js闭包的本质

摘要：也正因为这个闭包的特性，闭包函数可以让父函数的数据一直驻留在内存中保存，从而这也是后来模块化的基础。只有闭包函数，可以让它的父函数作用域永恒，像全局作用域，一直在内存中存在。的本质就是如此，每个模块文件就是一个大闭包。

js之所以会有闭包，是因为js不同于其他规范的语言，js允许一个函数中再嵌套子函数，正是因为这种允许函数嵌套，导致js出现了所谓闭包。

function a(){
    function b(){
    
    };
    b();
}
a();

在js正常的函数嵌套中，父函数a调用时，嵌套的子函数b的结构，在内存中产生，然后子函数又接着调用了，子函数b就注销了，此时父函数a也就执行到尾，父函数a也会把自己函数体内调用时生成的数据从内存都注销。

function a(){
    function b(){
    
    }
    return b;
}
var f=a();

这个例子中，父函数调用时，函数体内创建了子函数b，但是子函数并没有立即调用，而是返回了函数指针，以备“日后再调用”，因为“准备日后调用”，此时父函数a执行完了，就不敢注销自己的作用域中的数据了，因为一旦注销了，子函数b日后再调用时，沿着函数作用域链往上访问数据，就没有数据可以访问了，这就违背了js函数作用域链的机制。

正因此，子函数要“日后调用”，导致父函数要维持函数作用域链，而不敢注销自己的作用域，那么这个子函数就是“闭包函数”。

闭包函数在形式上有很多种。

在这个例子中，父函数v()体内定义了好几种子函数，这些子函数有的是异步事件的回调函数，会进入浏览器的事件循环池，等主线程工作结束后日后再调用这些回调函数，这些子函数，都导致父函数调用完了，不敢注销自己的作用域，因此这些子函数都是闭包函数。

js并不是为了创造闭包而创造，完全只是因为js允许函数嵌套，js函数嵌套还有个函数作用域链的机制，让父函数不敢注销自己作用域中的数据，才会产生所谓闭包。

也正因为这个闭包的特性，闭包函数可以让父函数的数据一直驻留在内存中保存，从而这也是后来js模块化的基础。

如果仅仅只是有函数嵌套，而没有函数作用域链，也或许不会有闭包。理解js函数作用域至关重要。

function a(){

}

函数的作用域实际上是个动态概念，上面的代码，只是定义了一个函数，并没有调用函数，函数的作用域是不存在的。只有函数a调用时，才会在内存中动态开辟一个自己的作用域，函数调用完了这个作用域又关闭了，函数运行过程中在内存创建的数据又被清除了。

function a(){
    var n=1;
    function b(){
        n++;
        console.log(n);
    }
    b();
    b();
    b();
}
a();

这个例子中，父函数a调用，首先在内存中动态开辟了作用域，然后在运算过程中，定义了函数b，子函数b()每次调用，都会开辟自己的作用域，在自己的作用域内进行运算，运算过程中访问了还处于打开状态的父函数作用域中的变量n的值，这个子函数三次调用，每次调用时候自己子作用域，访问的都是同一个变量n。但是父函数a总有执行完的时刻，总有要关闭作用域的时候。

var q="";
function a(){
    var n=1;
    q=function b(){
        n++;
        console.log(n);
    }
}
a();
q();
q();
q();

这个例子中，运行父函数，函数开启了作用域，运算过程中生成了函数b，子函数b赋给了全局变量q，导致父函数a运行完了，不敢关闭自己的作用域，,让子函数b成了闭包函数，全局变量q持有了这个闭包函数。

这个得到的结果，和上面例子中常规函数嵌套，得到的效果是一样的。但是区别在于，前一个例子中，父函数a即便执行万年，也有结束要关闭作用域的时候，而这个闭包，就让它的父函数作用域永恒了。

实际上在js的作用域机制中，有一个作用域是永恒的，就是window全局作用域，只要浏览器窗口不关闭，这个windows全局作用域就是永恒的，在全局作用域中定一个函数，无论调用几次，这几次调用都可以共享操作同一个全局变量。除了window作用域可以永恒，其他的函数作用域，总有关闭的时候而无法永恒。只有闭包函数，可以让它的父函数作用域永恒，像windows全局作用域，一直在内存中存在。

当闭包函数调用时，它会动态开辟出自己的作用域，在它之上的是父函数的永恒作用域，在父函数作用域之上的，是window永恒的全局作用域。闭包函数调用完了，它自己的作用域关闭了，从内存中消失了，但是父函数的永恒作用域和window永恒作用域还一直在内存是打开的。闭包函数再次调用时，还能访问这两个作用域，可能还保存了它上次调用时候产生的数据。只有当闭包函数的引用被释放了，它的父作用域才会最终关闭（当然父函数可能创建了多个闭包函数，就需要多个闭包函数全部释放后，父函数作用域才会关闭）。

