码云前端开发 2020-01-10

第四篇谈谈你对闭包的理解

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什么是闭包？
闭包产生的原因?
闭包有哪些表现形式?
如何解决下面的循环输出问题？

解决方法：

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什么是闭包？

红宝书(p178)上对于闭包的定义：闭包是指有权访问另外一个函数作用域中的变量的函数，

MDN 对闭包的定义为：闭包是指那些能够访问自由变量的函数。（其中自由变量，指在函数中使用的，但既不是函数参数 arguments 也不是函数的局部变量的变量，其实就是另外一个函数作用域中的变量。）

闭包产生的原因?

首先要明白作用域链的概念，其实很简单，在 ES5 中只存在两种作用域————全局作用域和函数作用域，当访问一个变量时，解释器会首先在当前作用域查找标示符，如果没有找到，就去父作用域找，直到找到该变量的标示符或者不在父作用域中，这就是作用域链，值得注意的是，每一个子函数都会拷贝上级的作用域，形成一个作用域的链条。比如:

var a = 1;
function f1() {
  var a = 2
  function f2() {
    var a = 3;
    console.log(a);//3
  }
}

在这段代码中，f1 的作用域指向有全局作用域(window)和它本身，而 f2 的作用域指向全局作用域(window)、f1 和它本身。而且作用域是从最底层向上找，直到找到全局作用域 window 为止，如果全局还没有的话就会报错。就这么简单一件事情！

闭包产生的本质就是，当前环境中存在指向父级作用域的引用。还是举上面的例子:

function f1() {
  var a = 2
  function f2() {
    console.log(a);//2
  }
  return f2;
}
var x = f1();
x();

这里 x 会拿到父级作用域中的变量，输出 2。因为在当前环境中，含有对 f2 的引用，f2 恰恰引用了 window、f1 和 f2 的作用域。因此 f2 可以访问到 f1 的作用域的变量。

那是不是只有返回函数才算是产生了闭包呢？

回到闭包的本质，我们只需要让父级作用域的引用存在即可，因此我们还可以这么做：

var f3;
function f1() {
  var a = 2
  f3 = function() {
    console.log(a);
  }
}
f1();
f3();

让 f1 执行，给 f3 赋值后，等于说现在f3 拥有了 window、f1 和 f3 本身这几个作用域的访问权限，还是自底向上查找，最近是在 f1中找到了 a,因此输出 2。

在这里是外面的变量f3 存在着父级作用域的引用，因此产生了闭包，形式变了，本质没有改变。

闭包有哪些表现形式?

明白了本质之后，我们就来看看，在真实的场景中，究竟在哪些地方能体现闭包的存在？

返回一个函数。刚刚已经举例。

作为函数参数传递

var a = 1;
function foo(){
  var a = 2;
  function baz(){
    console.log(a);
  }
  bar(baz);
}
function bar(fn){
  // 这就是闭包
  fn();
}
// 输出 2，而不是 1
foo();

在定时器、事件监听、Ajax 请求、跨窗口通信、Web Workers 或者任何异步中，只要使用了回调函数，实际上就是在使用闭包。以下的闭包保存的仅仅是 window 和当前作用域。
```
// 定时器
setTimeout(function timeHandler(){
  console.log('111');
}，100)

// 事件监听
$('#app').click(function(){
  console.log('DOM Listener');
})
```
IIFE(立即执行函数表达式)创建闭包, 保存了全局作用域 window 和当前函数的作用域，因此可以全局的变量。
```
var a = 2;
(function IIFE(){
  // 输出 2
  console.log(a);
})();
```

如何解决下面的循环输出问题？

for(var i = 1; i <= 5; i ++){
  setTimeout(function timer(){
    console.log(i)
  }, 0)
}

为什么会全部输出 6？如何改进，让它输出 1，2，3，4，5？(方法越多越好)

因为 setTimeout 为宏任务，由于 JS 中单线程 eventLoop 机制，在主线程同步任务执行完后才去执行宏任务，因此循环结束后 setTimeout 中的回调才依次执行，但输出 i 的时候当前作用域没有，往上一级再找，发现了 i,此时循环已经结束，i 变成了 6。因此会全部输出 6。

解决方法：

1、利用 IIFE(立即执行函数表达式)当每次 for 循环时，把此时的 i 变量传递到定时器中

for(var i = 1;i <= 5;i++){
  (function(j){
    setTimeout(function timer(){
      console.log(j)
    }, 0)
  })(i)
}

2、给定时器传入第三个参数, 作为 timer 函数的第一个函数参数

for(var i=1;i<=5;i++){
  setTimeout(function timer(j){
    console.log(j)
  }, 0, i)
}

3、使用 ES6 中的 let

for(let i = 1; i <= 5; i++){
  setTimeout(function timer(){
    console.log(i)
  },0)
}

let 使 JS 发生革命性的变化，让 JS 有函数作用域变为了块级作用域，用 let 后作用域链不复存在。代码的作用域以块级为单位，以上面代码为例:

// i = 1
{
  setTimeout(function timer(){
    console.log(1)
  },0)
}
// i = 2
{
  setTimeout(function timer(){
    console.log(2)
  },0)
}
// i = 3
...

因此能输出正确的结果。