【进阶2-3期】JavaScript深入之闭包面试题解

时间:2023-03-09 00:08:06
【进阶2-3期】JavaScript深入之闭包面试题解

这是我在公众号(高级前端进阶)看到的文章,现在做笔记 https://github.com/yygmind/blog/issues/19

作用域指的是一个变量和函数的作用范围,JS中函数内声明的所有变量在函数体内始终是可见的,在ES6前有全局作用域和局部作用域,但是没有块级作用域(catch只在其内部生效),局部变量的优先级高于全局变量。

作用域

变量提升
var scope="global";
function scopeTest(){
console.log(scope);
var scope="local"
}
scopeTest(); //undefined

上面的代码输出是undefined,这是因为局部变量scope变量提升了,等效于下面

var scope="global";
function scopeTest(){
var scope;
console.log(scope);
scope="local"
}
scopeTest(); //undefined

注意,如果在局部作用域中忘记var,那么变量就被声明为全局变量。

没有块级作用域
var data = [];

for (var i = 0; i <; i++) {
data[i] = function () {
console.log(i);
};
} data[0](); // 3
data[1](); // 3
data[2](); // 3

上篇文章已经介绍过了,【进阶2-2期】JavaScript深入之从作用域链理解闭包

作用域链

每个函数都有自己的执行上下文环境,当代码在这个环境中执行时,会创建变量对象的作用域链,作用域链是一个对象列表或对象链,它保证了变量对象的有序访问。

作用域链的开始是当前代码执行环境的变量对象,常被称之为“活跃对象”(AO),变量的查找会从第一个链的对象开始,如果对象中包含变量属性,那么就停止查找,如果没有就会继续向上级作用域链查找,直到找到全局对象中

闭包

function createClosure(){
var name = "jack";
return {
setStr:function(){
name = "rose";
},
getStr:function(){
return name + ":hello";
}
}
}
var builder = new createClosure();
builder.setStr();
console.log(builder.getStr()); //rose:hello

上面在函数中返回了两个闭包,这两个闭包都维持着对外部作用域的引用。闭包中会将外部函数的*对象添加到自己的作用域链中,所以可以通过内部函数访问外部函数的属性,这也是javascript模拟私有变量的一种方式。

闭包面试题解

由于作用域链机制的影响,闭包只能取得内部函数的最后一个值,这引起的一个副作用就是如果内部函数在一个循环中,那么变量的值始终为最后一个值。

这个代码已经贴过了,怕你们忘记,就再贴一遍

var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {
data[i] = function () {
console.log(i);
};
} data[0](); // 3
data[1](); // 3
data[2](); // 3

如果要强制返回预期的结果,怎么办???

方法1:立即执行函数
for (var i = 0; i < 3; i++) {
(function(num) {
setTimeout(function() {
console.log(num);
}, 1000);
})(i);
}
// 0
// 1
// 2
方法2:返回一个匿名函数赋值
var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {
data[i] = (function (num) {
return function(){
console.log(num);
}
})(i);
} data[0](); // 0
data[1](); // 1
data[2](); // 2

无论是立即执行函数还是返回一个匿名函数赋值,原理上都是因为变量的按值传递,所以会将变量i的值复制给实参num,在匿名函数的内部又创建了一个用于访问num的匿名函数,这样每个函数都有了一个num的副本,互不影响了。

方法3:使用ES6中的let
var data = [];

for (let i = 0; i < 3; i++) {
data[i] = function () {
console.log(i);
};
} data[0]();
data[1]();
data[2]();

解释下原理:

var data = [];// 创建一个数组data;

// 进入第一次循环
{
let i = 0; // 注意:因为使用let使得for循环为块级作用域
// 此次 let i = 0 在这个块级作用域中,而不是在全局环境中
data[0] = function() {
console.log(i);
};
}

循环时,let声明i,所以整个块是块级作用域,那么data[0]这个函数就成了一个闭包。这里用{}表达并不符合语法,只是希望通过它来说明let存在时,这个for循环块是块级作用域,而不是全局作用域。

上面的块级作用域,就像函数作用域一样,函数执行完毕,其中的变量会被销毁,但是因为这个代码块中存在一个闭包,闭包的作用域链中引用着块级作用域,所以在闭包被调用之前,这个块级作用域内部的变量不会被销毁。

// 进入第二次循环
{
let i = 1; // 因为 let i = 1 和上面的 let i = 0
// 在不同的作用域中,所以不会相互影响
data[1] = function(){
console.log(i);
};
}

当执行data[1]()时,进入下面的执行环境。

{
let i = 1;
data[1] = function(){
console.log(i);
};
}

在上面这个执行环境中,它会首先寻找该执行环境中是否存在i,没有找到,就沿着作用域链继续向上到了其所在的块作用域执行环境,找到了i = 1,于是输出了1

思考题

代码1:

var scope = "global scope";
function checkscope(){
var scope = "local scope";
function f(){
return scope;
}
return f;
} checkscope();

代码2:

var scope = "global scope";
function checkscope(){
var scope = "local scope";
function f(){
return scope;
}
return f;
}
var foo = checkscope();
foo();

上面的两个代码中,checkscope()执行完成后,闭包f所引用的*变量scope会被垃圾回收吗?为什么?

解答:

checkscope()执行完成后,代码1中*变量特定时间之后回收,代码2中*变量不回收。

首先要说明的是,现在主流浏览器的垃圾回收算法是标记清除,标记清除并非是标记执行栈的进出,而是从根开始遍历,也是一个找引用关系的过程,但是因为从根开始,相互引用的情况不会被计入。所以当垃圾回收开始时,从Root(全局对象)开始寻找这个对象的引用是否可达,如果引用链断裂,那么这个对象就会回收。

闭包中的作用域链中 parentContext.vo 是对象,被放在堆中,栈中的变量会随着执行环境进出而销毁,堆中需要垃圾回收,闭包内的*变量会被分配到堆上,所以当外部方法执行完毕后,对其的引用并没有丢。

每次进入函数执行时,会重新创建可执行环境和活动对象,但函数的[[Scope]]是函数定义时就已经定义好的(词法作用域规则),不可更改。

  • 对于代码1:

checkscope()执行时,将checkscope对象指针压入栈中,其执行环境变量如下:

checkscopeContext:{
AO:{
arguments:
scope:
f:
},
this,
[[Scope]]:[AO, globalContext.VO]
}

执行完毕后出栈,该对象没有绑定给谁,从Root开始查找无法可达,此活动对象一段时间后会被回收

  • 对于代码2:

checkscope()执行后,返回的是f对象,其执行环境变量如下:

fContext:{
AO:{
arguments:
},
this,
[[Scope]]:[AO, checkscopeContext.AO, globalContext.VO]
}

此对象赋值给var foo = checkscope();,将foo 压入栈中,foo 指向堆中的f活动对象,对于Root来说可达,不会被回收。

如果一定要*变量scope回收,那么该怎么办???

很简单,foo = null;,把引用断开就可以了。

参考

深入javascript——作用域和闭包

ES6之let(理解闭包)和const命令