JavaScript闭包的深入理解

闭包算是javascript中一个比较难理解的概念,想要深入理解闭包的原理,首先需要搞清楚其他几个概念:

一、栈内存和堆内存

学过C/C++的同学可能知道,计算机系统将内存分为栈和堆两部分(大学的基础课,忘掉的赶紧重新捡起来)。

栈内存(连续的存储空间,类似数据结构中的栈):主要用来存放数值、字符、内存地址等小数据

堆内存(散列的存储空间,类似数据结构中的链表):存放可以动态变化的大数据

二、基本类型和引用类型

JavaScript将变量分为两种类型:

基本类型:Number、String、Boolean 、undefined、null(值被保存在栈内存中)

引用类型:Object、Array、function(具体内容被保存在堆内存中,在栈内存中仅保存堆内存的地址)

如上图,当在程序中在执行中有如下情况:

1、声明变量a为基本类型时,直接在栈内存中保存它的值为100;

2、当将a赋值给b时,b在栈内存中新建空间,将a的值复制过来

(注:之后a和b就没有关系了,再改变a或b的值,不影响另外一个,它们是独立的)

3、声明变量p1为引用类型时,将p1的内容保存在堆内存中,并将堆内存的物理地址保存在栈内存中

4、当将p1赋值给p2时,p2在栈内存中新建空间,仅复制堆内存的物理地址

(注:p1和p2中都保存的是指向堆内存的地址,即指的是同一个对象,当修改p1对象的属性后,p2对象的属性同时被修改)

另外,在计算机语言中还有一些很重要的特性:

1、修改基本类型的值,实际上是新建空间存一个新值,然后将变量名指向新的空间(旧值依然存在栈内存中,只是缺少变量名指向它)

2、删除引用类型,其实并不删除堆内存中的内容,仅删除了栈内存中的物理地址(对象的内容依然存在堆内存中,只是缺少了地址的指向)

(注:计算机关于内存的管理,跟我们正常想到的不一样,例如硬盘恢复就是利用这个原理,为删除的内容重新建立一个指向即可访问)

二、变量作用域

javascript中变量又分为全局变量和局部变量

全局变量:在全局环境中声明的变量

局部变量:在函数中声明的变量

当函数在执行时,会创建一个封闭的执行期上下文环境,函数内部声明的变量仅可在函数内部使用,外部无法访问,而全局变量则在任何地方都可以使用

三、预编译

JavaScript的运行为三步:语法分析》预编译》解释执行

1、语法分析:通篇扫描js文件,检查是否有低级语法错误

2、预编译四部曲:(发生在解释执行的前一刻)   a、创建AO对象(执行期上下文对象,全局为GO)   b、将形参和变量声明作为AO对象的属性名,值为undefined   c、将实参值传递给形参,即赋值给AO对象对应属性名   d、将函数声明为AO对象的方法名,值为函数体

3、解释执行:解释一行,执行一行。

function test(a){
  var b=1;
 function c(){}  
}
test(2);
/* 函数预编译四部曲(函数执行前一刻,不执行不会预编译),全局预编译同理
 * 1---testAO{}
 * 2---testAO{a:undefined,b:undefined}
 * 3---testAO{a:2,b:undefined}
 * 4---testAO{a:2,b:1,c:function(){}}
 */

四、作用域链

每个JavaScript函数都是一个对象,对象中有些属性可以访问(比如name),有些属性不可以访问(比如[[scope]]仅供js引擎使用)

[[scope]]用来存储了运行期上下文对象的集合(即作用域链),作用域链中除了自身创建的AO对象外,还包括了所有父级运行期上下文对象(AO)

function a(){
  function b(){
    var b = 234;   
  }
  var a = 123;
  b();
}
var glob = 100;
a();

当b执行完成后,b的AO要被销毁,即b的[[scope]]第0位将被置空,如果再次执行b,将新建一个新的AO将其地址存到第0位,

当a也执行完成后,a的AO要被销毁,即a的[[scope]]第0位将被置空,同时a的AO中存着b,b也将被一同销毁

在了解如上这些概念后,我们再来看下面这个经典的闭包,你会有一个全新的认识

function a(){
  var b=123;
  function c(){
    console.log(b+=1);
  }
  return c;
}
var d=a();
d();

当这段代码在执行时的顺序如下:

1、预编译全局,生成执行上下文对象GO{d:undefined,a:function(){}}

2、定义a函数,将a函数的[[scope]]属性设置为{0:GO}

3、预编译a函数,生成a的执行上下文对象aAO{b:undefined,c:function(){}},修改a函数的[[scope]]属性为{0:aAO,1:GO}

4、执行a函数,给aAO的属性赋值{b:123,c:function(){}}

5、定义c函数,将c函数的[[scope]]属性设置为{0:aAO,1:GO},并将c返回给d

6、a函数执行完毕,销毁[[scope]]属性第0位对aAO对象的引用

7、执行d函数(等于执行c函数)之前,先预编译生成c的执行上下文对象cAO{},修改c函数的[[scope]]属性为{0:cAO,1:aAO,2:GO}

8、执行c函数,b变量在cAO中没有,到[[scope]]属性中的下一位aAO中获取

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