前言
閉包和垃圾回收機制常常作為前端學習開發(fā)中的難點，也經(jīng)常在面試中遇到這樣的問題，本文記錄一下在學習工作中關(guān)于這方面的筆記。
正文
1.閉包
閉包（closure）是Javascript語言的一個難點，也是它的特色，很多高級應用都要依靠閉包實現(xiàn)。作為一個JavaScript開發(fā)者，理解閉包十分重要。
1.1閉包是什么？
閉包就是一個函數(shù)引用另一個函數(shù)的變量，內(nèi)部函數(shù)被返回到外部并保存時產(chǎn)生，（內(nèi)部函數(shù)的作用域鏈AO使用了外層函數(shù)的AO）
因為變量被引用著所以不會被回收，因此可以用來封裝一個私有變量，但是不必要的閉包只會增加內(nèi)存消耗。
閉包是一種保護私有變量的機制，在函數(shù)執(zhí)行時形成私有的作用域，保護里面的私有變量不受外界干擾。或者說閉包就是子函數(shù)可以使用父函數(shù)的局部變量，還有父函數(shù)的參數(shù)。
1.2閉包的特性
①函數(shù)嵌套函數(shù)
②函數(shù)內(nèi)部可以引用函數(shù)外部的參數(shù)和變量
③參數(shù)和變量不會被垃圾回收機制回收
1.3理解閉包
基于我們所熟悉的作用域鏈相關(guān)知識，我們來看下關(guān)于計數(shù)器的問題，如何實現(xiàn)一個函數(shù)，每次調(diào)用該函數(shù)時候計數(shù)器加一。
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var counter=0; function demo3(){ console.log(counter+=1); } demo3();//1 demo3();//2 var counter=5; demo3(); //6 |
上面的方法，如果在任何一個地方改變counter的值 計數(shù)器都會失效，javascript解決這種問題用到閉包，就是函數(shù)內(nèi)部內(nèi)嵌函數(shù),再來看下利用閉包如何實現(xiàn)。
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function add() { var counter = 0; return function plus() { counter += 1; return counter } } var count=add() console.log(count())//1 var counter=100 console.log(count())//2 |
上面就是一個閉包使用的實例 ，函數(shù)add內(nèi)部內(nèi)嵌一個plus函數(shù)，count變量引用該返回的函數(shù)，每次外部函數(shù)add執(zhí)行的時候都會開辟一塊內(nèi)存空間，外部函數(shù)的地址不同，都會重新創(chuàng)建一個新的地址，把plus函數(shù)嵌套在add函數(shù)內(nèi)部，這樣就產(chǎn)生了counter這個局部變量，內(nèi)次調(diào)用count函數(shù)，該局部變量值加一，從而實現(xiàn)了真正的計數(shù)器問題。
1.4閉包的主要實現(xiàn)形式
這里主要通過兩種形式來學習閉包：
①函數(shù)作為返回值，也就是上面的例子中用到的。
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function showName(){ var name="xiaoming" return function(){ return name } } var name1=showName() console.log(name1()) |
閉包就是能夠讀取其他函數(shù)內(nèi)部變量的函數(shù)。閉包就是將函數(shù)內(nèi)部和函數(shù)外部連接起來的一座橋梁。
②閉包作為參數(shù)傳遞
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var num = 15 var foo = function(x){ if(x>num){ console.log(x) } } function foo2(fnc){ var num=30 fnc(25) } foo2(foo)//25 |
上面這段代碼中，函數(shù)foo作為參數(shù)傳入到函數(shù)foo2中，在執(zhí)行foo2的時候，25作為參數(shù)傳入foo中，這時判斷的x>num的num取值是創(chuàng)建函數(shù)的作用域中的num,即全局的num,而不是foo2內(nèi)部的num,因此打印出了25。
1.5閉包的優(yōu)缺點
優(yōu)點：
①保護函數(shù)內(nèi)的變量安全 ，實現(xiàn)封裝，防止變量流入其他環(huán)境發(fā)生命名沖突
②在內(nèi)存中維持一個變量，可以做緩存（但使用多了同時也是一項缺點，消耗內(nèi)存）
③匿名自執(zhí)行函數(shù)可以減少內(nèi)存消耗
缺點：
①其中一點上面已經(jīng)有體現(xiàn)了，就是被引用的私有變量不能被銷毀，增大了內(nèi)存消耗，造成內(nèi)存泄漏，解決方法是可以在使用完變量后手動為它賦值為null；
②其次由于閉包涉及跨域訪問，所以會導致性能損失，我們可以通過把跨作用域變量存儲在局部變量中，然后直接訪問局部變量，來減輕對執(zhí)行速度的影響。
1.6閉包的使用
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for (var i = 0; i < 5; i++) { setTimeout(function() { console.log( i); }, 1000); } console.log(i); |
我們來看上面的問題，這是一道很常見的題，可這道題會輸出什么，一般人都知道輸出結(jié)果是 5,5,5,5,5,5，你仔細觀察可能會發(fā)現(xiàn)這道題還有很多巧妙之處，這6個5的輸出順序具體是怎樣的？5 -> 5,5,5,5,5 ，了解同步異步的人也不難理解這種情況，基于上面的問題，接下來思考如何實現(xiàn)5 -> 0,1,2,3,4這樣的順序輸出呢？
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for (var i = 0; i < 5; i++) { (function(j) { // j = i setTimeout(function() { console.log( j); }, 1000); })(i); } console.log( i);//5 -> 0,1,2,3,4 |
這樣在for循環(huán)種加入匿名函數(shù)，匿名函數(shù)入?yún)⑹敲看蔚膇的值，在同步函數(shù)輸出5的一秒之后，繼續(xù)輸出01234。
