关于javascript:探索闭包

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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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第 2 步：在函数调用中包装代码

第 3 步：发现闭包

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为什么会有“闭包”？

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