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关于javascript的闭包

前言

闭包~~我一直都忽视了他的重要性,
因为以前用的java中是不支持这个概念的~
java7 小组还在讨论要不要加入这个特性。我想 一旦加入了这个特性,那么java就不是原来的java了~
最近接触javascript,必须把closure弄明白,好像和垃圾回收有很大关系。
嗯~我在网上搜了下关于闭包有好多描述:
描述1:
闭包是一个拥有许多变量和绑定了这些变量的环境的表达式(通常是一个函数),因而这些变量也是该表达式的一部分。
描述2:
JavaScript中所有的function都是一个闭包(这个不算是定义。。)
描述3:
ECMAscript允许适用内部函数-即 函数定义和函数表达式 位于另一个函数体内。

闭包的特点:
1.作为一个函数变量的一个引用,当函数返回时,其处于激活状态。
2.一个闭包就是当一个函数返回时,一个没有释放资源的栈区。
简单的说,javascript允许使用内部函数—即函数定义和函数表达式位于另一个函数的函数体内。而且,这些内部函数可以访问它们所在的外部函数中声明的所有局部变量、参数和声明的其他内部函数。当其中一个这样的内部函数在包含它们的外部函数之外被调用时,就会形成闭包。
function closure(){
   var str = "I'm a part variable.";
   return function(){
     alert(str);
   }
}
var fObj = closure();
fObj();

在上面代码中,str是定义在函数closure中局部变量,若str在closure函数调用完成以后不能再被访问,则在函数执行完成后str将被释放。但是由于函数closure返回了一个内部函数,且这个返回的函数引用了str变量,导致了str可能会在closure函数执行完成以后还会被引用,所以str所占用的资源不会被回收。这样closure就形成了一个闭包。
事实上,当我们给自定义的javascript类中的私有变量添加get/set函数时,已经用到了闭包。

function Class1(){
  var vari;
  this.getVari = function(){return vari;}
  this.setVari = function(_vari){vari = _vari;}
}
var cls = new Class1();
cls.setVari(“test variable”);
alert(cls.getVari());
 在这个例子中,构造器中定义了变量vari,构造器执行结束后如果vari没有被其他外部能够应用的成员方法所引用时,这个变量将被回收。但是我们给它定义了get/set函数以后,由于这两个内部函数可以被包含他们的函数Class1(类)的外部所访问,且变量vari被这两个函数所引用,因此vari不会被回收。这样就形成了闭包。

Javascript垃圾回收的原则是:如果一个对象不再被引用,那么这个对象会被垃圾回收器回收。如果两个对象无干扰的互相引用,那么这两个对象也会被回收。

大多数时候所谓的“闭包”:
嵌套的function所产生的闭包更为强大,也是大部分时候我们所谓的“闭包”。看下面这段代码:

function a() {
   var i = 0;
   function b() {
     alert(++i);
   }
   return b;
}
var c = a();
c();这段代码有两个特点:

函数b嵌套在函数a内部;函数a返回函数b。
这样在执行完var c=a()后,变量c实际上是指向了函数b,b中用到了变量i,再执行c()后就会弹出一个窗口显示i的值(第一次为1)。这段代码其实就创建了一个闭包,为什么?因为函数a外的变量c引用了函数a内的函数b
就是说:
当函数a的内部函数b被函数a外的一个变量引用的时候,就创建了一个我们通常所谓的“闭包”。
让我们说的更透彻一些。所谓“闭包”,就是在构造函数体内定义另外的函数作为目标对象的方法函数,而这个对象的方法函数反过来引用外层函数体中 的临时变量。这使得只要目标 对象在生存期内始终能保持其方法,就能间接保持原构造函数体当时用到的临时变量值。尽管最开始的构造函数调用已经结束,临时变量的名称也都消失了,但在目标对象的方法内却始终能引用到该变量的值,而且该值只能通这种方法来访问。即使再次调用相同的构造函数,但只会生成新对象和方法,新的临时变量只是对应新 的值,和上次那次调用的是各自独立的。

闭包有什么作用和效果?


