diff options
author | Peter Bengtsson <mail@peterbe.com> | 2020-12-08 14:40:17 -0500 |
---|---|---|
committer | Peter Bengtsson <mail@peterbe.com> | 2020-12-08 14:40:17 -0500 |
commit | 33058f2b292b3a581333bdfb21b8f671898c5060 (patch) | |
tree | 51c3e392513ec574331b2d3f85c394445ea803c6 /files/zh-cn/web/javascript/closures/index.html | |
parent | 8b66d724f7caf0157093fb09cfec8fbd0c6ad50a (diff) | |
download | translated-content-33058f2b292b3a581333bdfb21b8f671898c5060.tar.gz translated-content-33058f2b292b3a581333bdfb21b8f671898c5060.tar.bz2 translated-content-33058f2b292b3a581333bdfb21b8f671898c5060.zip |
initial commit
Diffstat (limited to 'files/zh-cn/web/javascript/closures/index.html')
-rw-r--r-- | files/zh-cn/web/javascript/closures/index.html | 409 |
1 files changed, 409 insertions, 0 deletions
diff --git a/files/zh-cn/web/javascript/closures/index.html b/files/zh-cn/web/javascript/closures/index.html new file mode 100644 index 0000000000..4c84f51dd9 --- /dev/null +++ b/files/zh-cn/web/javascript/closures/index.html @@ -0,0 +1,409 @@ +--- +title: 闭包 +slug: Web/JavaScript/Closures +tags: + - ES5 + - JavaScript + - 中级的 + - 手册 + - 指南 + - 闭包 +translation_of: Web/JavaScript/Closures +--- +<div>{{jsSidebar("Intermediate")}}</div> + +<p class="summary">一个函数和对其周围状态(<strong>lexical environment,词法环境</strong>)的引用捆绑在一起(或者说函数被引用包围),这样的组合就是<strong>闭包</strong>(<strong>closure</strong>)。也就是说,闭包让你可以在一个内层函数中访问到其外层函数的作用域。在 JavaScript 中,每当创建一个函数,闭包就会在函数创建的同时被创建出来。</p> + +<h2 id="词法作用域"><strong>词法作用域</strong></h2> + +<p>请看下面的代码:</p> + +<div style="width: auto; overflow: hidden;"> +<pre class="brush: js notranslate">function init() { + var name = "Mozilla"; // name 是一个被 init 创建的局部变量 + function displayName() { // displayName() 是内部函数,一个闭包 + alert(name); // 使用了父函数中声明的变量 + } + displayName(); +} +init();</pre> +</div> + +<p><code>init()</code> 创建了一个局部变量 <code>name</code> 和一个名为 <code>displayName()</code> 的函数。<code>displayName()</code> 是定义在 <code>init()</code> 里的内部函数,并且仅在 <code>init()</code> 函数体内可用。请注意,<code>displayName()</code> 没有自己的局部变量。然而,因为它可以访问到外部函数的变量,所以 <code>displayName()</code> 可以使用父函数 <code>init()</code> 中声明的变量 <code>name</code> 。</p> + +<p>使用<a href="http://jsfiddle.net/xAFs9/3/" title="http://jsfiddle.net/xAFs9/">这个 JSFiddle 链接</a>运行该代码后发现, <code>displayName()</code> 函数内的 <code>alert()</code> 语句成功显示出了变量 <code>name</code> 的值(该变量在其父函数中声明)。这个<em>词法作用域</em>的例子描述了分析器如何在函数嵌套的情况下解析变量名。词法(lexical)一词指的是,词法作用域根据源代码中声明变量的位置来确定该变量在何处可用。嵌套函数可访问声明于它们外部作用域的变量。</p> + +<h2 id="闭包"><strong>闭包</strong></h2> + +<p>现在来考虑以下例子 :</p> + +<pre class="brush: js notranslate">function makeFunc() { + var name = "Mozilla"; + function displayName() { + alert(name); + } + return displayName; +} + +var myFunc = makeFunc(); +myFunc();</pre> + +<p>运行这段代码的效果和之前 <code>init()</code> 函数的示例完全一样。其中不同的地方(也是有意思的地方)在于内部函数 <code>displayName()</code> <em>在执行前</em>,从外部函数返回。