深入理解javascript作用域和閉包_基礎知識

作用域是一個變量和函數(shù)的作用范圍，javascript中函數(shù)內聲明的所有變量在函數(shù)體內始終是可見的，在javascript中有全局作用域和局部作用域，但是沒有塊級作用域，局部變量的優(yōu)先級高于全局變量，通過幾個示例來了解下javascript中作用域的那些“潛規(guī)則”（這些也是在前端面試中經(jīng)常問到的問題）。

1. 變量聲明提前
示例1：

此處的輸出是undefined，并沒有報錯，這是因為在前面我們提到的函數(shù)內的聲明在函數(shù)體內始終可見，上面的函數(shù)等效于：

注意，如果忘記var，那么變量就被聲明為全局變量了。

2. 沒有塊級作用域

和其他我們常用的語言不同，在Javascript中沒有塊級作用域：

在javascript中變量的作用范圍是函數(shù)級的，即在函數(shù)中所有的變量在整個函數(shù)中都有定義，這也帶來了一些我們稍不注意就會碰到的“潛規(guī)則”：

在①處輸出的值竟然是undefined，簡直喪心病狂啊，我們已經(jīng)定義了全局變量的值啊，這地方不應該為hello嗎？其實，上面的代碼等效于：

聲明提前、全局變量優(yōu)先級低于局部變量，根據(jù)這兩條規(guī)則就不難理解為什么輸出undefined了。

作用域鏈

在javascript中，每個函數(shù)都有自己的執(zhí)行上下文環(huán)境，當代碼在這個環(huán)境中執(zhí)行時，會創(chuàng)建變量對象的作用域鏈，作用域鏈是一個對象列表或對象鏈，它保證了變量對象的有序訪問。
作用域鏈的前端是當前代碼執(zhí)行環(huán)境的變量對象，常被稱之為“活躍對象”，變量的查找會從第一個鏈的對象開始，如果對象中包含變量屬性，那么就停止查找，如果沒有就會繼續(xù)向上級作用域鏈查找，直到找到全局對象中：

作用域鏈的逐級查找，也會影響到程序的性能，變量作用域鏈越長對性能影響越大，這也是我們盡量避免使用全局變量的一個主要原因。

閉包

基礎概念
作用域是理解閉包的一個前提，閉包是指在當前作用域內總是能訪問外部作用域中的變量。

上面的示例在函數(shù)中返回了兩個閉包，這兩個閉包都維持著對外部作用域的引用，因此不管在哪調用總是能夠訪問外部函數(shù)中的變量。在一個函數(shù)內部定義的函數(shù)，會將外部函數(shù)的活躍對象添加到自己的作用域鏈中，因此上面實例中通過內部函數(shù)能夠訪問外部函數(shù)的屬性，這也是javascript模擬私有變量的一種方式。

注意：由于閉包會額外的附帶函數(shù)的作用域（內部匿名函數(shù)攜帶外部函數(shù)的作用域），因此，閉包會比其它函數(shù)多占用些內存空間，過度的使用可能會導致內存占用的增加。

閉包中的變量

在使用閉包時，由于作用域鏈機制的影響，閉包只能取得內部函數(shù)的最后一個值，這引起的一個副作用就是如果內部函數(shù)在一個循環(huán)中，那么變量的值始終為最后一個值。

上面的程序并沒有按照我們預期的輸入1-5的數(shù)字，而是5次全部輸出了5。再來看一個示例：

調用createClosure()[0]()返回的是5，createClosure()[4]()返回值仍然是5。通過以上兩個例子可以看出閉包在帶有循環(huán)的內部函數(shù)使用時存在的問題：因為每個函數(shù)的作用域鏈中都保存著對外部函數(shù)（timeManage、createClosure）的活躍對象，因此，他們都引用著同一變量i，當外部函數(shù)返回時，此時的i值為5，所以內部的每個函數(shù)i的值也為5。
那么如何解決這個問題呢？我們可以通過匿名包裹器（匿名自執(zhí)行函數(shù)表達式）來強制返回預期的結果：

或者在閉包匿名函數(shù)中再返回一個匿名函數(shù)賦值：

無論是匿名包裹器還是通過嵌套匿名函數(shù)的方式，原理上都是由于函數(shù)是按值傳遞，因此會將變量i的值復制給實參num，在匿名函數(shù)的內部又創(chuàng)建了一個用于返回num的匿名函數(shù)，這樣每個函數(shù)都有了一個num的副本，互不影響了。

閉包中的this

在閉包中使用this時要特別注意，稍微不慎可能會引起問題。通常我們理解this對象是運行時基于函數(shù)綁定的，全局函數(shù)中this對象就是window對象，而當函數(shù)作為對象中的一個方法調用時，this等于這個對象（TODO 關于this做一次整理）。由于匿名函數(shù)的作用域是全局性的，因此閉包的this通常指向全局對象window：

調用object.getScope()()返回值為global而不是我們預期的local，前面我們說過閉包中內部匿名函數(shù)會攜帶外部函數(shù)的作用域，那為什么沒有取得外部函數(shù)的this呢？每個函數(shù)在被調用時，都會自動創(chuàng)建this和arguments，內部匿名函數(shù)在查找時，搜索到活躍對象中存在我們想要的變量，因此停止向外部函數(shù)中的查找，也就永遠不可能直接訪問外部函數(shù)中的變量了。總之，在閉包中函數(shù)作為某個對象的方法調用時，要特別注意，該方法內部匿名函數(shù)的this指向的是全局變量。

幸運的是我們可以很簡單的解決這個問題，只需要把外部函數(shù)作用域的this存放到一個閉包能訪問的變量里面即可：

內存與性能

由于閉包中包含與函數(shù)運行期上下文相同的作用域鏈引用，因此，會產(chǎn)生一定的負面作用，當函數(shù)中活躍對象和運行期上下文銷毀時，由于必要仍存在對活躍對象的引用，導致活躍對象無法銷毀，這意味著閉包比普通函數(shù)占用更多的內存空間，在IE瀏覽器下還可能會導致內存泄漏的問題，如下：

上面例子中匿名函數(shù)對外部對象target產(chǎn)生一個引用，只要是匿名函數(shù)存在，這個引用就不會消失，外部函數(shù)的target對象也不會被銷毀，這就產(chǎn)生了一個循環(huán)引用。解決方案是通過創(chuàng)建target.name副本減少對外部變量的循環(huán)引用以及手動重置對象：

閉包中如果存在對外部變量的訪問，無疑增加了標識符的查找路徑，在一定的情況下，這也會造成性能方面的損失。解決此類問題的辦法我們前面也曾提到過：盡量將外部變量存入到局部變量中，減少作用域鏈的查找長度。

總結：閉包不是javascript獨有的特性，但是在javascript中有其獨特的表現(xiàn)形式，使用閉包我們可以在javascript中定義一些私有變量，甚至模仿出塊級作用域，但閉包在使用過程中，存在的問題我們也需要了解，這樣才能避免不必要問題的出現(xiàn)。

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