CocosCreator 面试题（三）JavaScript闭包原理和作用

1、JavaScript闭包是什么

JavaScript闭包是指在函数内部创建的函数它可以访问并持有创建它的父函数作用域中的变量即使父函数已经执行完毕。闭包是JavaScript中强大而有用的概念它可以用于创建私有变量、实现模块化和封装性以及解决异步操作中的作用域问题。

function outerFunction() {
  var outerVariable = 'I am from the outer function';

  function innerFunction() {
    console.log(outerVariable);
  }

  return innerFunction;
}

var closure = outerFunction();
closure(); // 输出: I am from the outer function

2、JavaScript闭包的实现原理

JavaScript闭包的实现原理是利用了作用域链的特性。

在 JavaScript 中每当创建一个函数时都会为该函数创建一个作用域。作用域定义了变量和函数的可访问性和可见性。当函数在执行时会创建一个执行上下文execution context其中包含了该函数的变量对象variable object该变量对象存储了函数的所有变量、函数参数和函数声明。
作用域链是由多个执行上下文的变量对象组成的链条。在当前执行环境下访问变量时JavaScript 引擎首先在当前执行上下文的变量对象中查找该变量。如果找不到则沿着作用域链向上查找逐级检查外部环境的变量对象直到找到该变量或者到达最外层的全局作用域。
当一个函数内部定义了另一个函数并且内部函数引用了外部函数的变量就形成了一个闭包。闭包就是由函数和其相关的引用环境包括外部函数的作用域和全局作用域组成的一个整体。

function outerFunction() {
  var outerVariable = 'I am from the outer function';

  function innerFunction() {
    console.log(outerVariable);
  }

  return innerFunction;
}

var closure = outerFunction();
closure(); // 输出: I am from the outer function

在这个示例中innerFunction内部访问了outerVariable变量。当调用closure函数时它仍然能够访问和使用outerVariable因为innerFunction形成了一个闭包它持有对outerFunction作用域的引用可以通过作用域链找到并访问outerVariable。

3、JavaScript闭包作用

1、隐藏变量避免全局污染通过闭包可以将变量限定在函数内部避免其对全局作用域造成污染。外部无法直接访问闭包内部的变量只有通过闭包提供的接口函数来访问和修改变量。这样可以有效地保护变量的安全性和私密性。

2、读取函数内部的变量闭包可以在函数外部访问函数内部的变量。当一个函数内部定义了另一个函数并将内部函数作为返回值外部代码可以通过调用返回的内部函数来访问内部函数中的变量。这种机制提供了一种方式来读取和操作函数内部的数据使得函数可以保护和封装内部状态同时提供一定的访问权限。

3、变量不会被垃圾回收机制回收使用不当会造成内存泄露闭包使得内部函数持有对外部函数作用域的引用导致外部函数的作用域及其相关变量不会被垃圾回收机制回收。如果闭包未正确处理可能会导致一些不再需要的变量一直存在于内存中造成内存泄露。因此在使用闭包时需要注意及时释放不再使用的资源避免潜在的内存泄露问题。

这些作用使得闭包在 JavaScript 中具有广泛的应用场景例如实现模块化、创建私有变量和函数、保存状态、实现回调函数等。

然而过度或不正确地使用闭包也可能导致问题如内存泄露和性能下降因此在使用闭包时需要注意合理的使用和管理。

4、JavaScript闭包常见释放资源的方法

1、取消对闭包的引用

当不再需要使用闭包时可以将对闭包的引用设置为 null这样就打断了对外部作用域的引用链使得垃圾回收机制可以回收相关资源。例如

function outerFunction() {
  var resource = // 初始化资源

  function innerFunction() {
    // 使用 resource
  }

  // 执行操作后不再需要闭包
  resource = null;
  return innerFunction;
}

2、解绑事件处理程序

如果闭包中包含了事件处理程序确保在不需要时解绑它们。

否则闭包持有的事件处理程序可能会阻止相关对象的垃圾回收。

例如在使用 addEventListener 添加事件处理程序后使用 removeEventListener 来解绑事件处理程序

function setup() {
  var element = // 获取 DOM 元素

  function handleClick() {
    // 处理点击事件
  }

  element.addEventListener('click', handleClick);

  // 执行操作后解绑事件处理程序
  element.removeEventListener('click', handleClick);
}

3、将需要释放的资源放在适当的作用域内

确保资源只在需要时存在并在不再需要时及时销毁。

这可以通过将资源定义在更小的作用域内以便在作用域结束时自动释放。

例如在函数内部定义的变量会在函数执行完毕后被销毁

function outerFunction() {
  // 初始化资源
  var resource = // ...

  function innerFunction() {
    // 使用 resource
  }

  // 执行操作后函数结束resource 自动被销毁
}

(4)、使用立即执行函数

通过将闭包包装在立即执行函数中可以控制闭包内部的变量的生命周期并在不再需要时立即释放资源。

例如

var closure = (function() {
  var resource = // 初始化资源

  function innerFunction() {
    // 使用 resource
  }

  // 返回内部函数或提供对内部函数的访问方式
  return innerFunction;
})();

// 执行操作后不再需要闭包资源会被立即释放

通过采取这些措施可以确保在使用闭包时正确管理和释放不再使用的资源避免潜在的内存泄漏问题。