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翻译:疯狂的技术宅
原文:https://whatthefork.is/closure
未经容许严禁转载
闭包是令人困惑的,因为它是一个“有形的”概念。
当应用对象、变量或函数时,你会想:“在这里我须要一个变量”,而后将其增加到你的代码中。
闭包有各种不同的模式。很多人在留神到闭包时,实际上他们曾经在人不知; 鬼不觉中屡次应用过了——可能你也是如此。所以学习闭包不是要去理解什么 新概念,而是要理解你 曾经 接触过的货色。
太长不看版
当 函数拜访在其内部定义的变量时,你须要闭包。
例如,这段代码蕴含一个闭包:
let users = ['Alice', 'Dan', 'Jessica'];
let query = 'A';
let user = users.filter(user => user.startsWith(query));
留神 user => user.startsWith(query)
自身是一个函数。它应用了 query
变量。然而,query
变量是在该函数的“内部”定义的。那就是闭包。
如果你违心,能够在这里就进行浏览。本文的其余部分会以不同的形式去解决闭包,并不解释闭包是什么,而是带你实现 发现 闭包的过程——就像 1960 年代的第一批程序员所做的那样。
第 1 步:函数能够拜访内部变量
要理解闭包,咱们须要对变量和函数有所理解。在这个例子中,咱们在 eat
函数中申明了 food
变量。
function eat() {
let food = 'cheese';
console.log(food + 'is good');
}
eat(); // => 'cheese is good'
然而,如果咱们当前想更改 eat
函数的 food
变量,该怎么办?为此,咱们能够将 food
变量自身从函数中移到顶层:
let food = 'cheese'; // 咱们把它挪动到内部
function eat() {console.log(food + 'is good');
}
这样咱们能够在任何有须要的时候“从内部”批改 food
:
eat(); // => 'cheese is good'
food = 'pizza';
eat(); // => 'pizza is good'
food = 'sushi';
eat(); // => 'sushi is good'
换句话说,food
变量不再是 eat
函数的局部变量,然而 eat
函数依然能够轻松拜访它。函数能够拜访它们之外的变量。先停下来想一秒钟,确保你对这个想法没有任何疑难。而后继续执行第二步。
第 2 步:在函数调用中包装代码
假如咱们有一些代码:
/* 一些代码片段 */
这些代码做什么无关紧要。然而,假如 咱们要运行两次。
一种办法是复制并粘贴:
/* 一些代码片段 */
/* 一些代码片段 */
另一种办法是应用循环:
for (let i = 0; i < 2; i++) {/* 一些代码片段 */}
第三种办法,也是咱们明天特地感兴趣的一种办法,将其包装在一个函数中:
function doTheThing() {/* 一些代码片段 */}
doTheThing();
doTheThing();
函数为咱们提供了很大的灵活性,因为咱们能够随时在程序中的任何地位把这个函数执行任意次。
如果违心,咱们也能够只调用一次:
function doTheThing() {/* 一些代码片段 */}
doTheThing();
请留神,下面的代码与原始代码段是等效的:
/* 一些代码片段 */
换句话说,如果咱们有一段代码,将代码“包装”到一个函数中,而后只调用一次,那么咱们就不会扭转代码的作用。咱们会疏忽此规定的一些例外,但总的来说这应该是有情理的。停留在这个想法上,直到你的大脑齐全了解为止。
第 3 步:发现闭包
后面咱们通过两种不同的想法进行了摸索:
- 函数能够拜访在其内部定义的变量。
- 在函数中包装代码并调用一次不会扭转后果。
那么如果把它们联合在一起会产生些什么呢。
咱们将从第一步的代码开始:
let food = 'cheese';
function eat() {console.log(food + 'is good');
}
eat();
而后,将整个例子中的代码包装到一个函数中,该函数将被调用一次:
function liveADay() {
let food = 'cheese';
function eat() {console.log(food + 'is good');
}
eat();}
liveADay();
再次扫视两个代码片段,并确保它们是等效的。
这段代码无效!然而认真看,留神 eat
函数在 liveADay
函数的外部。这容许吗?咱们真的能够将一个函数放在另一个函数中吗?