</p> + +<p>第一眼看上去,也许不能直观地看出这段代码能够正常运行。在一些编程语言中,一个函数中的局部变量仅存在于此函数的执行期间。一旦 <code>makeFunc()</code> 执行完毕,你可能会认为 <code>name</code> 变量将不能再被访问。然而,因为代码仍按预期运行,所以在 JavaScript 中情况显然与此不同。</p> + +<p>原因在于,JavaScript中的函数会形成了闭包。 <em>闭包</em>是由函数以及声明该函数的词法环境组合而成的。该环境包含了这个闭包创建时作用域内的任何局部变量。在本例子中,<code>myFunc</code> 是执行 <code>makeFunc</code> 时创建的 <code>displayName</code> 函数实例的引用。<code>displayName</code> 的实例维持了一个对它的词法环境(变量 <code>name</code> 存在于其中)的引用。因此,当 <code>myFunc</code> 被调用时,变量 <code>name</code> 仍然可用,其值 <code>Mozilla</code> 就被传递到<code>alert</code>中。</p> + +<p>下面是一个更有意思的示例 — 一个 <code>makeAdder</code> 函数:</p> + +<pre class="brush: js notranslate">function makeAdder(x) { + return function(y) { + return x + y; + }; +} + +var add5 = makeAdder(5); +var add10 = makeAdder(10); + +console.log(add5(2)); // 7 +console.log(add10(2)); // 12 +</pre> + +<p>在这个示例中,我们定义了 <code>makeAdder(x)</code> 函数,它接受一个参数 <code>x</code> ,并返回一个新的函数。返回的函数接受一个参数 <code>y</code>,并返回<code>x+y</code>的值。</p> + +<p>从本质上讲,<code>makeAdder</code> 是一个函数工厂 — 他创建了将指定的值和它的参数相加求和的函数。在上面的示例中,我们使用函数工厂创建了两个新函数 — 一个将其参数和 5 求和,另一个和 10 求和。</p> + +<p><code>add5</code> 和 <code>add10</code> 都是闭包。它们共享相同的函数定义,但是保存了不同的词法环境。在 <code>add5</code> 的环境中,<code>x</code> 为 5。而在 <code>add10</code> 中,<code>x</code> 则为 10。</p> + +<h2 id="Practical_closures" name="Practical_closures">实用的闭包</h2> + +<p>闭包很有用,因为它允许将函数与其所操作的某些数据(环境)关联起来。这显然类似于面向对象编程。在面向对象编程中,对象允许我们将某些数据(对象的属性)与一个或者多个方法相关联。</p> + +<p>因此,通常你使用只有一个方法的对象的地方,都可以使用闭包。</p> + +<p>在 Web 中,你想要这样做的情况特别常见。大部分我们所写的 JavaScript 代码都是基于事件的 — 定义某种行为,然后将其添加到用户触发的事件之上(比如点击或者按键)。我们的代码通常作为回调:为响应事件而执行的函数。</p> + +<p>假如,我们想在页面上添加一些可以调整字号的按钮。一种方法是以像素为单位指定 <code>body</code> 元素的 <code>font-size</code>,然后通过相对的 <code>em</code> 单位设置页面中其它元素(例如<code>header</code>)的字号:</p> + +<pre class="brush: css notranslate">body { + font-family: Helvetica, Arial, sans-serif; + font-size: 12px; +} + +h1 { + font-size: 1.5em; +} + +h2 { + font-size: 1.2em; +} +</pre> + +<p>我们的文本尺寸调整按钮可以修改 <code>body</code> 元素的 <code>font-size</code> 属性,由于我们使用相对单位,页面中的其它元素也会相应地调整。</p> + +<p>以下是 JavaScript:</p> + +<pre class="brush: js notranslate">function makeSizer(size) { + return function() { + document.body.style.fontSize = size + 'px'; + }; +} + +var size12 = makeSizer(12); +var size14 = makeSizer(14); +var size16 = makeSizer(16); +</pre> + +<p><code>size12</code>,<code>size14</code> 和 <code>size16</code> 三个函数将分别把 <code>body</code> 文本调整为 12,14,16 像素。我们可以将它们分别添加到按钮的点击事件上。如下所示:</p> + +<pre class="brush: js notranslate">document.getElementById('size-12').onclick = size12; +document.getElementById('size-14').onclick = size14; +document.getElementById('size-16').onclick = size16; +</pre> + +<pre class="brush: html notranslate"><a href="#" id="size-12">12</a> +<a href="#" id="size-14">14</a> +<a href="#" id="size-16">16</a> +</pre> + +<p>{{JSFiddleEmbed("https://jsfiddle.net/cubr4hs0/","","200")}}</p> + +<h2 id="Emulating_private_methods_with_closures" name="Emulating_private_methods_with_closures">用闭包模拟私有方法</h2> + +<p>编程语言中,比如 Java,是支持将方法声明为私有的,即它们只能被同一个类中的其它方法所调用。