js闭包探秘

摘要：闭包是这门语言中有些复杂并且充满误解的特性。说明返回了内部方法，调用了的参数，闭包创建。过度使用闭包会导致脚本执行变慢并消耗额外内存。本节我们说几种场景要注意避免闭包的产生。循环中循环中创建出闭包会导致结果异常。

译者：闭包都被讨论烂了，不理解闭包都不好意思说自己会js，但我看到这篇文章还是感觉眼前一亮，也让我对闭包有了一些新的理解，并且涉及了一些类和原型链的知识，这是一篇2012年的文章，稍微有点早，内容也略微基础，但是很明晰，希望能给读者带来新的理解。

闭包(Closure) 是javascript这门语言中有些复杂并且充满误解的特性。简言之，闭包是一个对象，这个对象包含一个方法（function）和该方法创建时环境的引用（reference to the enviroment）。为了完全理解闭包，我们还需要理解两个js中的特性，一个是一级方法(first-class function)，另一个是内部方法(inner function)。

在js中，方法是头等公民，因为它可以被轻易转换成其他数据类型。比如，一级方法可以实时构建并且赋值给一个变量。也可以传递给其他方法，或者通过其他方法返回。除了满足这些标准以外，方法也拥有自己的属性和方法。
通过下述例子，我们来看一下一级方法的能力。

var foo = function() {
  alert("Hello World!");
};

var bar = function(arg) {
  return arg;
};

bar(foo)();

译者注：省略原文对代码的文字解释，这里体现的是一级方法可以返回参数，参数可以是另外一个一级函数，返回的结果还可以调用。

内部方法或者说嵌套方法，是指定义在其他方法内部的方法，每当外部方法被唤起，内部方法的实例就被创建。下面的例子反应内部方法的使用，add方法是外部方法，doAdd是内部方法。

function add(value1, value2) {
  function doAdd(operand1, operand2) {
    return operand1 + operand2;
  }

  return doAdd(value1, value2);
}

var foo = add(1, 2);
// foo equals 3

这个例子中，一个重要的特性是，内部方法获取到了外部方法的作用域，这意味着内部方法能够使用外部方法的变量，参数等。例子中add()的参数value1，value2传递给doAdd()的operand1，operand2参数。然而这并没有必要，因为doAdd可以直接获取value1，value2。所以上面的例子我们还可以这么写：

function add(value1, value2) {
  function doAdd() {
    return value1 + value2;
  }

  return doAdd();
}

var foo = add(1, 2);
// foo equals 3

内部方法获取外部方法的作用域，便形成了一个闭包。典型的场景是外部函数将其内部方法返回，内部方法保持了外部环境的引用，并保存了作用域下的所有变量。
一下例子展示闭包如何创建并使用。

function add(value1) {
  return function doAdd(value2) {
    return value1 + value2;
  };
}

var increment = add(1);
var foo = increment(2);
// foo equals 3

说明：

add返回了内部方法doAdd，doAdd调用了add的参数，闭包创建。

value1是add方法的本地变量，对doAdd来说是非本地变量（非本地变量指变量既不在函数体本身，也不在全局），value2是doAdd的本地变量。

当add(1)被调用，一个闭包被创建并储存在increment中，在该闭包的引用环境中，value1绑定了1，被绑定的1相当于“封锁”在这个函数中，这也是“闭包”这个名字的由来。

当increment(2)被调用，进入闭包函数，这意味着携带着value1为1的doAdd被调用，因此该闭包本质上可以当做如下函数：

function increment(value2) {
  return 1 + value2;
}

闭包可以实现很多功能。比如将回调函数绑定指定参数。我们说两个让你的生活和开发变得更简单的场景。

配合定时器

闭包结合setTimeout和setInterval非常有用，闭包允许你向回调函数传入指定参数，比如下面的例子，每秒钟在给指定dom插入字符串。

遗憾的是，IE不支持向setInterval的回调传参，IE中页面不会展现“some message”而是“undefined”（无值传入showMessage()）,解决这个问题，可以通过闭包将期望值绑定于回调函数里，我们可以改写如上代码：

window.addEventListener("load", function() {
  var showMessage = getClosure("some message
");

  window.setInterval(showMessage, 1000);
});

