作用域/作用域链 闭包及其使用

一、作用域、作用域链

作用域(scope)

浅显的理解: 作用域就是变量的可用范围(scope)

为什么要有作用域: 目的是防止不同范围的变量之间互相干扰

js中包含2级作用域:全局作用域 & 函数作用域。

  1. 全局作用域

    不属于任何函数的外部范围称为全局作用域,保存在全局的作用域的变量称为全局变量。

    优点:可反复使用;缺点:会造成全局污染。

  2. 函数作用域

    一个函数内部的范围称为函数作用域,保存在函数作用域的变量为局部变量。

    【注】函数形参变量也是函数内的局部变量。

    优点:不会污染;缺点:无法反复使用。

  3. 作用域的形成

    只有函数的{}可以形成作用域,其他情况的{}不能形成作用域。比如对象的大括号不是作用域,对象的属性不是局部变量。

    【注】es6的块级作用域是实现其实是匿名函数自调用形成的,实际上也是函数作用域的原理。

作用域链(scopes / scope chain)

js规定,一个函数,及能用自己的作用域,又能用外层的作用域变量。所以需要一个访问变量的"路线图"。

每个函数在定义时,就已经规划好了自己专属的查找变量的”线路图“,蹭我作用域链。

【注】给从未声明的变量赋值,不会报错,但会生成全局变量。(非严格模式)

总结: Js中只有两种局部变量: 1. 函数内var出来的 2. 函数的形参变量 看不见var,形参里也没有, 就不是局部变量。

var a=10;
function fun(){
    var a=100;
    a++;
    console.log(a);
}
fun(); // 101
console.log(a);  // 10
// 形参题目---------
var a=10;
function fun(a){
  a++;
  console.log(a); 
}
fun(a); //11
console.log(a); //10

作用域的本质

js中的作用域和作用域链都是对象结构

debug时查看作用域

在fun函数还未调用时,fun的作用域链:

fun的作用域链

进入fun函数时,作用域链增加一个local作用域

作用域链增加一个local作用域
作用域本质
函数作用域释放

总结: 函数作用域 其实是js引擎在调用函数时才临时创 建的一个作用域对象。其中保存函数 的局部变量。而函数调用完,函数作 用域对象就释放了。

所以,JS中函数作用域对象,还有个别名 ——”活动的对象(Actived Object)” 简称, AO。 所以,局部变量不可重用

二、闭包

闭包closure:能够读取其他函数内部变量的函数。

既重用变量又保护变量不被污染的一种编程方法。

只要希望给一个函数,保存一个即可反复使用,又不会被 外界污染的专属局部变量时,就用闭包。

使用闭包3步:

  1. 外层函数包裹 要保护的变量和使用变量的内层函数
  2. 外层函数 返回 内层函数
  3. 调用外层函数,用变量接住返回的内层函数
//第1步: 用外层函数包裹要保护的变量和内层函数
function mother(){
    var total=1000;
    //第2步: 返回内层函数对象
    return function (money){
        total-=money
        console.log(`花了${money}还剩${total}元`)
    }
}
//第3步: 调用外层函数,用变量接住内层函数对象
var pay=mother();
//pay接住的就是mother()返回出来的内层函数对象
pay(100);//应该剩900
total=0;//别人程序执行了代码
pay(100);//应该剩800
pay函数的作用域

可以看出pay函数的作用域中有个闭包来自mother其中保存了total变量。

一句话概括:

