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详解Javascript的作用域、作用域链以及闭包

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  一、我们先说说javascript的作用域

  ①全局变量-函数体外部进行声明

  ②局部变量-函数体内部进行声明

  1)函数级作用域

  javascript语言中局部变量不同于C#、Java等高级语言,在这些高级语言内部,采用的块级作用域中会声明新的变量,这些变量不会影响到外部作用域。

  而javascript则采用的是函数级作用域,也就是说js创建作用域的单位是函数。

  例如:

  在C#当中我们写如下代码: 

 static void Main(string[] args)
  {
  for (var x = 1; x < 10; x++)
  {
  Console.WriteLine(x.ToString());
  }
  Console.WriteLine(x.ToString());
  }

  上面代码会出现如下的编译错误:

  The name 'x' does not exist in the current context

  同样在javascript当中写如下代码:

  <script>
  function main() {
  for (var x = 1; x < 10; x++) {
  console.log(x.toString());
  }
  console.log(x.toString());
  }
  main();
  </script>

  输出结果如下:

  [Web浏览器] "1"

  [Web浏览器] "2"

  [Web浏览器] "3"

  [Web浏览器] "4"

  [Web浏览器] "5"

  [Web浏览器] "6"

  [Web浏览器] "7"

  [Web浏览器] "8"

  [Web浏览器] "9"

  [Web浏览器] "10"

  在知道“块级作用域”和“函数级作用域”的区别,块级作用域当离开作用域后,这样外部就 用不上,就比如之前C#例子,"x"离开for循环后这个就没效果,但是javascript中不一样,它还可以进行访问。

  2)变量提升

  再看javascript中作用域的一个特性,例子如下:

  function func(){
  console.log(x);
  var x = 1;
  console.log(x);
  }
  func();

  输出结果:

  [Web浏览器] "undefined"

  [Web浏览器] "1"

  其实我们可以想,为什么第一个输出是“undefined”呢?我们可以看到javascript中的“变量提升”,称为“声明提升”更好,因为这个机制就是把变量的声明提前到函数的前面。也就会造成提升至,也就是为什么第一次没有输出“1”的原因。

  上面的代码就相当于:

  function func(){
  var x;
  console.log(x);
  var x = 1;
  console.log(x);
  }
  func();

  3)函数内部用不用“var”对程序的影响

  这是个值得注意的地方:

  var x = 1;
  function addVar(){
  var x = 2;
  console.log(x);
  }
  addVar();
  console.log(x);

  输出:

  [Web浏览器] "2"

  [Web浏览器] "1"

  当在函数内部去掉var之后,再执行:

  var x = 1;
  function delVar(){
  x = 2;
  console.log(x);
  }
  delVar();
  console.log(x);

  [Web浏览器] "2"

  [Web浏览器] "2"

  上面的例子说明了,在函数内部如果在声明变量没有使用var,那么声明的变量就是全局变量。

  二、javascript的作用域链

  先看如下的代码:

  var name="Global";
  function t(){
  var name="t_Local";
  function s1(){
  var name="s1_Local";
  console.log(name);
  }
  function s2(){
  console.log(name);
  }
  s1();
  s2();
  }
  t();

  输出结果:

  [Web浏览器] "s1_Local"

  [Web浏览器] "t_Local"

  那么就有几个问题:

  1.为什么第二次输出的不是s1_Local?

  2.为什么不是Global?

  解决这个两个问题就在于作用域链…

  下面就解析一下这个过程,

1.png

  例如当上面程序创建完成的时候,会形成上图中的链状结构(假想的),所以每次调用s1()函数的时候,console.log(name);先会在他自己的作用域中寻找name这个变量,这里它找到name=“s1_Local”,所以就输出了s1_Local,而每次调用s2()的时候,它和s1()函数过程一样,只不过在自身的作用域没有找到,所以向上层查找,在t()函数中找到了,于是就输出了"t_Local"。

  我们可以验证一下,如果把t中的name删除,可以看看输出是不是“Global”

  结果如下:

  [Web浏览器] "s1_Local"

  [Web浏览器] "Global"

  当然具体每一个作用域直接是如何连接的,请参考


  https://www.jb51.net/article/28610.htm

  其中也说明了为什么JS当中应该尽量减少with关键字的使用。

  三、闭包

  了解了作用域和作用域链的概念之后,再去理解闭包就相对容易了。

  1.闭包第一个作用

  还是先看例子: 

 function s1() {
  var x = 123;
  return s2();
  }
  function s2() {
  return x;
  }
  alert(s1());

  这里我想弹出x的值,但是却发生了错误 "Uncaught ReferenceError: x is not defined",根据作用域链的知识,了解到因为s2中没有x的定义,并且向上找全局也没有x定义,所以就报错了。也就是说s1和s2不能够共享x的值。

  那么问题来了,我想要访问s1当中的x,怎么弄?