在某些语言中,用这种形式写进去的代码是 有效 的。例如这种代码在 C 语言(没有闭包)中有效。这意味着在 C 语言中,后面的第二个论断是不正确的——咱们不能随随便便就把一些代码包装在函数中。然而 JavaScript 不受这种限度。
再看这段代码,并留神在哪里申明和应用了 food
:
function liveADay() {
let food = 'cheese'; // 申明 `food`
function eat() {console.log(food + 'is good'); // 应用 `food`
}
eat();}
liveADay();
让咱们一起逐渐看一下这段代码。首先在顶层申明 liveADay
函数,而后立刻调用它。它有一个 food
局部变量,还蕴含一个 eat
函数。而后调用 eat
性能。因为 eat
在 liveADay
外部,所以它“看到”了所有变量。这就是为什么它能够读取 food
变量的起因。
这就是闭包。
咱们说当函数(例如 eat
)读取或写入在其内部(例如在 food
中)申明的变量(例如 food
)时,存在闭包。
花一些工夫多读几遍,并确保你曾经了解了下面的代码代码。
上面是本文最开始介绍过的例子:
let users = ['Alice', 'Dan', 'Jessica'];
let query = 'A';
let user = users.filter(user => user.startsWith(query));
如果用函数表达式重写,则更容易留神到闭包:
let users = ['Alice', 'Dan', 'Jessica'];
// 1. 查问变量在内部申明
let query = 'A';
let user = users.filter(function(user) {
// 2. 咱们处于嵌套函数中
// 3. 而后咱们读取查问变量(在内部申明!)return user.startsWith(query);
});
每当函数拜访在其内部申明的变量时,咱们就说它是一个闭包。这个术语自身在应用时有些宽松。在本例中,有些人把 嵌套函数自身 称为“闭包”。其他人可能会把拜访内部变量的“技术”称为闭包。实际上这都没关系。
函数调用的幽灵
闭看似简略,然而这并不意味着他们没有本人的陷阱。如果你真正考虑一下,函数能够在内部读取和写入变量的事实将会产生深远的影响。这意味着只有能够调用嵌套函数,这些变量就会“存活”上来:
function liveADay() {
let food = 'cheese';
function eat() {console.log(food + 'is good');
}
// Call eat after five seconds
setTimeout(eat, 5000);
}
liveADay();
在这里,food
是在 liveADay()
函数调用内的局部变量。在咱们退出 liveADay
之后,很容易想到它“隐没了”,并且它不会回来困扰咱们。
然而,在 liveADay
外部,咱们通知浏览器在五秒钟内调用 eat
。而后,eat
读取 food
变量。因而,JavaScript 引擎须要使特定的 liveADay()
调用中的 food
变量放弃可用,直到调用eat
。
从这种意义上讲,咱们能够将闭包视为过来函数调用的“幻象”或“内存”。即便咱们的 liveADay()
函数调用曾经实现很长时间,但只有仍能够调用嵌套的 eat
函数,那么它的变量就必须持续存在。侥幸的是,JavaScript 为咱们做到了这一点,因而咱们就无需再去思考它了。
为什么会有“闭包”?
最初,你可能想晓得为什么以这种形式调用闭包。次要是历史起因。一位相熟计算机科学术语的人可能会说像 user => user.startsWith(query)
之类的表达式具备“凋谢绑定”。换句话说,从中能够分明地晓得 user
是什么(一个参数),然而还不能确定 query
是孤立的。当咱们说“实际上,query
指的是在内部申明的变量”时,咱们是在“敞开”凋谢绑定。换句话说,咱们失去一个 闭包。
并非所有语言都实现闭包。例如在一些像 C 这样的语言中,基本不容许嵌套函数。后果,一个函数只能拜访本人的局部变量或全局变量,永远不会呈现拜访父函数的局部变量的状况。当然,这种限度是苦楚的。
还有像 Rust 这样的语言,它们实现了闭包,然而对于闭包和惯例函数有着独自的语法。因而,如果你想从函数内部读取变量,则必须在 Rust 中抉择应用该变量。这是因为在底层,即便在函数调用之后,闭包也可能要求引擎放弃内部变量(称为“环境”)。这种开销在 JavaScript 中是能够承受的,然而对于十分低级的语言来说,则可能会引发性能方面的问题。
到此为止,心愿你能对闭包的概念有了深刻了解!
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