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【进阶2-2期】JavaScript深入之从作用域链理解闭包

本周正式开始前端进阶的第二期,本周的主题是作用域闭包,今天是第7天。

本计划一共28期,每期重点攻克一个面试重难点,如果你还不了解本进阶计划,点击查看前端进阶的破冰之旅

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阅读笔记

红宝书(p178)上对于闭包的定义:闭包是指有权访问另外一个函数作用域中的变量的函数

MDN 对闭包的定义为:闭包是指那些能够访问自由变量的函数

其中自由变量,指在函数中使用的,但既不是函数参数arguments也不是函数的局部变量的变量,其实就是另外一个函数作用域中的变量。

使用上一篇文章的例子来说明下自由变量【进阶2-1期】深入浅出图解作用域链和闭包

function getOuter(){
  var date = '1127';
  function getDate(str){
    console.log(str + date);  //访问外部的date
  }
  return getDate('今天是:'); //"今天是:1127"
}
getOuter();

其中date既不是参数arguments,也不是局部变量,所以date是自由变量。

总结起来就是下面两点:

  • 1、是一个函数(比如,内部函数从父函数中返回)
  • 2、能访问上级函数作用域中的变量(哪怕上级函数上下文已经销毁)

分析

首先来一个简单的例子

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

var foo = checkscope(); // foo指向函数f
foo();					// 调用函数f()

简要的执行过程如下:

  1. 进入全局代码,创建全局执行上下文,全局执行上下文压入执行上下文栈

  2. 全局执行上下文初始化

  3. 执行 checkscope 函数,创建 checkscope 函数执行上下文,checkscope 执行上下文被压入执行上下文栈

  4. checkscope 执行上下文初始化,创建变量对象、作用域链、this等

  5. checkscope 函数执行完毕,checkscope 执行上下文从执行上下文栈中弹出

  6. 执行 f 函数,创建 f 函数执行上下文,f 执行上下文被压入执行上下文栈

  7. f 执行上下文初始化,创建变量对象、作用域链、this等

  8. f 函数执行完毕,f 函数上下文从执行上下文栈中弹出

那么问题来了, 函数f 执行的时候,checkscope 函数上下文已经被销毁了,那函数f是如何获取到scope变量的呢?

上文(【进阶2-1期】深入浅出图解作用域链和闭包)介绍过,函数f 执行上下文维护了一个作用域链,会指向指向checkscope作用域,作用域链是一个数组,结构如下。

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

所以指向关系是当前作用域 --> checkscope作用域–> 全局作用域,即使 checkscopeContext 被销毁了,但是 JavaScript 依然会让 checkscopeContext.AO(活动对象) 活在内存中,f 函数依然可以通过 f 函数的作用域链找到它,这就是闭包实现的关键

概念

上面介绍的是实践角度,其实闭包有很多种介绍,说法不一。

汤姆大叔翻译的关于闭包的文章中的定义,ECMAScript中,闭包指的是:

  • 1、从理论角度:所有的函数。因为它们都在创建的时候就将上层上下文的数据保存起来了。哪怕是简单的全局变量也是如此,因为函数中访问全局变量就相当于是在访问自由变量,这个时候使用最外层的作用域。

  • 2、从实践角度:以下函数才算是闭包:

    • 即使创建它的上下文已经销毁,它仍然存在(比如,内部函数从父函数中返回)
    • 在代码中引用了自由变量

面试必刷题

var data = [];

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

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

如果知道闭包的,答案就很明显了,都是3

循环结束后,全局执行上下文的VO是

globalContext = {
    VO: {
        data: [...],
        i: 3
    }
}

执行 data[0] 函数的时候,data[0] 函数的作用域链为:

data[0]Context = {
    Scope: [AO, globalContext.VO]
}

由于其自身没有i变量,就会向上查找,所有从全局上下文查找到i为3,data[1] 和 data[2] 是一样的。

解决办法

改成闭包,方法就是data[i]返回一个函数,并访问变量i

var data = [];

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

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

循环结束后的全局执行上下文没有变化。

执行 data[0] 函数的时候,data[0] 函数的作用域链发生了改变:

data[0]Context = {
    Scope: [AO, 匿名函数Context.AO, globalContext.VO]
}

匿名函数执行上下文的AO为:

匿名函数Context = {
    AO: {
        arguments: {
            0: 0,
            length: 1
        },
        i: 0
    }
}

因为闭包执行上下文中贮存了变量i,所以根据作用域链会在globalContext.VO中查找到变量i,并输出0。

思考题

上面必刷题改动一个地方,把for循环中的var i = 0,改成let i = 0。结果是什么,为什么???

var data = [];

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

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

参考

每周计划安排

每周面试重难点计划如下,如有修改会通知大家。每周一期,为期半年,准备明年跳槽的小伙伴们可以把本公众号置顶了。

  • 【进阶1期】 调用堆栈
  • 【进阶2期】 作用域闭包
  • 【进阶3期】 this全面解析
  • 【进阶4期】 深浅拷贝原理
  • 【进阶5期】 原型Prototype
  • 【进阶6期】 高阶函数
  • 【进阶7期】 事件机制
  • 【进阶8期】 Event Loop原理
  • 【进阶9期】 Promise原理
  • 【进阶10期】Async/Await原理
  • 【进阶11期】防抖/节流原理
  • 【进阶12期】模块化详解
  • 【进阶13期】ES6重难点
  • 【进阶14期】计算机网络概述
  • 【进阶15期】浏览器渲染原理
  • 【进阶16期】webpack配置
  • 【进阶17期】webpack原理
  • 【进阶18期】前端监控
  • 【进阶19期】跨域和安全
  • 【进阶20期】性能优化
  • 【进阶21期】VirtualDom原理
  • 【进阶22期】Diff算法
  • 【进阶23期】MVVM双向绑定
  • 【进阶24期】Vuex原理
  • 【进阶25期】Redux原理
  • 【进阶26期】路由原理
  • 【进阶27期】VueRouter源码解析
  • 【进阶28期】ReactRouter源码解析

交流

我是木易杨,网易高级前端工程师,跟着我每周重点攻克一个前端面试重难点。接下来让我带你走进高级前端的世界,在进阶的路上,共勉!

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