JavaScript匿名函数和闭包

概述

在JavaScript前端开发中，函数与对其状态即词法环境（lexical environment）的引用共同构成闭包（closure）。也就是说，闭包可以让你从内部函数访问外部函数作用域。在JavaScript，函数在每次创建时生成闭包。匿名函数和闭包可以放在一起学习，可以加深理解。本文主要通过一些简单的小例子，简述匿名函数和闭包的常见用法，仅供学习分享使用，如有不足之处，还请指正。

普通函数

普通函数由fucntion关键字，函数名，() 和一对{} 组成，如下所示：

function box(){
    return 'Hex';
}
alert(box());

匿名函数

顾名思义，匿名函数就是没有实际名字的函数。单独的匿名函数无法运行，如下所示：

function (){
    return 'Hex';
}
//以上，会报错：缺少标识符

如何解决匿名函数不能执行的问题呢？有如下几种方法：

1. 把匿名函数赋值给变量，如下所示：

//把匿名函数赋值给变量
var box=function(){
    return 'Hex';
}
alert(box());

2. 通过自我执行来调用函数，格式如下：(匿名函数)()

(function(){
    alert('Hex');
})();

3. 把匿名函数自我执行的返回值赋值给变量，如下所示：

var box=(function(){
    return 'Hex';
})();
alert(box);//注意：此处不带括弧

4. 或者省去变量，如下所示：

alert((function() {
    return 'Hex';
})());

自我执行匿名函数如何传递参数呢？如下所示：

(function(age) {
    alert('Hex--' + age);
})(30);

闭包（closure）

闭包是由函数以及创建该函数的词法环境组合而成。这个环境包含了这个闭包创建时所能访问的所有局部变量。简单理解：函数里面套函数，子函数可以访问父函数的作用域里面的变量。

1. 函数里面放匿名函数，如下所示：

function box(){
    //闭包
    return function(){
        return 'Hex';
    }
}
alert(box()());
//或者
var b=box();
alert(b());

2. 通过闭包返回局部变量，使用闭包可以有一个优点，和是它的缺点，可以是局部变量驻留在内存中。

function box(){
    var age=100;//此变量为函数的局部变量，外部无法访问
    return function(){
        return age;
    }
}
alert(box()());

闭包和全局变量相比较

1. 使用全局变量累加，如下所示：

var age=100;
function box(){
    age++;
}
alert(age);
box();
alert(age);
box();
alert(age);

2. 使用局部变量累加，如下所示：

function box(){
    var age=100;
    age++;
    return age;
}
alert(box());//无法实现累加
alert(box());//无法实现累加
alert(box());//无法实现累加

3. 使用闭包实现累加，如下所示：

function box(){
    var age=100;
    return function(){
        age++;
        return age;
    }
}
var b=box();//将返回值赋值给b
alert(b());//实现累加
alert(b());//实现累加
alert(b());//实现累加
b=null;//使用闭包在调用结束时不会立即销毁内存，导致性能下降,所以需要解除占用

差异：使用全局变量，容易引起命名冲突，且系统性能下降。

循环匿名函数取值问题

1. 循环里的匿名函数取值问题，如下所示：没有实现arr[0]=0,arr[1]=1 ...arr[4]=4的效果

function box(){
    var arr=[];
    for (var i=0;i<5;i++) {
        arr[i]=function(){
            return i;
        }
    }
    //函数返回之前，循环已经结束，i=5
    return arr;
}
var b=box();
for (var i=0;i<5;i++) {
    alert(b[i]()); //此时返回的都是5，没有实现arr[0]=0,arr[1]=1 ...arr[4]=4的效果
}

以上问题如何优化呢？

方法1，直接赋值，不采用闭包，如下所示：

function box(){
    var arr=[];
    for (var i=0;i<5;i++) {
        arr[i]=i; //直接赋值
    }
    //函数返回之前，循环已经结束，i=5
    return arr;
}
var b=box();
for (var i=0;i<5;i++) {
    alert(b[i]); 
}

方法2，通过匿名函数的自我执行，如下所示：

function box(){
    var arr=[];
    for (var i=0;i<5;i++) {
        arr[i]=(function(num){
        　　//此处可以有其他一些逻辑
        　　return  num;
        })(i);
    }
    return arr;
}
var b=box();
for (var i=0;i<5;i++) {
    alert(b[i]); 
}

方法3，将变量驻留在内存中，如下所示：

function box(){
    var arr=[];
    for (var i=0;i<5;i++) {
        arr[i]=(function(num){
            //此处可以有其他一些逻辑
            return function(){
            　　return num;
            };
        })(i);
    }
    return arr;
}
var b=box();
for (var i=0;i<5;i++) {
    alert(b[i]()); 
}