</p> + +<p>而 JavaScript 没有这种原生支持,但我们可以使用闭包来模拟私有方法。私有方法不仅仅有利于限制对代码的访问:还提供了管理全局命名空间的强大能力,避免非核心的方法弄乱了代码的公共接口部分。</p> + +<p>下面的示例展现了如何使用闭包来定义公共函数,并令其可以访问私有函数和变量。这个方式也称为 <a class="external" href="http://www.google.com/search?q=javascript+module+pattern" title="http://www.google.com/search?q=javascript+module+pattern">模块模式(module pattern):</a></p> + +<pre class="brush: js notranslate">var Counter = (function() { + var privateCounter = 0; + function changeBy(val) { + privateCounter += val; + } + return { + increment: function() { + changeBy(1); + }, + decrement: function() { + changeBy(-1); + }, + value: function() { + return privateCounter; + } + } +})(); + +console.log(Counter.value()); /* logs 0 */ +Counter.increment(); +Counter.increment(); +console.log(Counter.value()); /* logs 2 */ +Counter.decrement(); +console.log(Counter.value()); /* logs 1 */ +</pre> + +<p>在之前的示例中,每个闭包都有它自己的词法环境;而这次我们只创建了一个词法环境,为三个函数所共享:<code>Counter.increment,</code><code>Counter.decrement</code> 和 <code>Counter.value</code>。</p> + +<p>该共享环境创建于一个立即执行的匿名函数体内。这个环境中包含两个私有项:名为 <code>privateCounter</code> 的变量和名为 <code>changeBy</code> 的函数。这两项都无法在这个匿名函数外部直接访问。必须通过匿名函数返回的三个公共函数访问。</p> + +<p>这三个公共函数是共享同一个环境的闭包。多亏 JavaScript 的词法作用域,它们都可以访问 <code>privateCounter</code> 变量和 <code>changeBy</code> 函数。</p> + +<div class="note"> +<p>你应该注意到我们定义了一个匿名函数,用于创建一个计数器。我们立即执行了这个匿名函数,并将他的值赋给了变量<code>Counter</code>。我们可以把这个函数储存在另外一个变量<code>makeCounter</code>中,并用他来创建多个计数器。</p> +</div> + +<pre class="brush: js notranslate">var makeCounter = function() { + var privateCounter = 0; + function changeBy(val) { + privateCounter += val; + } + return { + increment: function() { + changeBy(1); + }, + decrement: function() { + changeBy(-1); + }, + value: function() { + return privateCounter; + } + } +}; + +var Counter1 = makeCounter(); +var Counter2 = makeCounter(); +console.log(Counter1.value()); /* logs 0 */ +Counter1.increment(); +Counter1.increment(); +console.log(Counter1.value()); /* logs 2 */ +Counter1.decrement(); +console.log(Counter1.value()); /* logs 1 */ +console.log(Counter2.value()); /* logs 0 */ +</pre> + +<p>请注意两个计数器 <code>Counter1</code> 和 <code>Counter2</code> 是如何维护它们各自的独立性的。每个闭包都是引用自己词法作用域内的变量 <code>privateCounter</code> 。</p> + +<p>每次调用其中一个计数器时,通过改变这个变量的值,会改变这个闭包的词法环境。然而在一个闭包内对变量的修改,不会影响到另外一个闭包中的变量。</p> + +<div class="note"> +<p>以这种方式使用闭包,提供了许多与面向对象编程相关的好处 —— 特别是数据隐藏和封装。</p> +</div> + +<h2 id="Creating_closures_in_loops_A_common_mistake" name="Creating_closures_in_loops_A_common_mistake">在循环中创建闭包:一个常见错误</h2> + +<p>在 ECMAScript 2015 引入 <a href="/en-US/docs/JavaScript/Reference/Statements/let" title="let"><code>let</code> 关键字</a> 之前,在循环中有一个常见的闭包创建问题。