夯实基础中篇-图解作用域链和闭包

前言 本文承接上篇 夯实基础上篇-图解 JavaScript 执行机制,请先阅读上篇~
讲基础不容易,本文通过 7个demo和6张图,和大家一起学习温故作用域链和闭包,本文大纲:

  1. 什么是作用域链
  2. 什么是词法作用域
  3. 什么是闭包
  4. 闭包的实际使用案例
夯实基础系列,将持续更新,有什么想一起学习讨论的可在评论区留言~
什么是作用域链 正文开始~
请思考下面 demo 的 name 打印什么
function test() { console.log(name) } function test1() { const name = 'test1的name' test() } const name = 'global的name' test1()

通过执行上下文来分析代码的执行流程,执行到 test 函数时:
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那 test 函数里的 name 是哪个呢?这就涉及到了作用域链的定义:变量和函数的查找链条就是作用域链。它决定了各级上下文中的代码在访问变量和函数时的顺序:查找变量和函数时,先在当前执行上下文找,当前没有,到下一个执行上下文找,没有再到下一个,直到全局执行上下文,都没有就报错使用未定义的变量或函数
而在每个执行上下文的变量环境中,都包含了一个外部引用 outer,用来指向外部的执行上下文,链条结构是当前执行上下文 > 包含当前上下文的上下文1 > 包含上下文1的上下文2 ...
而这个 demo 会打印global的name,原因是 test 执行上下文的 outer 指向全局执行上下文,包括 test1 的 outer 也是指向全局执行上下文:
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也许会有同学疑惑,为什么 test 的 outer 指向全局执行上下文,而不是 test1,这是因为在 JavaScript 执行过程中,其作用域链是由词法作用域决定的。
什么是词法作用域 词法作用域就是作用域是由代码中函数声明的位置来决定的,它是静态的作用域,通过它就能够预测代码在执行过程中如何查找标识符,它与函数是怎样调用的没有关系。所以刚才的例子打印的是global的name
看个具体例子:
const count = 0 function test() { const count = 1function test1() { const count = 2function test2() { const count = 3 } } }

其包含关系和作用域链:
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事实上在 Global Scope 全局作用域(Window)之前,还有一个 Script Scope 脚本作用域,它存放的是当前 Script 内可访问的 let 变量和 const 变量,而 var 变量存放在 Global 上的就不在 Script Scope,它类似于是脚本范围内的全局作用域。在下面的 demo 中再举例。
什么是闭包 闭包指的是那些引用了另一个函数作用域中变量的函数,通常是在嵌套函数中实现的。
比如这个例子:
var globalVariable = 1 const scriptVariable = 2function test() { let name = 'Jaychou'return { getName() { const count = 1 return name }, setName(newValue) { name = newValue } } }const testFun = test() console.log(testFun.getName()) // Jaychou testFun.setName('小明') console.log(testFun.getName()) // 小明

大家可以根据作用域链的知识,思考一下执行到console.log(testFun.getName())的 getName 里面的时候作用域链是怎样的~
我们用浏览器的开发者工具看一下:
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作用域链是当前作用域 》test 函数的闭包 》Script 作用域 》Global 作用域
  1. 为什么叫 test 函数的闭包?因为当const testFun = test()的 test 函数执行完之后,test 的函数执行上下文已经被销毁了,但它返回的{ getName(){}, setName(){} }对象被 testFun 引用着,而 getName 和 setName 引用着 test 函数内定义的 name 变量,所以这些被引用的变量依然需要被保存在内存中,而这些变量的集合称为闭包 Closure;
  2. 目前闭包内的 name 变量就只能通过 getName 和 setName 去访问和设置,而这也是闭包的作用之一:封装私有变量;
  3. 刚才说的 Script Scope 中保存着 scriptVariable 变量,globalVariable 变量是 var 声明的,所以在 Global Scope(Window)中。
再看1个具体案例理解闭包:
const globalCount = 0function test() { const count = 0 return test1function test1() { const count1 = 1 return test2function test2() { const count2 = 2 console.log('test2', globalCount + count + count1 + count2) } } } test()()()

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执行到 test2 内部的 console.log 那一行时,其作用域链是当前作用域 》test1 的闭包 》test 的闭包 》Script Scope 》Global Scope
闭包使用建议:当不需要使用了之后,注意要解除引用着闭包的变量,这样闭包才会被释放。比如第1个案例的 testFun 如果不需要用了,就把它释放 testFun = null。
闭包的实际使用案例 封装私有变量
就是刚才的 getName、setName 案例,通过 getName 获取 name,通过 setName 设置 name
封装单例
const Single = (function () { let instance = nullreturn function () { if (!instance) { instance = { name: 'jaychou', age: 40 } } return instance } })() const obj1 = new Single() const obj2 = new Single() console.log(obj1 === obj2) // true

这里只是举个例子,具体的 instance 是什么类型,支持什么功能要看实际项目。
防抖和节流
防抖:
function debounce(fn, delay) { let timer = null; return function () { let context = this; let args = arguments; timer && clearTimeout(timer); timer = setTimeout(function () { fn.apply(context, args); }, delay); } }

节流:
function throttle(fn, interval) { let last = 0; return function () { let now = +new Date() if (now - last >= interval) { fn.apply(this, arguments); last = now; } } }

更完整的防抖和节流的实现可参考 Lodash ,这里主要是演示闭包的使用
总结
【夯实基础中篇-图解作用域链和闭包】闭包的使用场景很多,功能很强大,可以说在前端项目中经常可见例如 React Hooks 等等,这里只列举了几个很简单的很实用的应用场景。
总结 本文主要介绍了作用域链和闭包,沿着 夯实基础上篇-图解 JavaScript 执行机制 来一起看的话应该比较容易理解,若对大家有所帮助,请不吝点赞关注~

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