浅谈JavaScript变量的作用域及闭包

一、变量的作用域

1、变量的作用域指变量有效的范围，与变量定义的位置密切相关，作用域是从空间的角度来描述变量的，也可以理解为变量的可见性。在某个范围内变量是可见的，也就是说，变量是可用的。【相关课程推荐：JavaScript视频教程】

2、按照作用域的不同，变量可分为全局变量和局部变量。

●　全局变量：在全局环境中声明的变量

●　局部变量：在函数中声明的变量

●　当函数在执行时，会创建一个封闭的执行期上下文环境，函数内部声明的变量仅可在函数内部使用，外部无法访问，而全局变量则在任何地方都可以使用

3、在函数中使用var关键字显示声明的变量是局部变量；而没有用var关键字，用直接赋值的方式声明的变量是全局变量

var m=8;
function f1(){
    var a1=10;
    console.log(m);  //8
}
function f2(){
    var a2=20;
    console.log(m);  //8
}
f1();
f2();

4、依赖变量作用域实现封装特性

（1）使用ES6提供的let
（2）通过函数来创建作用域：

var myObject=(function(){
    var _name="yian";  //私有变量
    return {
        getName:function(){  //公有方法
            return _name;
        }
    }
})();
console.log(myObject._name);  //undefined
console.log(myObject.getName());  //yian

二、变量的生存周期

1、对于全局变量来说，其生命周期是永久的，除非主动销毁此全局变量；

2、对于在函数内用var关键字声明的局部变量来说，当退出函数时，这些局部变量即失去它们的价值，它们会随着函数调用的结束而被销毁

3、模仿块级作用域

（1）用作块级作用域的匿名函数：将函数声明包含在一对圆括号中，表示它实际上是一个函数表达式，而紧随其后的另一对圆括号会立即调用这个函数。

(function(){
    //这里是块级作用域
})();

在匿名函数中定义的任何变量，都会在执行结束时被销毁

（2）先定义一个函数，然后调用它。定义函数的方式是创建一个匿名函数，并把这个匿名函数赋值给变量；而调用函数的方式是在函数的名称后添加一对圆括号。

var someFunction=function(){
    //这里是块级作用域
};
someFunction();

经典问题：

var nodes=document.getElementsByTagName("div");
for(var i= 0,len=nodes.length;i<len;i++){
    nodes[i].onclick=function(){
        console.log(i);  //无论点击哪个div，最后弹出的结果都是5
    }
}

解释： div节点的onclick事件是被异步触发的，当事件被触发时，for循环早已结束，此时i 已经是5

解决办法：

法一：使用ES6中的let

法二：在闭包的帮助下，把每次循环的i值都封存起来

var nodes=document.getElementsByTagName("div");
for(var i= 0,len=nodes.length;i<len;i++){
    (function(x){
        nodes[i].onclick=function(){
            console.log(x);
        }
    })(i);
}

4、作用：读取函数内部的变量，并将这些变量的值始终保存在内存中

（1）封装变量：闭包可以把一些不需要暴露在全局的变量封装为“私有变量”，私有变量包括函数的参数、局部变量和在函数内部定义的其他函数。

例：mult函数接收number类型的参数，并返回这些参数的乘积、

初始代码：

var cache={ };
var mult=function(){
    var args=Array.prototype.join.call(arguments,",");
    if(cache[args]){
        return cache[args];
    }
    var a=1;
    for(var i=0,len=arguments.length;i<len;i++){
        a=a*arguments[i];
    }
    return cache[args]=a;
};
console.log(mult(1,2,3));  //6
console.log(mult(3,4,5));  //60

使用闭包后：

var mult=(function(){
    var cache={ };  //加入缓存机制，避免相同参数的计算
    var calculate=function(){
        var a=1;
        for(var i= 0,len=arguments.length;i<len;i++){
            a=a*arguments[i];
        }
        return a;
    };
    return function(){
        var args=Array.prototype.join.call(arguments,",");
        if(args in cache){
            return cache[args];
        }
        return cache[args]=calculate.apply(null,arguments);
    }
})();

补充：in判断属性属于对象

var mycar = {make: "Honda", model: "Accord", year: 1998};
if ( "make" in mycar ){  //属性名必须是字符串形式，因为make不是一个变量
    document.write('true');  // 显示true
}
else{
    document.write('false');
}

（2）延续局部变量的寿命

例：使用report数据上报时会丢失30%左右的数据，原因是img时report中的局部变量，当report函数调用结束后，img局部变量随即被销毁

初始代码：

var report=function(src){
    var image=new Image();
    image.src=src;
};

