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作用域闭包，你真的懂了吗？

yangrd / 2917人阅读

摘要：曾几何时，闭包好像就是一个十分难以捉摸透的东西，看了很多文章，对闭包都各有说法，以致让我十分晕，什么内部变量外部变量的，而且大多数都只描述一个过程，没有给闭包的定义，最后，举几个例子，告诉你这就是闭包。

曾几何时，闭包好像就是一个十分难以捉摸透的东西，看了很多文章，对闭包都各有说法，以致让我十分晕，什么内部变量、外部变量的，而且大多数都只描述一个过程，没有给闭包的定义，最后，举几个例子，告诉你这就是闭包。于是乎，我从来都是带有疑问使用闭包的：闭包是指作用域，还是指函数，还是指访问外部变量的过程？还有外部变量有多外面？直到最近的学习，我才渐渐清晰......
前提

首先，我们需要知道 JavaScript 里面的函数会创建内部词法作用域，是的，JavaScript 是词法作用域，也就是说作用域与作用域的层级关系在你书写的时候就已经确定了，而不是调用的时候，调用的时候确定的称为动态作用域，由于不是本篇文章的重点，就不再详细解释了，举两个例子自己领悟：

var name = "fruit"
function apple () {
  console.log(name)
}
function orange () {
  var name = "orange"
  apple()
}

orange()  // fruit

由于 JavaScript 是词法作用域，所以 apple 函数的局部作用域的上层作用域是全局作用域，从书写的位置就看出来了。假设 JavaScript 是动态作用域，就要看函数的调用顺序了，由于 apple 是在 orange 中调用的，所以 apple 的上层作用域是 orange 的局部作用域，那样的话会输出 orange！

这样的话，就制定了一套作用域访问的规则，这也是会有闭包的原因之一！

什么是闭包？ 
函数记住并访问其所在的词法作用域，叫做闭包现象，而此时函数对作用域的引用叫做闭包。

当我看到这句话的时候，泪流满面，国外的作者就是一语道破真相。简单的说，闭包就是引用，对谁的引用呢，对作用域的引用，只不过这种引用是有条件的——首先要记住作用域，然后再访问作用域！

什么叫记住作用域？

首先，我们都知道，在 JavaScript 里面，如果函数被调用过了，并且以后不会被用到，那么垃圾回收机制就会销毁由函数创建的作用域，我们还知道，对象（函数也是对象）的传递属于传引用，也就是类似于C语言里面的指针，并不会把真正的值拷贝给变量，而是把对象所在的位置传递给变量，所以，当函数被传引用到一个还未销毁的作用域的某个变量，由于变量存在，所以函数得存在，又因为函数的存在依赖于函数所在的词法作用域，所以函数所在的词法作用域也得存在，这样一来，就记住了该词法作用域。也就解释了该节的标题！下面举个例子说明一下：

// 没有闭包现象的时候
function apple () {
  var count = 0

  function output () {
    console.log(count)
  }

  fruit(output)
}

function fruit (arg) {
  console.log("fruit")
}

apple() // fruit

当我们在调用 apple 的时候，本来 apple 在执行完毕之后 apple 的局部作用域就应该被销毁，但是由于 fruit(output) 将 output 传引用给了 arg，所以在 fruit 执行的这段时间内，arg 肯定是存在的，被引用的函数 output 也得存在，而 output 依赖的 apple 函数产生的局部作用域也得存在，这就是所谓的“记住”，把作用域给记住了！

但是，上面的例子是闭包现象吗？不是，因为函数 output 内部并没有访问记住的词法作用域的变量！在执行 fruit(output) 的过程中，只发生了 arg = output 的传引用赋值，而这个过程，只是把二者关联起来了，并没有去取 arg 引用的对象的值，所以实际上也并没有访问 output 所在的词法作用域！

记住并访问

上面的代码，稍微修改一下就会产生闭包现象了：

function apple () {
  var count = 0

  function output () {
    console.log(count)
  }

  fruit(output)
}

function fruit (arg) {
  arg()
}

apple() // 0

现在，调用 fruit 时，apple 的局部作用域处于“记住”的状态，这时候， fruit 内部调用了 arg()，因为传引用，实际上访问并执行了 apple 局部作用域的 output，不仅仅是这样，output 内部还访问了 count 变量，这两次对 apple 局部作用域的引用都是闭包！