参考下面的示例:</p> + +<pre class="brush: html notranslate"><p id="help">Helpful notes will appear here</p> +<p>E-mail: <input type="text" id="email" name="email"></p> +<p>Name: <input type="text" id="name" name="name"></p> +<p>Age: <input type="text" id="age" name="age"></p> +</pre> + +<pre class="brush: js notranslate">function showHelp(help) { + document.getElementById('help').innerHTML = help; +} + +function setupHelp() { + var helpText = [ + {'id': 'email', 'help': 'Your e-mail address'}, + {'id': 'name', 'help': 'Your full name'}, + {'id': 'age', 'help': 'Your age (you must be over 16)'} + ]; + + for (var i = 0; i < helpText.length; i++) { + var item = helpText[i]; + document.getElementById(item.id).onfocus = function() { + showHelp(item.help); + } + } +} + +setupHelp(); +</pre> + +<p>{{JSFiddleEmbed("https://jsfiddle.net/51brm6ps/", "", 200)}}</p> + +<p>数组 <code>helpText</code> 中定义了三个有用的提示信息,每一个都关联于对应的文档中的<code>input</code> 的 ID。通过循环这三项定义,依次为相应<code>input</code>添加了一个 <code>onfocus</code> 事件处理函数,以便显示帮助信息。</p> + +<p>运行这段代码后,您会发现它没有达到想要的效果。无论焦点在哪个<code>input</code>上,显示的都是关于年龄的信息。</p> + +<p>原因是赋值给 <code>onfocus</code> 的是闭包。这些闭包是由他们的函数定义和在 <code>setupHelp</code> 作用域中捕获的环境所组成的。这三个闭包在循环中被创建,但他们共享了同一个词法作用域,在这个作用域中存在一个变量item。这是因为变量<font face="consolas, Liberation Mono, courier, monospace"><span style="background-color: rgba(220, 220, 220, 0.5);">item</span></font>使用var进行声明,由于变量提升,所以具有函数作用域。当<code>onfocus</code>的回调执行时,<code>item.help</code>的值被决定。由于循环在事件触发之前早已执行完毕,变量对象<code>item</code>(被三个闭包所共享)已经指向了<code>helpText</code>的最后一项。</p> + +<p>解决这个问题的一种方案是使用更多的闭包:特别是使用前面所述的函数工厂:</p> + +<pre class="brush: js notranslate">function showHelp(help) { + document.getElementById('help').innerHTML = help; +} + +function makeHelpCallback(help) { + return function() { + showHelp(help); + }; +} + +function setupHelp() { + var helpText = [ + {'id': 'email', 'help': 'Your e-mail address'}, + {'id': 'name', 'help': 'Your full name'}, + {'id': 'age', 'help': 'Your age (you must be over 16)'} + ]; + + for (var i = 0; i < helpText.length; i++) { + var item = helpText[i]; + document.getElementById(item.id).onfocus = makeHelpCallback(item.help); + } +} + +setupHelp(); +</pre> + +<p>{{JSFiddleEmbed("https://jsfiddle.net/v7gjv/12185/", "", 300)}}</p> + +<p>这段代码可以如我们所期望的那样工作。所有的回调不再共享同一个环境, <code>makeHelpCallback</code> 函数为每一个回调创建一个新的词法环境。在这些环境中,<code>help</code> 指向 <code>helpText</code> 数组中对应的字符串。</p> + +<p>另一种方法使用了匿名闭包:</p> + +<pre class="brush: js notranslate">function showHelp(help) { + document.getElementById('help').innerHTML = help; +} + +function setupHelp() { + var helpText = [ + {'id': 'email', 'help': 'Your e-mail address'}, + {'id': 'name', 'help': 'Your full name'}, + {'id': 'age', 'help': 'Your age (you must be over 16)'} + ]; + + for (var i = 0; i < helpText.length; i++) { + (function() { + var item = helpText[i]; + document.getElementById(item.id).onfocus = function() { + showHelp(item.help); + } + })(); // 