【进阶2-2期】JavaScript深入之从作用域链理解闭包

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本期的主题是作用域闭包，本计划一共28期，每期重点攻克一个面试重难点，如果你还不了解本进阶计划，文末点击查看全部文章。

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红宝书(p178)上对于闭包的定义：闭包是指有权访问另外一个函数作用域中的变量的函数，

MDN 对闭包的定义为：闭包是指那些能够访问自由变量的函数。

其中自由变量，指在函数中使用的，但既不是函数参数arguments也不是函数的局部变量的变量，其实就是另外一个函数作用域中的变量。

使用上一篇文章的例子来说明下自由变量

function getOuter(){
  var date = '1127';
  function getDate(str){
    console.log(str + date);  //访问外部的date
  }
  return getDate('今天是：'); //"今天是：1127"
}
getOuter();

其中date既不是参数arguments，也不是局部变量，所以date是自由变量。

总结起来就是下面两点：

• 1、是一个函数（比如，内部函数从父函数中返回）
• 2、能访问上级函数作用域中的变量（哪怕上级函数上下文已经销毁）

分析

首先来一个简单的例子

var scope = "global scope";
function checkscope(){
    var scope = "local scope";
    function f(){
        return scope;
    }
    return f;
}

var foo = checkscope(); // foo指向函数f
foo();					// 调用函数f()

简要的执行过程如下：

1. 进入全局代码，创建全局执行上下文，全局执行上下文压入执行上下文栈

2. 全局执行上下文初始化

3. 执行 checkscope 函数，创建 checkscope 函数执行上下文，checkscope 执行上下文被压入执行上下文栈

4. checkscope 执行上下文初始化，创建变量对象、作用域链、this等

5. checkscope 函数执行完毕，checkscope 执行上下文从执行上下文栈中弹出

6. 执行 f 函数，创建 f 函数执行上下文，f 执行上下文被压入执行上下文栈

7. f 执行上下文初始化，创建变量对象、作用域链、this等

8. f 函数执行完毕，f 函数上下文从执行上下文栈中弹出

   

那么问题来了， 函数f 执行的时候，checkscope 函数上下文已经被销毁了，那函数f是如何获取到scope变量的呢？

上文（【进阶2-1期】深入浅出图解作用域链和闭包）介绍过，函数f 执行上下文维护了一个作用域链，会指向指向checkscope作用域，作用域链是一个数组，结构如下。

fContext = {
    Scope: [AO, checkscopeContext.AO, globalContext.VO],
}

所以指向关系是当前作用域 --> checkscope作用域--> 全局作用域，即使 checkscopeContext 被销毁了，但是 JavaScript 依然会让 checkscopeContext.AO（活动对象） 活在内存中，f 函数依然可以通过 f 函数的作用域链找到它，这就是闭包实现的关键。

概念

上面介绍的是实践角度，其实闭包有很多种介绍，说法不一。

汤姆大叔翻译的关于闭包的文章中的定义，ECMAScript中，闭包指的是：

• 1、从理论角度：所有的函数。因为它们都在创建的时候就将上层上下文的数据保存起来了。哪怕是简单的全局变量也是如此，因为函数中访问全局变量就相当于是在访问自由变量，这个时候使用最外层的作用域。

• 2、从实践角度：以下函数才算是闭包：

  • 即使创建它的上下文已经销毁，它仍然存在（比如，内部函数从父函数中返回）
  • 在代码中引用了自由变量

面试必刷题

var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {
  data[i] = function () {
    console.log(i);
  };
}

data[0]();
data[1]();
data[2]();

如果知道闭包的，答案就很明显了，都是3

循环结束后，全局执行上下文的VO是

globalContext = {
    VO: {
        data: [...],
        i: 3
    }
}

执行 data[0] 函数的时候，data[0] 函数的作用域链为：

data[0]Context = {
    Scope: [AO, globalContext.VO]
}

由于其自身没有i变量，就会向上查找，所有从全局上下文查找到i为3，data[1] 和 data[2] 是一样的。

解决办法

改成闭包，方法就是data[i]返回一个函数，并访问变量i

var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {
  data[i] = (function (i) {
      return function(){
          console.log(i);
      }
  })(i);
}

data[0]();	// 0
data[1]();	// 1
data[2]();	// 2

循环结束后的全局执行上下文没有变化。

执行 data[0] 函数的时候，data[0] 函数的作用域链发生了改变：

data[0]Context = {
    Scope: [AO, 匿名函数Context.AO, globalContext.VO]
}

匿名函数执行上下文的AO为：

匿名函数Context = {
    AO: {
        arguments: {
            0: 0,
            length: 1
        },
        i: 0
    }
}

因为闭包执行上下文中贮存了变量i，所以根据作用域链会在globalContext.VO中查找到变量i,并输出0。

思考题

上面必刷题改动一个地方，把for循环中的var i = 0，改成let i = 0。结果是什么，为什么？？？

var data = [];

for (let i = 0; i < 3; i++) {
  data[i] = function () {
    console.log(i);
  };
}

data[0]();
data[1]();
data[2]();

参考

JavaScript深入之闭包

进阶系列目录

• 【进阶1期】 调用堆栈
• 【进阶2期】 作用域闭包
• 【进阶3期】 this全面解析
• 【进阶4期】 深浅拷贝原理
• 【进阶5期】 原型Prototype
• 【进阶6期】 高阶函数
• 【进阶7期】 事件机制
• 【进阶8期】 Event Loop原理
• 【进阶9期】 Promise原理
• 【进阶10期】Async/Await原理
• 【进阶11期】防抖/节流原理
• 【进阶12期】模块化详解
• 【进阶13期】ES6重难点
• 【进阶14期】计算机网络概述
• 【进阶15期】浏览器渲染原理
• 【进阶16期】webpack配置
• 【进阶17期】webpack原理
• 【进阶18期】前端监控
• 【进阶19期】跨域和安全
• 【进阶20期】性能优化
• 【进阶21期】VirtualDom原理
• 【进阶22期】Diff算法
• 【进阶23期】MVVM双向绑定
• 【进阶24期】Vuex原理
• 【进阶25期】Redux原理
• 【进阶26期】路由原理
• 【进阶27期】VueRouter源码解析
• 【进阶28期】ReactRouter源码解析

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我是木易杨，网易高级前端工程师，跟着我每周重点攻克一个前端面试重难点。接下来让我带你走进高级前端的世界，在进阶的路上，共勉！

[zhangzs000]

因为闭包执行上下文中贮存了变量i，所以根据作用域链会在globalContext.VO中查找到变量i

难道不是 匿名函数Context.AO

[Randysheng]

文中的执行上下文顺序图，貌似不正确吧。** checkscope** 函数的执行上下文应该出栈后，f 函数的执行上下文才会入栈吧，建议修改一下。

[yft]

不知道我的理解对不对，我有一个疑问，图中红色的框：

[yft]

好像之前理解确实错了，这是根据新的理解画出来的图，以及新的疑问：

（这块好复杂 😂）