js 闭包的概念作用域内存模型

什么是闭包

    闭包长得像函数，但是闭包不是函数。闭包可以访问函数之外的环境，这不是简单的函数可以做到的。按照这里的定义，闭包更应该是函数与定义函数的环境所组成的实体。可以将闭包与面向对象的对象类比，定义闭包函数的环境(父函数的参数与变量)是属性，闭包函数的方法。闭包是比较特殊的对象，主要是：闭包的生命周期比较特殊，创建闭包的父函数执行完毕，闭包仍然可以存在；对象的核心是数据，而闭包的核心是函数。对象是附有方法的数据，闭包是附有数据的方法。

闭包产生的条件

函数是一等公民

    函数是一等公民，也就是函数可以作为方法的返回值，函数可以被引用，函数可以被用来传值等；

函数的内部可以定义函数

    定义内部函数，进而内部函数可以访问父函数的环境，这一特性使得闭包程序程序巧妙、简洁、功能强大而又非常合乎情理。

闭包函数作为父函数的返回值

    作为返回值并不是仅仅指的是函数作为“return”的对象，还包括闭包函数作为事件的回调函数，定义全局变量等；

闭包的几个例子

function add(){    //父函数
    var sum =4;    //自由变量
    var func = function (var num) {    //内部函数
        return sum + num    //引用了自由变量
    }
    return func    //函数作为返回值             
}

var addFunc = add()
addFunc()

    这是一个非常标准的闭包

1 function add(){
2     var sum =4;
3     var func = function (var num) {
4         return sum + num
5     }
6     func（）
7 }

    在js里面这也是一个闭包，他可以访问父函数的环境变量，只是生命周期比较特殊，父函数执行完毕，闭包的生命周期就结束了

1 function add(){
2     war sum =4;
3     func = function (var num) {
4         return sum + num
5     }
6     func（）
7 }

在这个例子当中，闭包函数虽然没有被显式的return，但是由于func 没有var关键修饰，所以func 变量是全局变量，全局变量的生命周期直到整个页面文件被销毁才结束，因此，这个闭包的生命周期比父函数要长。这是一种非常不好的变成习惯，使用全局变量会降低程序的执行速度，而且内存得不到及时的释放。

JS闭包的作用

   闭包可以使的程序更加简洁优雅，合理的使用闭包有如下的作用：

提升程序效率

    因为闭包可以访问父函数的成员变量，合理的使用闭包能够减少全局变量的数量。

 1 /*不实用闭包*/
 2 //生产者
 3 function produce(){
 4     var data = new（...）
 5     return data
 6 }
 7 //消费者
 8 function consume(data){
 9     do consume...
10 }
11 var data = produce（）
12 
13 
14 /*使用闭包*/
15 function process(){
16     var data = new (...)
17     return function consume(){
18         do consume data ...
19     }
20 }
21 
22 var processFunc = produce()
23 processFunc()

    使用闭包可以讲消费者函数作为闭包函数，这样消费者就能直接使用生产者产生的数据，少定义了一个全局变量。至于为什么全局变量访问速度慢，在后面的内存模型会讲到。

封装与对象

    之前说过，闭包是一种特殊的对象，通过闭包可以模拟对象的行为。

 1 function newObject(){  
 2     //私有变量  
 3     var name = "default";     
 4      
 5     return {  
 6        getName : function(){  //get
 7            return name;  
 8        },  
 9        setName : function(newName){  //set
10            name = newName;  
11        }  
12     }  
13 }();  
14 var object = newObject（）  
15 print(object.name);//直接访问，结果为undefined  
16 print(object.getName());  
17 object.setName("newName");  
18 print(object.getName());

    这个例子模拟了对象的get与set方法。通过闭包，实现了对object内部变量的封装，只能通过闭包定义的内部函数访问object

1 var object1 = newObject()
2  object1.setName("object1")
3 
4  var object2 = newObject()
5  object2.setName("object2")

    面向对象的编程语言都提供类的机制，不同对象有不同的属性，表示不同的状态。上面的例子实现了面向对象中的对象。

js闭包的内存模型

    js闭包函数可以访问不属于自己的变量，主要是因为闭包函数的存储机制比较特殊。

    主要是参考这里，里面的例子做了少许的修改

普通函数的内存模型

普通函数的创建

    首先了解一下普通函数从创建到执行一直到消亡内存的变化过程。通过这个过程，可以解决有关于变量的作用域、重名变量的问题

function add(num){
     var sum = 5;
     return sum + num;
 }

   js函数也是对象，对象拥有自己的属相。scope属性是每个函数都有的属相，这个属性只供js引擎使用。scope属性指向了一个链表(scopeChain),scopeChain保存了函数被创建的时的全局变量。

    在add函数创建的时候，scopeChain中index为0的引用指向的是Global Object，global object保存的是函数创建的时候全局变量。注意，此时函数还没有被执行

普通函数的执行

var sum = add(4)

    函数被创建之后才能被执行。函数执行时，会创建一个运行时上下文(execution context),这个运行时上下文做两件事情：

    1.运行时上下文会创建自己的scopeChain，然后将创建时的scopeChain中的globalObject拷贝过来

    2.创建activation object(活动对象)，活动对象的作用是记录函运行时的形参实参与定义的局部变量，然后将活动对象插入到运行时上下文的scopeChain中index为0的位置。每当函数执行过程中遇到变量时，先去搜索活动对象，也就是局部变量，然后再去搜索全局变量。

闭包函数的内存模型

1 function add(){
2     var sum =5;
3     var func = function (var num) {
4         return sum + num
5     }
6     return func（）
7 }
8 var addFunc = add()
9 addFunc(4)

   闭包函数的创建

    父函数执行的时，js引擎发现在函数的内部定义了函数，闭包函数也是函数，也需要为闭包函数记录创建时的上下文，比较特殊的是，此时的父函数处于执行期，父函数的执行期上下文还没有被销毁，刚好，闭包函数就直接引用了父函数的执行器上下文。

闭包函数的执行

     闭包函数执行的时候会创建自己的运行时上下文，然后将自己的形参实参局部变量包装成活动对象，然后将这个活动对象加到scopeChain的index为0的位置。

     根据这个过程，我们可以解释为什么闭包函数可以访问自身的参数与局部变量，父函数的环境以及全局变量。闭包函数遇到一个变量的时候，会从上到下由内而外的搜索变量，因此，尽量将变量定义成局部变量，定义成局部变量可以提高访问速度，局部变量会被gc及时的释放，不会长期的占用内存。闭包能够访问反函数是因为闭包保存了父函数的环境变量的引用。没有内存，就没有闭包。

感想

    http://coolshell.cn/articles/6731.html 这里有一些有意思的js闭包的例子，能够更好的理解闭包的内存

    刚接触js，团队内部做技术分享，时间仓促，对于闭包的理解会有很多不正确的地方。

参考资料

 1.举例详细说明javascript作用域、闭包原理以及性能问题

 2.https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-closure/

js 闭包的概念作用域内存模型

原文：http://www.cnblogs.com/walter-white/p/4981151.html