  修改代码如下:

  function s1() {
  var x = 123;
  return function(){
  return x;
  };
  }
  var test = s1();
  console.log(test());

  结果为:

  [Web浏览器] "123"

2.png

  解释:因为function本质也是数据,所以它和x的作用域相同,可以访问x。这样就相当于对外部开放了一个可以访问内部变量的接口。

  还可以怎么玩,稍微修改一下代码

  var func;
  function f(){
  var x='123';
  func=function(){
  return x;
  };
  }
  f();
  alert(func());

  定义一个全局的变量,然后在函数内部让其等于一个函数,这样就可以通过这个全局变量来进行访问x了。

  综上:闭包是啥?闭包就相当于函数外部和内部的桥梁,通过闭包可以在外部访问函数内部的变量。这也是闭包的第一个作用。

  2.闭包的第二个作用

  先看代码:

  function f1(){
  var n=1;
  add=function(){
  n+=1;
  };
  function f2(){
  console.log(n);
  return '输出完成';
  }
  return f2;
  }
  var res=f1();
  console.log(res());
  add();
  console.log(res());

  输出结果:

  [Web浏览器] "1"

  [Web浏览器] "输出完成"

  [Web浏览器] "2"

  [Web浏览器] "输出完成"

  问题为什么第二次输出的结果n变成了2,没有被清除?

 这很好解释,在res是一个全局变量,一直驻留在内存当中,它就相当于f2函数,f2函数又要依赖于f1函数,所以f1也驻留在内存当中,保证不被GC所回收,每一次调用add函数的时候,就相当于把f1中的n重新赋值了,这样n的值就变化了。这也是闭包的第二个作用,可以让变量的值始终保存在内存当中。

  3.闭包的应用

  ①可以做访问控制(相当于C#当中的属性)

  //定义两个变量,用于存储取值和存值
  var get,set;
  //定义一个自调用函数,设定set和get方法
  (function(){
  //设定x的默认值
  var x = 0;
  set = function(n){
  x = n;
  }
  get = function(){
  return x;
  }
  })();
  console.log(get());
  set(5);
  console.log(get());

  输出结果:

  [Web浏览器] "0"

  [Web浏览器] "5"

  ②可以用做迭代器

 

 //定义一个函数,里面使用了闭包
  function foo(myArray){
  var i=0;
  //闭包迭代器
  next=function(){
  //每次返回数组的当前值,下标+1
  return myArray[i++];
  }
  }
  //调用foo,参数为一个数组
  foo(['a','b','c','d']);
  //每次调用next都会打印数组的一个值
  console.log(next());
  console.log(next());
  console.log(next());
  console.log(next());

  输出结果:

  [Web浏览器] "a"

  [Web浏览器] "b"

  [Web浏览器] "c"

  [Web浏览器] "d"

  ③闭包在循环中的使用

  例1

 

 function f(){
  var a=[];
  var i;
  for(i=0;i<3;i++){
  a[i]=function(){
  return i;
  };
  }
  return a;
  }
  var test=f();
  console.log(test[0]());
  console.log(test[1]());
  console.log(test[2]());

  输出结果:

  [Web浏览器] "3"

  [Web浏览器] "3"

  [Web浏览器] "3"

  为什么结果不是0、1、2?

  这里我们使用了闭包,每次循环都指向了同一个局部变量i,但是闭包不会记录每一次循环的值,只保存了变量的引用地址,所以当我们在调用test[0]()、test[1]()、test[2]()的时候都返回的是for循环最后的值,也就是3的时候跳出了循环。

  例2:我想输出0,1,2怎么搞?

  function f(){
  var a=[];
  var i;
  for(i=0;i<3;i++){
  a[i]=(function(x){
  return function(){
  return x;
  }
  })(i);
  }
  return a;
  }
  var test=f();
  console.log(test[0]());
  console.log(test[1]());
  console.log(test[2]());

  结果:

  [Web浏览器] "0"

  [Web浏览器] "1"

  [Web浏览器] "2"

  欢迎大家关注更多后续精彩文章,学习更要实践。


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