定义

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。

那什么 是自由变量呢?

自由变量是指在函数中使用的,但既不是函数参数也不是函数的局部变量的变量。

由此,我们可以看出闭包共有两部分组成:

闭包 = 函数 + 函数能够访问的自由变量

举个例子:

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var a = 1;

function foo() {
console.log(a);
}

foo();

foo函数可以访问变量a,但是a既不是foo函数的局部变量,也不是foo函数的参数,所以a就是自由变量。

那么,函数foo+foo函数访问的自由变量a不就是构成了一个闭包嘛。

还真是这样的!

引用《JavaScript 权威指南》中就讲到:从技术的角度讲,所有的 JavaScript 函数都是闭包。

上述只是介绍的理论上的闭包,还有一个实践角度上的闭包,Tom 大叔翻译的关于闭包的文章中的定义:

ECMAScript 中,闭包指的是:

  1. 从理论角度:所有的函数。因为它们都在创建的时候就将上层上下文的数据保存起来了。哪怕是简单的全局变量也是如此,因为函数中访问全局变量就相当于是在访问自由变量,这个时候使用最外层的作用域。
  2. 从实践角度:以下函数才算是闭包:
    • 即使创建它的上下文已经销毁,它仍然存在(比如,内部函数从父函数中返回)
    • 在代码中引用了自由变量

接下来就来讲讲实践上的闭包。

分析

先写个例子:

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var scope = "global scope";
function checkscope() {
var scope = "local scope";
function f() {
return scope;
}
return f;
}

var foo = checkscope();
foo();

首先分析代码中执行上下文栈和执行上下文的变化情况。

这里直接给出简要的执行过程:

  1. 进入全局代码,创建全局执行上下文,全局执行上下文压入执行上下文栈
  2. 全局执行上下文初始化
  3. 执行checkscope函数,创建checkscope函数执行上下文,checkscope执行上下文被压入执行上下文栈
  4. checkscope执行上下文初始化,创建变量对象、作用域链、this 等
  5. checkscope函数执行完毕,checkscope执行上下文从执行上下文栈中弹出
  6. 执行f函数,创建f函数执行上下文,f执行上下文被压入执行上下文栈
  7. f执行上下文初始化,创建变量对象、作用域链、this 等
  8. f函数执行完毕,f函数上下文从执行上下文栈中弹出

了解到这个过程,我们需要思考一个问题,就是:

F函数执行的时候,checkscope函数上下文已经被销毁了啊(即从执行上下文中被弹出),怎么还会读取到checkscope作用域下的scope值呢?

以上的代码,要是转换成 PHP,就会报错,因为到 PHP 中,f函数只能读取到自己作用域和全局作用域里的值,所以读不到checkscope下的scope值。

然而 JavaScript 确实可以的!

当我们了解了具体的执行过程后,我们知道f执行上下文维护了一个作用域链:

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fContext = {
Scope: [AO, checkscopeContext.AO, globalContext, VO],
};

就是因为这个作用域链,f函数仍然可以读取到checkscopeContext.AO的值,说明当f函数引用了checkscopeContext.AO中的值的时候,即使checkscopeContext被销毁了,但是 JavaScript 仍然会让checkscopeContext.AO活在内存中,f函数依然可以通过f函数的作用域链找到它,正是因为 JavaScript 做到了这一点,从而实现了闭包这个概念。

所以,让我们再看一遍实践角度上闭包的定义:

  1. 即使创建它的上下文已经销毁,它仍然存在(比如,内部函数从父函数中返回)
  2. 在代码中引用了自由变量

必刷题

接下来,看这道必刷题,面试必考的闭包题:

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var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {
data[i] = function () {
console.log(i);
};
}

data[0]();
data[1]();
data[2]();

答案是都是 3,让我们分析一下原因:

当执行到data[0]函数之前,此时全局上下文的 VO 为:

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globalContext = {
VO: {
data: [...],
i: 3
}
}

当执行data[0]函数的时候,data[0] 函数的作用域链为:

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data[0]Context = {
Scope: [AO, globalContext.VO]
}

data[0]Context 的 AO 并没有 i 值,所以会从globalContext.VO中查找,i 为 3,所以打印的结果就是 3。

data[1] data[2]是一样的道理。

所以让我们改成闭包看看:

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var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {
data[i] = (function (i) {
return function () {
console.log(i);
};
})(i);
}

data[0]();
data[1]();
data[2]();

当执行到 data[0] 函数之前,此时全局上下文的 VO 为:

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globalContext = {
VO: {
data: [...],
i: 3
}
}

跟没改之前一模一样。

当执行 data[0] 函数的时候,data[0] 函数的作用域链发生了改变:

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data[0]Context = {
Scope: [AO, 匿名函数Context.AO globalContext.VO]
}

匿名函数执行上下文的 AO 为:

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匿名函数Context = {
AO: {
arguments: {
0: 0,
length: 1,
},
i: 0,
},
};

data[0]Context 的 AO 并没有 i 值,所以会沿着作用域链从匿名函数 Context.AO 中查找,这时候就会找 i 为 0,找到了就不会往 globalContext.VO 中查找了,即使 globalContext.VO 也有 i 的值(值为 3),所以打印的结果就是 0。

data[1] data[2] 是一样的道理。