      简而言之,闭包的作用就是在a执行完并返回后,闭包使得Javascript的垃圾回收机制GC不会收回a所占用的资源,因为a的内部函数b的执行需要依赖a中的变量。这是对闭包作用的非常直白的描述,不专业也不严谨,但大概意思就是这样,理解闭包需要循序渐进的过程。
在上面的例子中,由于闭包的存在使得函数a返回后,a中的i始终存在,这样每次执行c(),i都是自加1后alert出i的值。

那么我们来想象另一种情况,如果a返回的不是函数b,情况就完全不同了。因为a执行完后,b没有被返回给a的外界,只是被a所引用,而此时a也只会 被b引用,因此函数a和b互相引用但又不被外界打扰(被外界引用),函数a和b就会被GC回收。

为了更深刻的理解闭包,下面让我们继续探索闭包的作用和效果。
如果要更加深入的了解闭包以及函数a和嵌套函数b的关系,我们需要引入另外几个概念:

函数的执行环境(excution context)、活动对象(call object)、作用域(scope)、作用域链(scope chain)。

以函数a从定义到执行的过程为例阐述这几个概念。

当定义函数a的时候,js解释器会将函数a的作用域链(scope chain)设置为定义a时a所在的“环境”,如果a是一个全局函数,则scope chain中只有window对象。
当执行函数a的时候,a会进入相应的执行环境(excution context)。
在创建执行环境的过程中,首先会为a添加一个scope属性,即a的作用域,其值就为第1步中的scope chain。即a.scope=a的作用域链。
然后执行环境会创建一个活动对象(call object)。活动对象也是一个拥有属性的对象,但它不具有原型而且不能通过JavaScript代码直接访问。创建完活动对象后,把活动对象添加到a的作用域链的最顶端。此时a的作用域链包含了两个对象:a的活动对象和window对象。
下一步是在活动对象上添加一个arguments属性,它保存着调用函数a时所传递的参数。
最后把所有函数a的形参和内部的函数b的引用也添加到a的活动对象上。在这一步中,完成了函数b的的定义,因此如同第3步,函数b的作用域链被设置为b所被定义的环境,即a的作用域。
到此,整个函数a从定义到执行的步骤就完成了。此时a返回函数b的引用给c,又函数b的作用域链包含了对函数a的活动对象的引用,也就是说b可以访问到a中定义的所有变量和函数。函数b被c引用,函数b又依赖函数a,因此函数a在返回后不会被GC回收。

当函数b执行的时候亦会像以上步骤一样。因此,执行时b的作用域链包含了3个对象:b的活动对象、a的活动对象和window对象,如下图所示:

当在函数b中访问一个变量的时候,搜索顺序是:

先搜索自身的活动对象,如果存在则返回,如果不存在将继续搜索函数a的活动对象,依次查找,直到找到为止。
如果函数b存在prototype原型对象,则在查找完自身的活动对象后先查找自身的原型对象,再继续查找。这就是Javascript中的变量查找机制。
如果整个作用域链上都无法找到,则返回undefined。
小结,本段中提到了两个重要的词语:函数的定义与执行。文中提到函数的作用域是在定义函数时候就已经确定,而不是在执行的时候确定(参看步骤1和3)。用一段代码来说明这个问题:

function f(x) {
var g = function () { return x; }
return g;
}
var h = f(1);
alert(h());这段代码中变量h指向了f中的那个匿名函数(由g返回)。

假设函数h的作用域是在执行alert(h())确定的,那么此时h的作用域链是:h的活动对象->alert的活动对象->window对象。
假设函数h的作用域实在定义时确定的,就是说h指向的那个匿名函数在定义的时候就已经确定了作用域。那么在执行的时候,h的作用域链为:h的活动对象->f的活动对象->window对象。
如果第一种假设成立,那输出值就是undefined;如果第二种假设成立,输出值则为1。

运行结果证明了第2个假设是正确的,说明函数的作用域确实是在定义这个函数的时候就已经确定了。

闭包的应用场景

保护函数内的变量安全。以最开始的例子为例,函数a中i只有函数b才能访问,而无法通过其他途径访问到,因此保护了i的安全性。
在内存中维持个变量。依然如前例,由于闭包,函数a中i的一直存在于内存中,因此每次执行c(),都会给i自加1。
通过保护变量的安全实现JS私有属性和私有方法(不能被外部访问)推荐阅读:http://javascript.crockford.com/private.html
私有属性和方法在Constructor外是无法被访问的
function Constructor(…) {
   var that = this;
   var membername = value;
   function membername(…) {…}
}

以上3点是闭包最基本的应用场景,很多经典案例都源于此。

Javascript的垃圾回收机制

在Javascript中,如果一个对象不再被引用,那么这个对象就会被GC回收。如果两个对象互相引用,而不再被第3者所引用,那么这两个互相引用的对象也会被回收。因为函数a被b引用,b又被a外的c引用,这就是为什么函数a执行后不会被回收的原因。

