面试 | JS 闭包经典使用场景和必刷题

[lurenacm]

思维导图

闭包

了解闭包前先来了解一下上级作用域和堆栈内存释放问题。

上级作用域的概念

• 函数的上级作用域在哪里创建创建的，上级作用域就是谁

var a = 10
function foo(){
    console.log(a)
}

function sum() {
    var a = 20
    foo()
}

sum()
/* 输出
    10
/

函数 foo() 是在全局下创建的，所以 a 的上级作用域就是 window，输出就是 10

思考题

var n = 10
function fn(){
    var n =20
    function f() {
       n++;
       console.log(n)
     }
    f()
    return f
}

var x = fn()
x()
x()
console.log(n)
/* 输出
*  21
    22
    23
    10
/

思路：fn 的返回值是什么变量 x 就是什么，这里 fn 的返回值是函数名 f 也就是 f 的堆内存地址，x() 也就是执行的是函数 f()，而不是 fn()，输出的结果显而易见

• 关于如何查找上级作用域

参考：彻底解决 JS 变量提升的面试题

JS 堆栈内存释放

• 堆内存：存储引用类型值，对象类型就是键值对，函数就是代码字符串。

• 堆内存释放：将引用类型的空间地址变量赋值成 null，或没有变量占用堆内存了浏览器就会释放掉这个地址

• 栈内存：提供代码执行的环境和存储基本类型值。

• 栈内存释放：一般当函数执行完后函数的私有作用域就会被释放掉。

但栈内存的释放也有特殊情况：① 函数执行完，但是函数的私有作用域内有内容被栈外的变量还在使用的，栈内存就不能释放里面的基本值也就不会被释放。② 全局下的栈内存只有页面被关闭的时候才会被释放

闭包是什么

在 JS 忍者秘籍(P90)中对闭包的定义：闭包允许函数访问并操作函数外部的变量。红宝书上对于闭包的定义：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。这里的自由变量是外部函数作用域中的变量。

概述上面的话，闭包是指有权访问另一个函数作用域中变量的函数

形成闭包的原因

内部的函数存在外部作用域的引用就会导致闭包。从上面介绍的上级作用域的概念中其实就有闭包的例子 return f就是一个表现形式。

var a = 0
function foo(){
    var b =14
    function fo(){
        console.log(a, b)
    }
    fo()
}
foo()

这里的子函数 fo 内存就存在外部作用域的引用 a, b，所以这就会产生闭包

闭包的作用

• 保护函数的私有变量不受外部的干扰。形成不销毁的栈内存。
• 保存，把一些函数内的值保存下来。闭包可以实现方法和属性的私有化

闭包经典使用场景

• 1. return 回一个函数

var n = 10
function fn(){
    var n =20
    function f() {
       n++;
       console.log(n)
     }
    return f
}

var x = fn()
x() // 21

这里的 return f, f()就是一个闭包，存在上级作用域的引用。

• 2. 函数作为参数

var a = '林一一'
function foo(){
    var a = 'foo'
    function fo(){
        console.log(a)
    }
    return fo
}

function f(p){
    var a = 'f'
    p()
}
f(foo())
/* 输出
*   foo
/ 

使用 return fo 返回回来，fo() 就是闭包，f(foo()) 执行的参数就是函数 fo，因为 fo() 中的 a 的上级作用域就是函数foo()，所以输出就是foo

• 3. IIFE（自执行函数）

var n = '林一一';
(function p(){
    console.log(n)
})()
/* 输出
*   林一一
/ 

同样也是产生了闭包p()，存在 window下的引用 n。

• 4. 循环赋值

for(var i = 0; i<10; i++){
  (function(j){
       setTimeout(function(){
        console.log(j)
    }, 1000) 
  })(i)
}

因为存在闭包的原因上面能依次输出1~10，闭包形成了10个互不干扰的私有作用域。将外层的自执行函数去掉后就不存在外部作用域的引用了，输出的结果就是连续的 10。为什么会连续输出10，因为 JS 是单线程的遇到异步的代码不会先执行(会入栈)，等到同步的代码执行完 i++ 到 10时，异步代码才开始执行此时的 i=10 输出的都是 10。

• 5. 使用回调函数就是在使用闭包

window.name = '林一一'
setTimeout(function timeHandler(){
  console.log(window.name);
}, 100)

使用闭包需要注意什么

容易导致内存泄漏。闭包会携带包含其它的函数作用域，因此会比其他函数占用更多的内存。过度使用闭包会导致内存占用过多，所以要谨慎使用闭包。

经典面试题

• for 循环和闭包(号称必刷题)

var data = [];

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

data[0]();
data[1]();
data[2]()
/* 输出
    3
    3
    3
/

这里的 i 是全局下的 i，共用一个作用域，当函数被执行的时候这时的 i=3，导致输出的结构都是3。

• 使用闭包改善上面的写法达到预期效果，写法1：自执行函数和闭包

var data = [];

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

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

• 写法2：使用 let

var data = [];

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

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

let 具有块级作用域，形成的3个私有作用域都是私有的互不干扰。

参考

深入理解JavaScript闭包之什么是闭包
JavaScript深入之闭包