function getClosure(message) {
  function showMessage() {
    document.getElementById("message").innerHTML += message;
  }

  return showMessage;
}

2.模拟私有属性
绝大多数面向对象的程序语言支持对象的私有属性，然而js不是纯正的面向对象的语言，因此也没有私有属性的概念。不过，我们可以通过闭包来模拟私有属性。回想一下，闭包包含了一份其创建环境的引用，这份引用已经不在当前作用域中了，因此这份引用只能在闭包中访问，这本质上就是私有属性。
看如下例子（译者：省略对代码的文字描述）：

function Person(name) {
  this._name = name;

  this.getName = function() {
    return this._name;
  };
}

这里有一个严重的问题，因为js不支持私有属性，所以我们没法阻止别人修改实例的name字段，比如我们创建一个Person实例叫Colin，然后可以将他的名字改成Tom。

var person = new Person("Colin");

person._name = "Tom";
// person.getName() now returns "Tom"

没有人愿意不经同意就被别人改名字，为了阻止这种情况的发生，通过闭包让_name字段变成私有。看如下代码，注意这里的_name是Person构造器的本地变量，而不是对象的属性，闭包形成了，因为外层方法Person对外暴露了一个内部方法getName。

function Person(name) {
  var _name = name;// 注：区别在这里

  this.getName = function() {
    return _name;
  };
}

现在，当getName被调用，能够保证返回的是最初传入类构造器的值。我们依然可以为对象添加新的_name属性，但这并不影响闭包getName最初绑定的值，下面的代码证明，_name字段，事实私有。

var person = new Person("Colin");

person._name = "Tom";
// person._name is "Tom" but person.getName() returns "Colin"

正确理解闭包如何工作何时使用非常重要，而理解什么时候不应该用它也同样重要。过度使用闭包会导致脚本执行变慢并消耗额外内存。由于闭包太容易创建了，所以很容易发生你都不知道怎么回事，就已经创建了闭包的情况。本节我们说几种场景要注意避免闭包的产生。
1.循环中
循环中创建出闭包会导致结果异常。下例中，页面上有三个按钮，分别点击弹出不同的话术。然而实际运行，所有的按钮都弹出button4的话术，这是因为，当按钮被点击时，循环已经执行完毕，而循环中的变量i也已经变成了最终值4.

去解决这个问题，必须在循环中去掉闭包（译者：这里的闭包指的是click事件回调函数绑定了外层引用i），我们可以通过调用一个引用新环境的函数来解决。下面的代码中，循环中的变量传递给getHandler函数，getHandler返回一个闭包（译者：这个闭包指的是getHandler返回的内部方法绑定传入的i参数），独立于原来的for循环。

function getHandler(i) {
  return function handler() {
    alert("Clicked button " + i);
  };
}

window.addEventListener("load", function() {
  for (var i = 1; i < 4; i++) {
    var button = document.getElementById("button" + i);

    button.addEventListener("click", getHandler(i));
  }
});

2.构造函数里的非必要使用
类的构造函数里，也是经常会产生闭包的错误使用。我们已经知道如何通过闭包设置类的私有属性，而如果当一个方法不需要调用私有属性，则造成的闭包是浪费的。下面的例子中，Person类增加了sayHello方法，但是它没有使用私有属性。

function Person(name) {
  var _name = name;

  this.getName = function() {
    return _name;
  };

  this.sayHello = function() {
    alert("Hello!");
  };
}

每当Person被实例化，创建sayHello都要消耗时间，想象一下有大量的Person被实例化。更好的实践是将sayHello放入Person的原型链里（prototype），原型链里的方法，会被所有的实例化对象共享，因此节省了为每个实例化对象去创建一个闭包（译者：指sayHello），所以我们有必要做如下修改：

function Person(name) {
  var _name = name;

  this.getName = function() {
    return _name;
  };
}

Person.prototype.sayHello = function() {
  alert("Hello!");
};

闭包包含了一个方法，以及创建它的代码环境引用

闭包会在外部函数包含内部函数的情况下形成

闭包可以轻松的帮助回调函数传入参数

类的私有属性可以通过闭包模拟

类的构造器中使用闭包不是一个好主意，将它们放到原型链中