实际应用

闭包在javascript编程中有重要的作用,如果使用恰当,可以为某些问题的解决带来很多方便。但是如果使用不恰当,也会带来很多麻烦。
1.为执行的函数提供参数。  

setTimeout可以延迟执行某个函数,原型如下: setTimeout(code,millisec)。其中第一个参数为需要执行的函数或者代码,第二个参数是延迟的毫秒数。常见用法:

function sayHello(){
alert(“hello world”);
}
setTimeout(sayHello,1000);
  但是可能我们会需要一个通用一些的函数,而不仅仅是只会说“hello world”。我们写一个say()函数,给say传递一个需要说的内容的参数。但是在setTimeout中我们无法给需要延迟执行的函数传递参数。使用闭包,我们可以这样做:

function say(words){
return function(){
alert(words)
}
}
setTimeout(say(“hello word”),1000);
setTimeout(say(“I’m hungry,I’m need some food!”),2000);

  这样可以在调用setTimeout时给需要延迟执行的函数传递参数了。

2.将对象的方法与其他实例关联
比如我们在做一个多文件上传的程序,要求可以动态添加和删除文件:

function addFile(){
var fileInput = document.createElement(“input”);
fileInput.type = “file”;
fileInput.name = “file”;

var btnDel = document.createElement(“input”);
btnDel.type = “button”;
btnDel.value = “删除”;

btnDel.onclick = (function(){
//删除文件
return function(){
var c = _(“fileContent”);
c.removeChild(fileInput);
c.removeChild(btnDel);
}
})();

var fContent = _(“fileContent”)
fContent.appendChild(fileInput);
fContent.appendChild(btnDel);
}

  在这个例子中,我们在删除按钮的点击时间关联的函数中删除对应的上传表单和按钮本身。由于表单和按钮都是动态生成,在事先并不知道删除按钮点击后需要删除的内容是什么。但是我们可以使用javascript闭包的特性,在上传表单和按钮生成的时候将按钮的点击事件与上传表单实例及和按钮实例进行关联。

3.模拟静态私有变量
Javascript本身并不支持面向对象的特性。但是我们可以通过javascript的一些特性模拟实现javascript面向对象。
  比如我们需要定义一个类,并且模拟静态私有变量。

var Class2 = (function(){
var s_var = 0; //静态私有变量
return function(){
this.getInstanceCount = function(){
return s_var;
}
//constructor
s_var++;
}
})()

var cls1 = new Class2();
alert(cls1.getInstanceCount()); //1

var cls2 = new Class2();
alert(cls1.getInstanceCount()); //2
alert(cls2.getInstanceCount()); //2

var cls3 = new Class2();
alert(cls1.getInstanceCount()); //3
alert(cls3.getInstanceCount()); //3

  在这个例子中,我们用s_var记录Class2被实例化的次数,使用闭包,我们可以将s_var模拟为一个静态私有变量,每次Class2被实例化的时候将s_var加1。

上例中我们使用了这样形式的一段代码,其中定义在外层函数内,内层函数外的成员类似于静态成员。所以这样形式的代码我们可以把他叫做“静态封装环境”。

(function(){
return function(){
}
})()

我随便总结一下:JS的闭包说的就是JS中函数的闭包,闭包就是一个被外部函数引用的内部变量的延迟释放。。。。。

参考文章地址:
http://www.cnblogs.com/zhangle/archive/2010/07/02/1770206.html
http://baike.baidu.com/view/648413.htm
http://www.cnblogs.com/yangjian/archive/2009/09/24/1573176.html
http://www.cnblogs.com/chongzi/
http://www.360doc.com/content/09/1227/11/370235_12087397.shtml
http://softbbs.pconline.com.cn/9497825.html

推荐阅读:

http://www.slideshare.net/hymanroth/closures-in-javascript

http://wenku.baidu.com/view/6da338b069dc5022aaea005c.html

JVM王者宝座谁来坐?

The next big JVM language?

There’s an interesting thread of comments related to a blog post by Stephen Colebourne, who is giving a talk at this year’s JavaOne entitled “Next Big JVM language.” In particular, he and others note that the Fantom language could be the answer (I find this interesting as Fantom really wasn’t even on my radar. Until now.). Moreover, many of the threads claim Scala to be the next big language. It seems people still prefer static typing over dynamic-ness. Either way, I got the distinct impression, based upon those individuals that left comments, which, by no means reflects the community at large, that Groovy isn’t it.

Principally, the arguments against Groovy can be summarized as its lack of performance (compared to Scala, for instance). Not to be outdone, a few folks brought up Groovy++ (which attempts to add a bit of static-ness to Groovy ostensibly to increase performance). Nevertheless, the comments are quite interesting to read if for anything that Fantom is gaining mind share perhaps at the cost of other more mainstream alternatives like Groovy.

这几年,关于谁是下一个JVM上的王者语言之争已经不是新鲜事情了。看了上面的文章,您是不是又所感慨呢?

笔者对部分上述语言接触过,下面发表一下意见:

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