关于this的指向问题

对于对象内部，this指向对象本身，如下所示：

var box={
    getThis:function(){
        return this;
    }
};
alert(box.getThis());//输出[object Object] //此处this指box对象

var user='The window';
var box={
    user:'The box',
    getUser:function(){
        return this.user;
    }
}
alert(box.getUser());//输出：the box 

this在闭包中，指示window对象，所以闭包在运行时指向window，如下所示：

var box1 ={
    getThis:function(){
        return function(){
            return this;
        }
    }
};
alert(box1.getThis()()); //输出[object Window]//此处this是window对象

var box1={
    user:'The box',
    getUser:function(){
        //此处的作用域是box1
        return function(){
            //此处的作用域是widow
            return this.user;
        };
    }
}
alert(box1.getUser()());//输出：the window ，表示闭包在运行时模拟this指向window

如何让闭包的this指向box呢？可以有如下两种方法，如下所示：

alert(box1.getUser().call(box1));//对象冒充
//可以将box的作用域对象传递给闭包
var box1={
    user:'The box',
    getUser:function(){
        var that=this;
        return function(){
            return that.user;
        };
    }
}
alert(box1.getUser()());

缺点：闭包无法释放对象，容易导致内存泄漏，如下所示：

function box(){
    var a1=document.getElementById('A01');
    var txt=a1.innerHTML;
    a1.onclick=function(){
        //如果a1为null，则会报错
        //alert(a1.innerHTML);//点击事件获取内容,
        alert(txt);
    }
    //如无下面一句，则会导致内存无法释放对象a1
    a1=null;//此处需要手动将a1释放，等待回收
}
box();

块级作用域

模仿块级作用域，面向对象的思想，封装变量。普通函数没有块级作用域的概念，如下所示：

function box(){
    for (var i=0;i<5;i++) {
    
    }
    alert(i);//输出：5，表示出了for语句块，i依然可以访问
}
box();

如何让i私有化，出了作用域，不可以访问呢?可以采用匿名函数的自我执行，则出了作用域就会访问不到，如下所示：

function box(){
    (function(){
        for (var i=0;i<5;i++) {
                    
        }
    })();
    //alert(i);//报错：提示“i”未定义
}
box();

全局变量的私有作用域，减少变量的命名冲突，如下所示：

(function(){
    //此处就是全局作用域里面的私有作用域
    var age=100;
    alert(age);
})();
//alert(age);////报错：提示“age”未定义

普通函数和构造函数的区别：首字母大写。如下所示：对象的属性和函数都是public类型的

function Box(){
    this.age=100; //此处是公有属性，无法私有化
    //函数也是公有函数
    this.run=function(){
        return 'running....';
    }
}
var box=new Box();
alert(box.age); //通过对象可以访问
alert(box.run());//通过对象可以访问

如何将公有属性，私有化呢? 如下所示：

function Box(){
    var age=100;//私有变量，外部访问不到        
    function run(){//私有函数，外部访问不到
        return 'running....';
    }
    //对外公布的访问接口，可以访问私有内容
    this.go=function(){
        return age+' '+run();
    }
}
var box=new Box();
alert(box.go());

通过构造函数传递参数，如下所示：

function Box(v){
    var user=v;
    this.getUser=function(){
        return user;
    };
    this.setUser=function(v){
        user=v;
    }
}
var box=new Box('Hex');
alert(box.getUser());
//对象方法可以在创建的时候，创建多次

注意：通过构造函数创建对象，在每次创建的时候，都会分配不同的地址。

静态私有变量

采用静态私有变量，可以实现数据的共享，如下所示：

(function(){
    var user=''; //私有变量
    Box=function(value){//必须全局构造函数，将匿名函数赋值给Box,否则外部无法访问
        user=value;
    }
    Box.prototype.getUser=function(){
        return user;
    };
    Box.prototype.setUser=function(value){
        user=value;
    };
})();
var box=new Box('AAAA'); //第一次实例化
alert(box.getUser());//输出AAAA
var box2=new Box('BBBB');//第二次实例化
alert(box.getUser());//输出BBBB

单例对象

单例即只有一个实例化的对象，可以有两种实现方式。

1. 通过字面量的方式实现，如下所示：

var box={
    user:'hex',
    go:function(){
        return user+' is running....';
    }
};
alert(box.go());

2. 通过匿名函数的自我执行返回对象的方式实现，如下所示：

var box=function(){
    var user='Hex'; //私有变量
    function run(){ //私有函数
        return ' is running....';
    }
    //返回一个对象
    var obj= {
        //公共特权方法
        going:function(){
            return user+run();
        }
    }
    return obj;
}();
alert(box.going());

备注

望岳

作者：杜甫 (唐)

岱宗夫如何？齐鲁青未了。
造化钟神秀，阴阳割昏晓。
荡胸生曾云，决眦入归鸟。
会当凌绝顶，一览众山小。