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for (var i = 0; i < 5; i++) { setTimeout(function(j) { console.log(j); }, 1000, i); } console.log( i); //5 -> 0,1,2,3,4 |
仔細查看setTimeout的api你會發(fā)現(xiàn)它還有第三個參數(shù)，這樣就省去了通過匿名函數(shù)傳入i的問題。
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var output = function (i) { setTimeout(function() { console.log(i); }, 1000); }; for (var i = 0; i < 5; i++) { output(i); // 這里傳過去的 i 值被復制了 } console.log(i); //5 -> 0,1,2,3,4 |
這里就是利用閉包將函數(shù)表達式作為參數(shù)傳遞到for循環(huán)中，同樣實現(xiàn)了上述效果。
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for (let i = 0; i < 5; i++) { setTimeout(function() { console.log(new Date, i); }, 1000); } console.log(new Date, i); //5 -> 0,1,2,3,4 |
知道let塊級作用域的人會想到上面的方法。但是如果要實現(xiàn)0 -> 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5這樣的效果呢。
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for (var i = 0; i < 5; i++) { (function(j) { setTimeout(function() { console.log(new Date, j); }, 1000 * j); // 這里修改 0~4 的定時器時間 })(i); } setTimeout(function() { // 這里增加定時器，超時設置為 5 秒 console.log(new Date, i); }, 1000 * i); //0 -> 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 |
還有下面的代碼，通過promise來實現(xiàn)。
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const tasks = []; for (var i = 0; i < 5; i++) { // 這里 i 的聲明不能改成 let，如果要改該怎么做？ ((j) => { tasks.push(new Promise((resolve) => { setTimeout(() => { console.log(new Date, j); resolve(); // 這里一定要 resolve，否則代碼不會按預期 work }, 1000 * j); // 定時器的超時時間逐步增加 })); })(i); } Promise.all(tasks).then(() => { setTimeout(() => { console.log(new Date, i); }, 1000); // 注意這里只需要把超時設置為 1 秒 }); //0 -> 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 |
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const tasks = []; // 這里存放異步操作的 Promise const output = (i) => new Promise((resolve) => { setTimeout(() => { console.log(new Date, i); resolve(); }, 1000 * i); }); // 生成全部的異步操作 for (var i = 0; i < 5; i++) { tasks.push(output(i)); } // 異步操作完成之后，輸出最后的 i Promise.all(tasks).then(() => { setTimeout(() => { console.log(new Date, i); }, 1000); }); //0 -> 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 |
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// 模擬其他語言中的 sleep，實際上可以是任何異步操作const sleep = (timeountMS) => new Promise((resolve) => { setTimeout(resolve, timeountMS);});(async () => { // 聲明即執(zhí)行的 async 函數(shù)表達式 for (var i = 0; i < 5; i++) { if (i > 0) { await sleep(1000); } console.log(new Date, i); } await sleep(1000); console.log(new Date, i);})();//0 -> 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 |
上面的代碼中都用到了閉包，總之，閉包找到的是同一地址中父級函數(shù)中對應變量最終的值。
2.垃圾回收機制
JavaScript 中的內(nèi)存管理是自動執(zhí)行的，而且是不可見的。我們創(chuàng)建基本類型、對象、函數(shù)……所有這些都需要內(nèi)存。
通常用采用的垃圾回收有兩種方法：標記清除、引用計數(shù)。
1、標記清除
垃圾收集器在運行的時候會給存儲在內(nèi)存中的所有變量都加上標記。然后，它會去掉環(huán)境中的變量以及被環(huán)境中的變量引用的標記。
而在此之后再被加上標記的變量將被視為準備刪除的變量，原因是環(huán)境中的變量已經(jīng)無法訪問到這些變量了。
最后。垃圾收集器完成內(nèi)存清除工作，銷毀那些帶標記的值，并回收他們所占用的內(nèi)存空間
2.引用計數(shù)
引用計數(shù)的含義是跟蹤記錄每個值被引用的次數(shù)。當聲明了一個變量并將一個引用類型賦值給該變量時，則這個值的引用次數(shù)就是1。
相反，如果包含對這個值引用的變量又取得了另外一個值，則這個值的引用次數(shù)就減1。當這個引用次數(shù)變成0時，
則說明沒有辦法再訪問這個值了，因而就可以將其所占的內(nèi)存空間給收回來。這樣，垃圾收集器下次再運行時，
它就會釋放那些引用次數(shù)為0的值所占的內(nèi)存。
總結(jié)
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