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闭包的背景
由于js中只有两种作用域,全局作用域和函数作用域,而在开发场景下,将变量暴露在全局作用域下的时候,是一件非常危险的事情,特别是在团队协同开发的时候,变量的值会被无意篡改,并且极难调试分析。这样的情况下,闭包将变量封装在局部的函数作用域中,是一种非常合适的做法,这样规避掉了被其他代码干扰的情况。
闭包的使用
下面是一种最简单直接的闭包示例
//妈妈本体functionmother(){
//口袋里的总钱数let money = 100//消费行为returnfunction (pay){
//返回剩余钱数return money - pay
}
}
//为儿子消费let payForSon = mother()
//打印最后的剩余钱数console.log(payForSon(5))
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为了便于理解,我们将外部函数比喻为妈妈本体,里面保存着总钱数这个变量和消费这个行为,通过创建为儿子消费的这个行为对象,然后执行这个行为花费5元,返回剩余的95元。
这个就是为了将变量money保存在mother本体内而避免暴露在外部的全局环境作用域中,只能通过mother()创建消费行为来影响money这个变量。
由此可以归纳总结使用闭包的三个步骤
用外层函数包裹变量,函数;
外层函数返回内层函数;
外部用变量保存外部函数返回的内层函数
目的是为了形成一个专属的变量,只在专属的作用域中操作。
上述的闭包代码示例中,有一个缺陷的场景是,在后续不需要money变量的情况下,没有释放该变量,造成内存泄露。原因是payForSon这个函数的作用域链引用着money对象,解决的办法是将payForSon = null就可以释放方法作用域,进而解除对money的引用,最后释放money变量。
闭包的扩展
函数柯里化
在开发的场景中,有时需要通过闭包来实现函数的柯里化调用。调用示例如下
alert(add(1)(2)(3))
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这种连续的传参调用函数,叫做函数柯里化。
通过闭包的实现方式如下
functionadd(a){
//保存第一个参数let sum = a
functiontmp(b){
//从第二个函数开始递加
sum = sum + b
//返回tmp,让后续可以继续传参执行return tmp
}
tmp.toString = function(){
return sum
}
//返回加法函数return tmp
}
alert(add(1)(2)(3))
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下面我们来一步步分析,
add(1)执行时,保存第一个参数到sum变量中,返回tmp函数
add(1)(2)执行等于tmp(2),将2的值加到了变量sum上,返回tmp函数本身
add(1)(2)(3)执行等同于上述步骤的加到比变量sum上,返回tmp函数本身
alert(add(1)(2)(3))执行时,alert需要将值转为string显示,最后的tmp函数执行tmp.toString,返回sum的值。
矩阵点击应用
该例子的demo代码在我的github上,可以自行取阅
需求:在一个4*4的矩阵方块中,实现点击每个按钮时记录下各自的点击次数,相互之间互不干扰。
思路:在按钮事件中使用闭包,创建独立的存储变量空间。
注意:下列的方案1到方案3是逐次演进的优化方案,需要按照方案标号的次序逐层理解,更有利于理解最终的优化方案
方案1
<div id="container"></div>
...
let container = document.getElementById('container')
for (let r = 0; r < arr.length; r++) {
for (let c = 0; c < arr[r].length; c++) {
let cell = document.createElement('div')
cell.innerHTML = `(${r},${c})`
container.append(cell)
cell.onclick = (function () {
let n = 0
return function () {
n++
cell.innerHTML = `点${n}`
}
})()
}
}
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在每个按钮上通过onclick绑定闭包方法,存储操作独立的n变量,这样就可以单独记录每个按钮的点击次数
缺点:这样做有一个不足的地方是,外部无法获取内部的n变量,不能实现与外部的交互,比如按钮间的相互影响。
方案2
为了改善方案1的缺点,我们引入外部数据arr来操作管控按钮点击数。 代码示例如下:
let arr = [
[0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0],
]
let container = document.getElementById('container')
for (let r = 0; r < arr.length; r++) {
for (let c = 0; c < arr[r].length; c++) {
let cell = document.createElement('div')
cell.innerHTML = `(${r},${c})`
container.append(cell)
cell.onclick = (function (r, c) {
return function () {
arr[r][c]++
cell.innerHTML = `点${arr[r][c]}`
}
})(r, c)
}
}
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参照方案1 ,改动点包含两个
新增arr二维数组来记录点击数,这样可以达到与外部交互的目的
onclick绑定的事件新增r,c两个参数,并且执行时传参进入,这样就可以把行列参数传递到方法内部(onclick的执行环境作用域与r,c所在的环境不一致,所以无法直接使用)
这样改进完以后,外部可以通过操作arr来与每个按钮的点击次数进行交互。
缺点:这样会将arr暴露在全局作用域下(可以在console控制台访问到),很容易被其他人或者模块误操作,也不利于封装
方案3
基于方案2的改进实现为,用一个立即执行的函数包裹住整个执行代码,这样就构建了一个函数作用域来封装arr变量为私有。代码如下:
(function () {
let arr = [
[0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0],
]
let container = document.getElementById('container')
for (let r = 0; r < arr.length; r++) {
for (let c = 0; c < arr[r].length; c++) {
let cell = document.createElement('div')
cell.innerHTML = `(${r},${c})`
container.append(cell)
cell.onclick = (function (r, c) {
return function () {
arr[r][c]++
cell.innerHTML = `点${arr[r][c]}`
}
})(r, c)
}
}
})()
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这样一个相对完整的按钮点击次数的方案就完成了。
使用call实现bind
这个需要有call和bind的使用知识的前提,可以自行百度哈
废话不多说,直接上代码
Function.prototype.bind = function(obj){
console.log('调用自定义bind函数');
//保存当前函数对象let fun = this//去除第一个obj参数,并且转换为js数组let outerArg = Array.prototype.slice.call(arguments,1)
returnfunction(){
//将arguments转为js数组let innerArg = Array.prototype.slice.call(arguments)
//汇总所有参数let totalArg = outerArg.concat(innerArg)
//调用外部保存的函数,并且传参
fun.call(obj,...totalArg)
}
}
//调用示例let zhangsan = {name:'wawawa'}
functiontotal(s1,s2){
console.log(this.name + s1 + s2);
}
let bindTotal = total.bind(zhangsan,100)
bindTotal(200)
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重写函数类的bind函数,
先将函数对象(也就是下面示例中的total函数)保存在fun变量中,等于闭包外层保存了fun,obj以及其他绑定的参数(由于arguments是类数组对象,需要转换为数组,且去除第一个函数obj);
然后返回匿名函数,在匿名函数中,将外部和内部的参数进行转换和拼接;
最后通过fun.call(obj,...totalArg),调用保存的函数对象fun,并且通过call来实现传递绑定的作用域obj,和其他参数totalArg
注意:
arguments是类数组对象,不能直接使用数组方法,需要转化为数组操作
外层函数arguments转化时,需要剔除掉obj,因为下面的fun.call需要单独传递obj作为函数作用域
totalArg传递给call函数时,需要通过...语法糖摊开数组
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