关于作用域闭包的一些理解

闭包

红宝书上对闭包的定义：有权访问另外一个函数作用域中变量的函数。

MDN对闭包的定义是：是能够访问自由变量的函数。

自由变量：是指在当前函数中可以使用的（但是既不是arguments也不是本函数定义的局部变量）。

两个点：

1. 是个函数
2. 能访问另一个函数作用域中的变量，即使外层函数的上下文已经被销毁

就是说我们常见的比如内部函数从外部函数返回这种状态，该内部函数就是闭包。可以看如下特性中的示例！

说明闭包的几个特性：

• 可以访问当前函数以外的变量

• function outer() {
              var date = '11月1日';
              function inner(str) {
                  console.log(str + date)
              }
              return inner('today is ')
          }
          outer()
  
          function outer() {
              var date = '11月1日';
              return function () {
                  console.log('today is ' + date)
              }()
          }
          outer()   // 上下两例均返回“today is 11月1日”

• 即使外部函数已经返回，闭包仍然能够访问外部定义的变量

• function outer() {
              var date = '11月1日';
              function inner() {
                  console.log('today is ' + date)
              }
              return inner
          }
  
          // 以下是拆成分步执行，实际等同于outer()()；
          // 先执行outer()得到一个返回值inner，此时outer函数执行完毕，跳出outer这个外层函数
          // 然后执行inner()，但是此时依然可用outer定义的变量date
          var getDate = outer()
          getDate()

• 闭包可以修改外部函数的变量的值

• function outer() {
              var date = '11月1日';
              function inner(newDate) {
                  date = newDate   // 将传入的值替换掉外层的date
                  console.log('today is ' + date)
              }
              return inner
          }
  
          var getDate = outer()
          getDate('191101')   // “today is 191101”

闭包的作用域链：

以下例分析：

        var scope = 'global';
        function checkscope() {
            var scope = 'local';
            function fun() {
                return scope;
            }
            return fun;
        }

        var check = checkscope();
        console.log(check());   // 'local'

执行过程：

1. 进入全局代码，创建全局执行上下文并压入执行上下文栈
2. 全局上下文初始化
3. 执行checkscope函数，创建checkscope执行上下文并将其压入执行栈
4. checkscope函数上下文初始化，创建变量对象、作用域链、this
5. checkscope函数执行，执行完后checkscope执行上下文从执行栈中弹出
6. 由于checkscope函数返回了一个f函数，因此创建f()执行上下文，将fun()的执行上下文压入执行栈，然后执行fun()，同样的，创建变量对象、作用域链、this
7. fun()执行完毕后，从执行栈中弹出。

这个流程可以看到，checkscope执行完毕后是带着返回值弹出了执行栈的，在fun执行的时候checkscope函数的上下文已经被销毁了，但是，函数fun执行上下文维护了一个作用域链，结构如下：

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

指向关系是：当前作用域 -> checkscope -> 全局，不论checkscope 是否被销毁，fun函数都可以通过fun的作用域链找到它，这是闭包实现的关键！

有关全局环境下函数嵌套与非嵌套时作用域链的指向分析，参考：深入浅出图解作用域链和闭包

一些常见的闭包考题

题1：

        var data = [];

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

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

答案很显然：3、3、3

上面这个题的分析参照我的另一篇博客分析：let和const，里面详细的分析了这个题的过程~

如何才能让这个题输出我们想要的0、1、2呢？

解法一：博客当中给出了使用let的写法，很简单只需要将for中的var替换成let即可

解法二：

还有别的方法吗？本片将采用闭包的方式解决这个问题~~~回想一下闭包的状态是什么？内层函数可以使用外层函数定义的变量呀！

所以第一步：我们在function中return一个新的函数，在内层函数中访问变量 i。

然后考虑我们如何才能把当前的i传到外层function中呢？立刻我们联想到利用参数！

第二步：外层函数自执行，将 i 作为参数传入外层的function中

因此得到如下优化后的代码：

        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]();

结果为：0、1、2

正是我们要的结果啦~

解法三：

这里还可以改成我们常见的定时器写法：

        for (var i = 0; i < 3; i++) {
            (function (i) {
                setTimeout(function () {
                    console.log(i)
                }, 100 * i)
            })(i)
        }

解法三其实和解法二的本质相同，都是将变量 i 的值复制给外层function的参数 i ，在函数内部又创建一个用于访问 i 的匿名函数，这样每个函数都有一个 i 的副本，就不会相互影响！

题2：这两段代码在checkscope执行完后，f所引用的自由变量scope会被垃圾回收吗？why？

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

checkscope()();  

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

var foo = checkscope(); 
foo();   

结论是：第一个代码段中的scope特定时间后会被回收，第二段代码的自由变量不会回收

分析：

现在主流浏览器的垃圾回收算法是：标记清除。当垃圾回收开始时，从root开始寻找这个对象的引用是否可达，也就是找是否存在相互引用，如果引用链断裂，那么这个对象就可以被回收！

对于第一段代码，checkscope()执行完毕后被弹出执行栈，并且也没有其他引用，Root开始查找时不可达，因此闭包引用的自由变量scope过段时间可以被回收

对于第二段代码，由于var foo = checkscope()，checkscope()执行完成后，将foo()执行上下文压入执行栈，foo()指向堆中的自由变量 f ，对于Root来说可达，因此不会被回收！！

如果想要scope一定可以被回收，只要加：foo = null;即可！