Day21　閉包

2018 iT 邦幫忙鐵人賽

DAY 21

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JavaScript基礎二三事系列第 21 篇

2018鐵人賽 udemy 學習筆記 javascript 網頁程式

Simon Barry

2017-12-24 00:40:44

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今天來看看closure閉包

先來看看以下程式碼：

function say(whattosay){
	return function(name){
		console.log(whattosay + ' ' + name);
	}
}

設定一個函式陳述句，在裏頭用函式表示式回傳一個函式，並利用範圍練scope chain的特性放入whattosay，裏頭這個回傳函式沒有宣告whattosay，於是它會外部(參照)查找，去找設定這個函式的say函式參數whattosay。

關於外部參照，可以參考這天的筆記。

當我們呼叫函式say，會得到一個值，這個值是從函式say裡面return返回的另一個函式。我們可以帶入參數，這樣呼叫函式裡的函式：

say('Hello')('Simon');

目前這樣還OK
接著修改一下程式碼，設定一個變數去接(指向)函式say的回傳值：

var talk = say('Hello');
talk('Simon');

現在talk這個變數，會指向函式say執行時回傳的函式。
再透過呼叫talk，並傳入參數字串Simom。

結果是：

一樣可以執行，乍看很合理，但好像有點怪怪的？
影片看到這邊我還不曉得為什麼，後面看講者的解釋才驚覺，對啊，為什麼？

talk(指向的)函式居然能外部參照到whattosay！

　
說明
當函式被呼叫，會在全域執行環境創造這個函式的執行環境，在函式執行環境裡執行它的程式，當函式結束，其函式執行環境也結束，而這個例子，程式碼全貌是這樣：

function say(whattosay){
	return function(name){
		console.log(whattosay + ' ' + name);
	}
}
var talk = say('Hello');
talk('Simon');

whattosay被創造在var talk = say('Hello');這段的say('Hello')，say函式執行其程式，然後回傳出裏頭的函式給變數talk指向，接著結束say函式執行環境，就算它的arguments有'Hello'，它就是結束了。
say函式離開JS的執行堆，每個函式都有自己的記憶體空間，函式內的變數與其他程式被設定在那裏，當函式的執行環境結束，JavaScript引擎預設會清除這個記憶體內容，這稱為garbage collection垃圾回收，即是將多餘的記憶體內容清掉，回收記憶體空間。
理論上say函式的記憶體空間都被清除，whattosay自然也不在電腦記憶體裡了，say函式執行環境結束了，記憶體也被回收，但裏頭的whattosay卻沒有被電腦回收。
透過變數talk去執行其指向的函式，創造一個函式執行環境。當函式發現沒有whattosay變數給它使用，便向外參照，然後居然可以找到記憶體裡的whattosay！

即便say函式已經結束了，talk的函式依然可以找到對應的外部變數，這種現象稱之為closure閉包
這是JS的特性之一：即便這個變數所在的執行環境已經結束，jS引擎仍會確保，其它函式執行時可以找到它所需的變數。

接著來看看另一個閉包範例：

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

建立一個函式buildFunctions，裏頭宣告陣列arr，並有個for迴圈陳述句，每次迴圈都會
把：

function(){
	console.log(i);
}

塞入arr陣列裡，最後把arr回傳出來。
　
承接程式碼內容，接著

var fs = buildFunctions();

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

宣告變數fs並指向呼叫呼叫buildFunctions()後回傳的值(陣列arr)，接著個別呼叫fs指向的陣列arr，序號0、1、2的函式。

執行結果是什麼？會是印出0、1、2或1、2、3嗎？
不對，因為fs[0]、fs[1]、fs[2]現在都是：

function(){
	console.log(i);
}

這三個函式在buildFunctions的迴圈裡被創造，並未執行，所以函式內都是console.log(i);結果只會是印出三個一樣的i。接著要找i值，因為執行環境的不同，i理論上應隨著buildFunctions函式的結束而被記憶體清除，但因為閉包的特性，i被留下在記憶體裡，而i最後更新的值是3，所以結果是：

印出3個3
　
　
那麼，有辦法修改程式，讓其印出3個不同的連號嗎？
這裡有兩種方法可以處理：

利用ES6的let宣告變數j，let強調在{}的區塊執行環境，每次let都會保留j在不同的記憶體位置，利用閉包取值時結果自然不一樣囉。

function buildFunctions(){
	var arr = [];
	for(var i=0; i<3; i++){
		let j = i;
		arr.push(function(){
			console.log(j);
		});
	}
	return arr;
}

var fs = buildFunctions();

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

結果是：

　

利用IIFE：在buildFunctionsc函式內的迴圈，裏頭的push函式改成立即執行函式，每次立即函式被創造出來就立刻執行，而且每次立即函式的執行環境都不一樣，利用此方法可以保留i的值在不同的記憶體空間，利用閉包取值時結果自然不一樣囉。

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

var fs = buildFunctions();

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

結果是：

　
　
　
　
小結
閉包是JS語言中的一個重要特性，網路上有不少閉包文章，有興趣也可以參考MDN的運用說明。
今天的筆記內容可以參照Udemy課程：JavaScript 全攻略：克服JS 的奇怪部分4-46、4-47