闭包如何形成: 外层函数调用后, 外层函数的作用域对象, 被返回的内层函数的作用域链引用着, 无法释放, 就形成了闭包对象

闭包缺点:容易造成内存泄漏。解决办法:及时释放不用的闭包:将保存内存函数的变量赋值为null。

题目:闭包的应用

  1. 柯里化
// 要求定义函数add 实现add(1)(2)(4)得到1+2+4的结果。
// 函数柯里化:可以给一个函数反复传参,传的参数还可以累计到函数中
var add = function(x1){
  var sum = x1;
  var fun = function(x2) {
    sum+=x2;
    return fun;
    // 因为柯里化要求可以连续传参,所以需要return出这个累加函数,确保可以继续传参时继续调用。如果直接返回sum,那么只传两个参数,该过程就结束了。
  }
  fun.toString = function() {
    // toString方法在隐式转字符串时调用,可以返回fun中函数闭包中的sum变量的值
    return sum
  }
  fun.valueOf = function() {
    // valueOf方法在隐式转number时调用,可以通过该方法返回sum值
    return sum
  }
  return fun; // 为了可以传入第二个参数,add()第一次调用时,需要返回函数,才能继续第二次的传参调用
}
alert(add(2)(3)(4)(1))
console.log(0+add(1)(2)(3)(3))
  1. 二维游戏:2048/消消乐类型
<head>
  <style>
    .container{
      width: 200px;
      height: 200px;
      border-radius: 6px;
      background: rgb(230, 203, 87);
    }
    .container div{
      cursor: pointer;
      width: 40px; height: 40px;
      background: #fff;
      float: left;
      margin-left: 8px;
      margin-top: 8px;
      border-radius: 4px;
      text-align: center;
      line-height: 40px;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div id="container" class="container"></div>
  <script>
    // 4*4个div,每个表格中都有其坐标:(0,0) - (3,3),点击格子弹出该格子的点击次数,每个格子互不干扰(闭包)
    var div = document.getElementById('container');
    // // 方案1:直接给每个格子添加click事件,用一个外层函数自调用包裹,定义一个自己的变量n记录点击次数,然后return一个实际的累加操作函数
    // // 缺点:每个格子的n都是独立的,对于二维游戏来说,格子之间需要计算,比如2048格子之间的数值累加,此方法无法实现
    // for(var r =0;r<4;r++) { // 行循环生成
    //   for(var c = 0;c<4;c++) { // 列循环生成
    //     var cell = document.createElement('div')
    //     cell.innerText = `${r},${c}`
    //     div.appendChild(cell);
    //     // 添加点击事件
    //     cell.onclick = (function() {
    //       var n = 0;
    //       return function() {
    //         n++;
    //         alert(`点击了${n}次`)
    //       }
    //     })()
    //   }
    // }

    // // 方案2:使用二维数组来记录每个格子的值,每个按钮只保存其行号和列号(坐标),当点击时,通过按钮自己保存的行号和列号来找到二维数组中自己对应的值
    // // 缺点:会存在全局变量arr,容易被篡改
    // var arr = [
    //   [0,0,0,0],
    //   [0,0,0,0],
    //   [0,0,0,0],
    //   [0,0,0,0]
    // ]
    // for(var r =0;r<4;r++) { // 行循环生成
    //   for(var c = 0;c<4;c++) { // 列循环生成
    //     var cell = document.createElement('div')
    //     cell.innerText = `${r},${c}`
    //     div.appendChild(cell);
    //     // 只保存自己的行号列号
    //     cell.onclick = (function(r,c) {
    //       return function() {
    //         arr[r][c]++
    //         alert(`点击了${arr[r][c]}次`)
    //       }
    //     })(r, c)
    //   }
    // }

    // 方案3:使用方案2+整个逻辑的匿名函数自调用包裹,使arr也为局部变量不会被污染
    (function(){
      var arr = [
        [0,0,0,0],
        [0,0,0,0],
        [0,0,0,0],
        [0,0,0,0]
      ]
      for(var r =0;r<4;r++) { // 行循环生成
        for(var c = 0;c<4;c++) { // 列循环生成
          var cell = document.createElement('div')
          cell.innerText = `${r},${c}`
          div.appendChild(cell);
          // 只保存自己的行号列号
          cell.onclick = (function(r,c) {
            return function() {
              arr[r][c]++
              alert(`点击了${arr[r][c]}次`)
            }
          })(r, c)
        }
      }
    })()
  </script>
</body>

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