这个例子是闭包函数的一个典型应用，示例中只有两个函数嵌套，但是加上window全局作用于，一共会有三个嵌套作用域。其中for循环了三次，三次调用了匿名自执行函数，就开了三个函数作用域，开第一个作用域时保存的i的值是0，开第二个作用域保存的是1，第三个保存的是2。三次调用父函数，又创建了三个闭包函数，每个闭包函数沿着它自己的作用域链向上访问，访问的值就都不相同。三个闭包函数调用完了，它们自己的作用域就关闭了，但是各自的父函数作用域还一直在内存中处于打开状态，下次闭包函数再调用时，再接着访问它自己的作用域。就像在window全局作用域定义了一个函数，函数调用几次，全局作用域都在，每次调用都接着访问全局作用域。

日常编码中有很多地方会不经意用到了闭包只是没有察觉，使用闭包的作用就是为了两点：形成命名空间同时保存数据。

在HTML中引入多个js文件，浏览器会从第一个执行到最后一个，这些js文件都共用一个全局作用域，这很多时候就会导致命名冲突。而如果只是为了命名空间，匿名自执行函数也可以实现。

(function(){
    var a=1;
})()
alert(a);//访问不到变量a的值，会报错变量a未定义

这个例子中就借助匿名自执行函数实现了命名空间，隔离了数据，不会产生冲突，但是仅仅只是把数据封起来不提供接口有些时候或许也不行，因此这就需要闭包。

这个例子在前一个例子基础上进行了改造，a.js文件中就使用了闭包，无论这个文件引入到哪里，它的数据都是隔离的，不会会任何地方的代码产生冲突，同时它提供了闭包函数作为API接口，让其他地方以指定的方式访问数据，得到需要的结果，其他地方也不需要关心闭包结构里的数据是什么或者怎么操作的，也不需要担心引入它会与自己的代码冲突。

require.js的本质就是如此，每个模块文件就是一个大闭包。

是否使用闭包要考虑两点：隔离和数据保存。如果需要隔离数据形成命名空间，可以使用匿名自执行函数。如果需要隔离数据，同时还需要在隔离状态保存数据，保存了后面还可以继续使用，那就可以使用闭包。如果都不需要，那就使用普通函数，函数调用完作用域就关闭数据就释放了，没有保存，数据不存在了也不需要隔离了。

淘宝的购物车中，一个商品点击新增数量或减少数量，它会往服务器发送一个请求保存新数量，但是如果快速连续点击，淘宝的购物车并没有跟随快速点击连续发送ajax，而是在连续点击的结束之后才发送了一个请求，把用户真正想要的数量最后才用一个请求发送了服务器，这样就减少了不必要的请求减少服务器的压力。

如果只是单纯用个click事件处理函数，然后把ajax放到处理函数中，点一次按钮就会发一次请求，连续点就会连续发。而要实现淘宝的这个效果，它要的原理是，定一个延时时间，比方1秒，单击之后过1秒种才发请求，而如果单击了之后还没有到1秒又连续单击了，那么重置这个计时，快速连续单击就一直再重置这个计时始终都没有达到一秒，就不会因为连续点击而发送请求，直到最后连续点击停下来了，过了一秒才发一个请求。

这个应用中就借助了闭包函数，实际click事件真正执行的用于发送请求的也就是里面嵌套的红框的闭包函数，每一次单击都会执行这个红框函数，它除了最终发送ajax，还要做个判断，如果上一次点击的时间，到这一次又点击的时间，这之间的间隔小于了指定的1秒，那么就不会发送ajax，同时重置这个计时。而在最初第一次单击的时候，它还需要上一次的时间，这个时间就只能在初始化时候用一个变量保存一个当前时间，然后第一次单击时候的时间与变量保存的时间进行一个对比。单击第二次时，那么该变量又保存了第一次单击时的时间，然后第二次单击的时间又与第一次单击的时间进行比较。

关键也就在于需要个变量保存上一次的时间。这时间不借助闭包函数也完全可以，就把这个变量放在全局环境下，在全局环境下定义一个全局变量startTime，反正就是保存一下上一次单击的时间。但是问题在于，购物车中有多个商品，并不会有只有一个单击按钮需要用到这个，多个按钮要用，给每个按钮都定义全局变量，startOne，startTwo,startThree...那就很麻烦，并且通过json渲染多个商品时候也不可能手动去定义这么多变量。这就必需借助闭包函数。

json在渲染多个商品时按钮时，这个debounce函数就会被多次调用，每一次调用都return返回了一个闭包函数给每个商品的button按钮的click作为其处理函数，那么每个处理函数都有一个专属的永恒父作用域，并且里面都已经自动定义了各自需要使用的startTime变量用于保存每个按钮自己计算时使用的上一次单击的时间。通过闭包解决这个问题这就非常方便。

上面一个通过for()循环创建多个闭包函数，内存开多个作用域来保存不同的数据，不一定是最好的实现。这个例子中，同样是for循环创建三个了函数，但三个函数都是普通函数。由于函数在js中也是对象，因此给函数本身创建一个静态属性来保存不同的值，那么for循环创建的三个普通函数，每个函数的静态属性都保存了不同的值，而不必借助闭包结构保存不同的值，可以减少内存消耗。