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闭包

有不少开发人员总是搞不清匿名函数和闭包这两个概念,因此经常混用。闭包是指有权访问另一个函数作用域链中的变量的函数。创建闭包的常见方式,就是在一个函数内部创建另一个函数,仍以createComparisonFunction()函数为例:

function createComparisonFunction(propertyName) {
    return function (object1, object2) {
        var value1 = object1[propertyName];
        var value2 = object2[propertyName];
        if (value1 < value2) {
            return -1;
        } else if (value1 > value2) {
            return 1;
        } else {
            return 0;
        }
    };
}

第三行和第四行代码访问了外部函数中的变量propertyName。即使这个内部函数被返回了,而且是在其它地方被调用了,但它仍然可以访问变量propertyName。之所以还能访问这个变量,是因为内部函数的作用域链中包含createComparisonFunction()的作用域链。

闭包与变量

作用域链的这种配置机制引出了一个值得注意的副作用,即闭包只能取得包含函数中任何变量的最后一个值。别忘了闭包所保存的是整个变量对象,而不是某个特殊的变量。下面这个例子可以清晰地说明这个问题:

function createFunctions() {
    var result = new Array();
    for (var i = 0; i < 10; i++) {
        result[i] = function () {
            return i;
        }
    }
    return result;
}
var funcs = createFunctions();
//每个函数都输出10
for (var i = 0; i < funcs.length; i++) {
    document.write(funcs[i]() + "<br />")
}

这个函数会返回一个函数数组。表面上来看,视乎每个函数都应该返回自己的索引值,即位置0的函数返回0,位置1的函数返回1,以此类推。但实际上,每个函数都返回10.因为每个函数的作用域链中都保存着createFunctions()函数的活动对象,所以它们引用的都是同一个变量i。当createFunctions()函数返回后,变量i的值是10,此时每个函数都引用者保存变量i的同一个变量对象,所以每个函数内部i都是10。但是,我们可以通过创建另一个匿名函数强制让闭包的行为符合预期,如下所示:

function createFunctions() {
    var result = new Array();
    for (var i = 0; i < 10; i++) {
        result[i] = function (num) {
            return function () {
                return num;
            };
        }(i);
    }
    return result;
}
var funcs = createFunctions();
//分别输出0、1、2……9
for (var i = 0; i < funcs.length; i++) {
    document.write(funcs[i]() + "<br />");
}

在重写了前面的createFunctions()函数后,每个函数都会返回各自不同的索引值。在这个版本中,我们没有直接把闭包赋值给数组,而是定义了一个匿名函数,并将立即执行该匿名函数的结果赋值给数组。这里的匿名函数有一个参数num,也就是最终的函数要返回的值。在调用每个匿名函数时,我们传入了变量i。由于函数参数是按值传递的,所以就会将变量i的当前值复制给参数num。而在这个匿名函数内部,又创建并返回了一个访问num的闭包。这样以来,result数组中的每个函数都有自己num变量的一个副本,因此就可以返回各自不同的数值了。

关于this对象

在闭包中使用this对象也可能会导致一些问题。我们知道,this对象是在运行时基于函数的执行环境绑定的:在全局函数中,this等于window,而当函数被作为某个对象的方法调用时,this等于那个对象。不过,匿名函数的执行环境具有全局性,因此其this对象通常指向window。但有时候由于编写闭包的方式不同,这一点可能不会那么明显。下面来看一个例子:

var name = "The Window";
var object = {
    name: "My Object",
    getNameFunc: function() {
        return function() {
            return this.name;
        };
    }
};
alert(object.getNameFunc()()); //"The Window"

以上代码先创建了一个全局变量name,又创建了一个包含name属性的对象。这个对象还包含一个方法——getNameFunc(),它返回一个匿名函数,而函数名函数又返回this.name。由于getNameFunc()返回一个函数,因此调用object.getNameFunc()()就会立即调用它返回的函数,结果就是返回一个字符串。然而,这个例子返回的字符串是“The Window”,即全局name变量的值。为什么匿名函数没有取得其包含作用域的this对象那?

每个函数在被调用时,其活动对象都会自动取得两个特殊变量:this和arguments。内部函数在搜索这两个变量时,只会搜索到其活动对象为止,因此永远不可能直接访问外部函数中的这两个变量。不过,把外部作用域中的this对象保存在一个闭包能够访问到的变量里,就可以让闭包访问该对象了,如下所示:

var name = "This Window";
var object = {
    name: "My Object",
    getNameFunc: function() {
        var that = this;
        return function() {
            return that.name;
        };
    }
};
alert(object.getNameFunc()()); //"MyObject"

代码中突出的行展示了这个例子与前一个例子之间的不同之处。在定义匿名函数之前,我们把this对象赋值给了一个名叫that的变量。而在定义了闭包之后,闭包也可以访问这个变量,因为它是我们在包含函数中特意声明的一个变量。即使在函数返回之后,that也仍然引用着object,所以调用object.getNameFunc()()就返回了“My Object”。

this和arguments也存在同样的问题。如果想访问作用域中的arguments对象,必须将该对象的引用保存到另一个闭包能够访问的变量中。

内存泄漏

由于IE9之前的版本对JScript对象和COM对象使用不同的垃圾回收机制,因此闭包在IE中会导致一些特殊的问题。具体来说,如果闭包的作用域链中保存着一个HTML元素,那么就意味着元素将无法被销毁。来看下面的例子:

function assignHandler() {
    var element = document.getElementById("someElement");
    element.onclick = function () {
        alert(element.id);
    };
}

以上代码创建了一个作为element元素事件处理程序的闭包,而这个闭包则又创建了一个循环引用。由于匿名函数保存了一个对assignHandler()活动对象的引用,因此就会导致无法减少element的引用数。只要匿名函数存在,element的引用数至少也是1,因此它所占用的内存就永远不会被回收。不过,这个问题可以通过稍微改写一下代码来解决,如下所示:

function assignHandler() {
    var element = document.getElementById("someElement");
    var id = element.id;
    element.onclick = function () {
        alert(id);
    };
    element = null;
}

上面的代码中,通过把element.id的一个副本保存在一个变量中,并且在闭包中引用该变量消除了循环引用。但仅仅做到这一步,还是不能解决内存泄漏的问题。必须要记住:闭包会引用包含函数的整个活动对象,而其中包含着element。即使闭包不直接引用element,包含函数的活动对象中仍然会保存一个引用。因此,有必要把element变量设置为null。这样就能够解除对DOM对象的引用,顺利地减少其引用数,确保正常回收其占有的内存。

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