马上把当前循环项的item与事件回调相关联起来 + } +} + +setupHelp();</pre> + +<p>如果不想使用过多的闭包,你可以用ES2015引入的let关键词:</p> + +<pre class="brush: js notranslate">function showHelp(help) { + document.getElementById('help').innerHTML = help; +} + +function setupHelp() { + var helpText = [ + {'id': 'email', 'help': 'Your e-mail address'}, + {'id': 'name', 'help': 'Your full name'}, + {'id': 'age', 'help': 'Your age (you must be over 16)'} + ]; + + for (var i = 0; i < helpText.length; i++) { + let item = helpText[i]; + document.getElementById(item.id).onfocus = function() { + showHelp(item.help); + } + } +} + +setupHelp();</pre> + +<p>这个例子使用<code>let</code>而不是<code>var</code>,因此每个闭包都绑定了块作用域的变量,这意味着不再需要额外的闭包。</p> + +<p>另一个可选方案是使用 <code>forEach()</code>来遍历<code>helpText</code>数组并给每一个<code><a href="https://wiki.developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTML/Element/p" title="The HTML <p> element represents a paragraph."><p></a></code>添加一个监听器,如下所示:</p> + +<pre class="notranslate">function showHelp(help) { + document.getElementById('help').innerHTML = help; +} + +function setupHelp() { + var helpText = [ + {'id': 'email', 'help': 'Your e-mail address'}, + {'id': 'name', 'help': 'Your full name'}, + {'id': 'age', 'help': 'Your age (you must be over 16)'} + ]; + + helpText.forEach(function(text) { + document.getElementById(text.id).onfocus = function() { + showHelp(text.help); + } + }); +} + +setupHelp();</pre> + +<h2 id="Performance_considerations" name="Performance_considerations">性能考量</h2> + +<p>如果不是某些特定任务需要使用闭包,在其它函数中创建函数是不明智的,因为闭包在处理速度和内存消耗方面对脚本性能具有负面影响。</p> + +<p>例如,在创建新的对象或者类时,方法通常应该关联于对象的原型,而不是定义到对象的构造器中。原因是这将导致每次构造器被调用时,方法都会被重新赋值一次(也就是说,对于每个对象的创建,方法都会被重新赋值)。</p> + +<p>考虑以下示例:</p> + +<pre class="brush: js notranslate">function MyObject(name, message) { + this.name = name.toString(); + this.message = message.toString(); + this.getName = function() { + return this.name; + }; + + this.getMessage = function() { + return this.message; + }; +} +</pre> + +<p>在上面的代码中,我们并没有利用到闭包的好处,因此可以避免使用闭包。修改成如下:</p> + +<pre class="brush: js notranslate">function MyObject(name, message) { + this.name = name.toString(); + this.message = message.toString(); +} +MyObject.prototype = { + getName: function() { + return this.name; + }, + getMessage: function() { + return this.message; + } +}; + +</pre> + +<p>但我们不建议重新定义原型。可改成如下例子:</p> + +<pre class="brush: js notranslate">function MyObject(name, message) { + this.name = name.toString(); + this.message = message.toString(); +} +MyObject.prototype.getName = function() { + return this.name; +}; +MyObject.prototype.getMessage = function() { + return this.message; +}; + +</pre> + +<p>在前面的两个示例中,继承的原型可以为所有对象共享,不必在每一次创建对象时定义方法。参见 <a href="/zh-CN/docs/JavaScript/Guide/Details_of_the_Object_Model" title="en-US/docs/JavaScript/Guide/Details of the Object Model">对象模型的细节</a> 一章可以了解更为详细的信息。</p> |