写在前面

本文尝试模仿 The Little Schema 的风格，介绍 JavaScript 的闭包。本文同时也是我学习 JavaScript 闭包的一次总结。欢迎一起讨论。

简介

什么是闭包？

闭包是一个函数

闭包都是函数吗？

是

函数都是闭包吗？

不

我怎么判断一个函数是不是闭包？

你现在还不能回答，因为你还不知道以下概念： 全局变量（Global Variable） 局部变量（Local Variable） 自由变量（Free Variable） 词法作用域（Lexical Scope）

变量与作用域

var a = 1; a 是什么变量？

全局变量

a = 1; a 是什么变量？

全局变量

1
2
3
4

function foo() {
  a = 1;
  var b = 1;
}

这里的 a，b 分别是什么变量？

a 是全局变量，b 是局部变量

为什么 a 在函数中定义还是全局变量？

因为 a 不是用 var 声明的

不用 var 声明的变量都是全局变量？

是的

用 var 声明的变量都是局部变量？

不是

为什么？

在全局作用域中声明的变量都是全局变量，即使这个变量是用 var 声明的

全局作用域是什么？

函数作用域以外的地方都是就是全局作用域

函数作用域又是什么？

函数内部

可以举个例子吗？

1
2
3
4

var foo = 1;
function bar() {
  var baz = 2;
}

foo 变量和 bar 函数都处于全局作用域中，baz 变量处于函数作用域中

1
2
3

function foo() {
  var bar = 1;
}

这段代码中有多少个作用域？

2 个，foo 函数所处的全局作用域和 bar 变量所处的函数作用域

1
2
3
4
5
6

function foo() {
  var bar = 1;
  function baz() {
    var test = 1;
  }
}

这段代码中有多少个作用域？

3 个，foo 函数所处的全局作用域，bar 所处的函数作用域，和 test 所处的函数作用域

上面的 bar 变量和 baz 函数处于同一个作用域吗？

是的，因为它们都在 foo 函数中

上面 test 变量和 bar，baz处于同一个作用域中吗？

不是，因为 test 变量在 baz 函数中

JavaScript 用函数来划分作用域吗？

是的

1
2
3
4

function foo() {
  var bar = 1;
}
console.log(bar);

会输出什么？

Uncaught ReferenceError: bar is not defined

为什么会报错呢？

因为外部作用域不能访问内部作用域

1
2
3
4
5

var foo = 1;
function bar() {
  console.log(foo);
}
bar();

会输出什么？

1

为什么不会报错？

因为内部作用域可以访问外部作用域

1
2
3
4
5
6

var x = 1;
function foo() {
  var x = 2;
  console.log(x);
}
foo();

会输出什么？

2

为什么不是输出 1 ？

因为局部变量的优先级比外部变量高

1
2
3
4
5
6
7

var x = 1;
function foo() {
  console.log(x);
  var x = 2;
  console.log(x);
}
foo();

会输出什么？

undefined 2

为什么会这么奇怪？

因为变量声明有变量提升（Variable Hoisting）的过程

变量提升是什么？

声明语句会在执行前被处理，在任何地方声明一个变量，相当于在顶部位置声明

可以举个例子吗？

1
2
3
4
5
6
7

bla = 0;
var bla;

// 相当于

var bla;
bla = 0;

这和之前的例子有什么关系？

函数内部声明的变量，都会先在函数的顶部声明。所以之前的例子就相当于

1
2
3
4
5
6

function foo() {
  var x;
  console.log(x);
  x = 1;
  console.log(x)
}

什么是词法作用域？

变量的作用域是由它在源代码中所处位置决定的（词法），并且嵌套的函数可以访问到其外层作用域中声明的变量。

这和上面说到的内部作用域可以访问外部作用域有什么区别吗？

没有

什么是自由变量？

在函数内部使用到，但既不是该函数的参数，也不是该函数的局部变量的变量。

可以举个例子吗？

1
2
3
4
5

var foo = 1;
function bar() {
  var baz = 2;
  console.log(foo + baz);
}

这里 bar 函数有三个变量：baz, console, foo 其中 baz 是局部变量， console 和 foo 都属于自由变量

为什么 console 和 foo 都是自由变量？

因为 console 和 foo 都在全局作用域中，在 bar 函数中是通过引用的方式来使用 console 和 foo 的

还需要了解其他概念吗？

不需要，现在已经可以深入了解闭包了

闭包

什么是闭包？

闭包是一个内部函数 [注1]

内部函数都是闭包吗？

不是，引用了自由变量的内部函数才是闭包

1
2
3
4

var x = 1;
function foo() {
  console.log(x + 1);
}

foo 函数是一个闭包吗？

不是，因为 foo 函数不是一个内部函数

1
2
3
4
5
6

function foo() {
  function bar() {
    var x = 1;
    return x + 1;
  }
}

bar 函数是一个闭包吗？

不是，因为它只是一个内部函数，并没有引用自由变量

1
2
3
4
5
6

function foo() {
  var x = 1;
  function bar() {
    return x + 1;
  }
}

bar 函数是一个闭包吗？

是的，因为它是一个内部函数，同时引用了自由变量

闭包有什么特点？

  1. 闭包可以访问外部变量
  2. 闭包可以在外部函数返回之后依然保留外部变量的引用
  3. 闭包会保留外部变量的引用，不是该变量的值

第一点在前面的例子中已经懂了。

很好

第二点还没懂，可以举个例子吗？

1
2
3
4
5
6
7
8

function add(x) {
  return function(y) {
    return x + y;
  }
}

var add5 = add(5);
console.log(add5(10)) // 15

即便 add 函数已经返回，add5 中依然可以访问 x

第三点还没懂，可以举个例子吗？

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13

function user() {
  var id = 1;

  return {
    getId: function() { return id; },
    setId: function(newId) { id = newId }
  }
}

var foo = user();
foo.getId(); // 1
foo.setId(2);
foo.getId(); // 2

这里闭包中的 id 是一个引用，不是实际值

有点像私有方法？

是的，我们可以用闭包来实现私有方法

闭包还可以用来做什么？

闭包是函数式编程的骨架，掌握闭包之后你可以写出函数式 JavaScript 代码。

函数式编程是什么？

这不是本文的讨论范围，自己去学习吧。

One More Thing

[注1] 根据 Understanding JavaScript Closures 这篇文章，事实上所有函数在创建的时候都会形成闭包。但这种闭包并没什么趣味，也没什么特别的用途，所以我们更关注的是由内部函数形成的闭包。

参考资料