所以，之所以说所有回调函数的调用都会产生闭包现象，也是因为这个回调函数被传给了另外一个函数的参数，所以在另外一个函数的作用域消失之前，回调函数所在的词法作用域都被记住了，由于回调函数一定会被执行，所以回调函数所在的词法作用域至少被访问了一次，也就是至少访问回调函数本身，而这个对作用域的引用就是闭包。

闭包的作用

根据上面的讲解，估计你自己都能倒背如流了：

记住了函数所在的词法作用域，使其不被销毁；

能够访问函数所在词法作用域的变量；

创建模块（设计私有变量、公有函数等等）

还有很多，就不一一说了，下面就是利用闭包来解决一个常见的问题：

for (var i = 0; i < 5; i++) {
  // 为了方便说明，给函数起名叫 apple
  setTimeout(function apple () {
    console.log(i) // 5 个 5
  }, 0)
}

首先读者们先思考一个问题，这会产生闭包吗？

其实，上面也也会产生闭包，只不过 apple 记住并访问的是全局作用域，为什么呢？因为回调函数被当做 setTimeout 的参数传引用过去了，假设 setTimeout 实现如下

var setTimeout = function (callback, delay) {
  // 延迟
  callback()
}

看到没，因为 setTimeout 属于异步函数，所以会等到 JS 执行完毕之后再调用 callback，所以这段时间 callback 一直存在，所以函数 apple 也一直存在，所以全局作用域并不会等 JavaScript 执行完毕后就销毁（函数 apple 属于全局作用域的），这时候循环早结束了，所以 i 也变成了 5，于是乎，这个时候 apple 对全局作用域的引用称为闭包！

上面也说了回调函数调用都会产生闭包，这里就当举例说明一下！

那么怎么解决以上问题呢，很简单，让回调函数记住不同的作用域就行了！

for (var i = 0; i < 5; i++) {
  // 为了方便说明，给函数起名叫 apple
  (function baz (i) {
    setTimeout(function apple () {
      console.log(i)
    }, 0)
  })(i)  // 0 1 2 3 4
}

上面用立即执行函数解决了问题，因为函数有局部作用域，所以调用 5 次函数会产生 5 个局部作用域，每个作用域的 i 由各次循环的 i 传递赋值，而每个作用域内都存在 apple ，都记住了各自的作用域，也就取到了不同的 i！

不过通常来说，闭包都是按以下方式产生：

function apple () {
  var name = "apple"

  var output = function () {
    console.log(name)
  }

  return output
}

var out = apple()
out()  // apple

上述将函数传引用给了全局作用域的变量，显然，闭包（对 apple 作用域的引用）在全局作用域都存在的情况下都可能发生，而且后面也执行了 out()！

更常见的写法是下面这种：

function Apple () {
  var name = "apple"

  var output = function () {
    console.log(name)
  }

  var setName = function (arg) {
    name = arg
  }

  return {
    output: output,
    setName: setName
  }
}

var apple = Apple()
apple.output()  // apple
apple.setName("Apple")
apple.output()  // Apple

这就是模块的一个例子，name 通常被称为私有变量！

结语

闭包没什么了不起的，这是被人玩的过于玄乎，其实这是人们很自然的想法：我在别的地方调用函数，总得保持函数正常运行吧！“闭包”这种机制很轻松的帮你解决了这个问题，我们不必搞懂闭包是什么也经常在实现它（如果这句话写在前面，会不会很多人都不看了，哈哈），这是语言设计者的过人之处，但是，你不搞懂它，总被人质疑：你不懂闭包吧！实际上，我们都实现了很多次闭包，所以，你把内部机制详细搞清楚了，就不会再害怕别人的质疑了，哈哈！当然，如果你喜欢钻研，更有必要了解其中的机制了，体会到寻找语言设计者设计思路的快感！

最后，再总结一下：函数记住并访问其所在的词法作用域，叫做闭包现象，而此时函数对作用域的引用叫做闭包。
最后的最后，再强调一下：闭包就是引用！

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