使用闭包后（把img变量用闭包封装起来）：

var report=(function(){
    var imgs=[ ];
    return function(){
        var image=new Image();
        imgs.push(image);
        image.src=src;
    }
})();

5、闭包和面向对象设计

闭包写法：

var extent=function(){
    var value=0;
    return {
        call:function(){
            value++;
            console.log(value);
        }
    }
}
var extent=extent();
extent.call();  //1
extent.call();  //2

面向对象写法一：

var extend={
    value:0,
    call:function(){
        this.value++;
        console.log(this.value);
    }
};
extend.call();  //1
extend.call();  //2

面向对象写法二：

var Extend=function(){
    this.value=0;
};
Extend.prototype.call=function(){
    this.value++;
    console.log(this.value);
};
var extend=new Extend();
extend.call();  //1
extend.call();  //2

6、闭包与内存管理

●　局部变量变量应该在函数退出时被解除引用，但如果局部变量被封闭在闭包形成的环境中，那么局部变量就会一直生存下去，即它会常驻内存。

●　使用闭包的同时比较容易形成循环引用，如果闭包的作用域链中保存着一些DOM节点，这就有可能造成内存泄漏。

●　解决循环引用带来的内存泄漏问题：把循环引用中的变量设为null。（将变量设置为null以为着切断变量与它之前引用的值之间的连接，当垃圾收集器下次运行时，就会删除这些值并回收它们占用的内存）

7、特点：

●　函数嵌套函数；

●　在函数内部可引用外部的参数和变量；

●　参数和变量不会以垃圾回收机制回收。

8、优点：避免全局变量的污染

9、缺点：会常驻内存，增加内存的使用量，使用不当会造成内存泄漏；闭包会携带包含它的函数的作用域，因此会比其他函数占用更多的内存

10、创建闭包

写法一：

function a() {  
var b=123;  
function c(){
    
console.log(b+=1);
    }  
    return c;
}
var d=a();
d();

方式二：

function f1(){
    var num=10;  //函数执行完毕，变量仍然存在
    var f2=function(){
        num++;
        console.log(num);  //11
    };
    return f2;
}
var res=f1();
res();

●　解释：执行f1()后,f1()闭包内部的变量会存在，而闭包内部函数的内部变量不会存在，使得JavaScript的垃圾回收机制不会收回f1()占用的资源，因为f1()中内部函数的执行需要依赖f1()中的变量。

方式三：

function foo(x) {
    var tmp = 3;
    return function f2(y) {
        alert(x + y + (++tmp));  //17
    };
}
var bar = foo(3);  //bar现在是一个闭包
bar(10);

练习题：

function f1(){
   var a=1;
   t=function(){
       a++;
   }
   return function(){
       console.log(a);
   }
}
var b=f1();  //返回值为一个匿名函数
b();  //1
t();
b();  //2

声明变量，若变量名称相同，就近原则：

var name="g";
function out(){
    var name="loc";
    function foo(){
        console.log(name);
    }
    foo();
}
out();  //name=loc

补充知识点：

1、JS中有哪些垃圾回收机制？

（1）引用计数：跟踪记录每个值被使用的次数。

●　当声明一个变量并将一个引用类型赋值给该变量时，该值的引用次数加1；

●　若该变量的值变为另一个，则该值引用次数减1；

●　若该值引用次数为0时，说明变量没有在使用，此值无法访问；

●　因此，可以将它占用的空间回收，垃圾回收机制会在运行时清理引用次数为0 的值所占用的空间。

●　在低版的IE中会发生内存泄漏，很多时候就是因为它采用引用计数得到方式进行垃圾回收（如果两个对象之间形成了循环引用，那么这两个对象都无法被回收）。

（2）标记清除：最常见的垃圾回收方式

●　当变量进入执行环境时，垃圾回收器将其标为“进入环境”，离开时标记为“离开环境”；

●　垃圾回收机制在运行时给存储在内存中的所有变量加上标记；

●　去掉环境中的变量及被环境中变量所引用的变量（闭包）的标记；

●　完成这些后仍存在的标记就是要删除的变量。

2、哪些操作会造成内存泄漏？

●　内存泄漏：指不再拥有或需要任何对象（数据）之后，它们仍然存在于内存中。

●　垃圾回收器定期扫描对象，并计算引用了每个对象的其他对象的数量。如果一个对象的引用数量为0（没有其他对象引用过该对象），或对该对象的唯一引用是循环的，那么该对象占用的内存立即被回收。

●　如果setTimeout的第一个参数使用字符串而非函数，会造成内存泄漏。

●　闭包、控制台日志、循环（在两个对象彼此引用且彼此保留时，就会产生一个循环）等会造成内存泄漏。

本文来自 js教程 栏目，欢迎学习！

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