理解和运用JavaScript的闭包机制

伟大的爱因斯坦同志说过：“如果你无法向一个 6 岁小孩解释清楚某问题，那说明你自己都没整明白”。然而，当我向一个 27 岁的朋友解释什么是闭包时，却彻底失败了。

这原本是国外某哥们儿在 Stack Overflow 上对 JavaScript 闭包所提出的问题。不过既然此问题是在 Stack Overflow 提出的，当然也会有很多高手出来解答，其中有些回答确实是经典，如下面这个：

如果在一个外部函数中再定义一个内部函数，即函数嵌套函数，那么内部函数也可以访问外部函数中的变量：

function foo(x) {
 var tmp = 3;
 function bar(y) {
 alert(x + y + (++tmp));
 }
 bar(10);
}

foo(2); // alert 16
foo(2); // alert 16
foo(2); // alert 16

此段代码可以正确执行，并返回结果：16，因为 bar 能访问外部函数的变量 tmp， 同时也能访问外部函数 foo 的参数 x。但以上示例不是闭包！

要实现闭包的话，需要将内部函数作为外部函数的返回值返回，内部函数在返回前，会将所有已访问过的外部函数中的变量在内存中锁定，也就是说，这些变量将常驻 bar 的内存中，不会被垃圾回收器回收，如下：

function foo(x) {
 var tmp = 3;
 return function (y) {
 alert(x + y + (++tmp));
 }
}
var bar = foo(2); // bar 现在是个闭包了
bar(10); // alert 16
bar(10); // alert 17
bar(10); // alert 18

上述代码中，第一次执行 bar 时，仍会返回结果：16，因为 bar 仍然可以访问 x 及 tmp，尽管它已经不直接存在于 foo 的作用域内。那么既然 tmp 被锁定在 bar 的闭包里，那么每次执行 bar 的时候，tmp 都会自增一次，所以第二次和第三次执行 bar 时，分别返回 17 和 18。

此示例中，x 仅仅是个纯粹的数值，当 foo 被调用时，数值 x 就会作为参数被拷贝至 foo 内。

但是 JavaScript 处理对象的时候，使用的总是引用，如果用一个对象作为参数来调用 foo，那么 foo 中传入的实际上是原始对象的引用，所以这个原始对象也相当于被闭包了，如下：

function foo(x) {
 var tmp = 3;
 return function (y) {
 alert(x + y + tmp++);
 x.memb = x.memb ? x.memb + 1 : 1;
 alert(x.memb);
 }
}
var age = new Number(2);
var bar = foo(age); // bar 现在是个闭包了
bar(10); // alert 15 1
bar(10); // alert 16 2
bar(10); // alert 17 3

和期望的一样，每次执行 bar(10) 时，不但 tmp 自增了，x.memb 也自增了，因为函数体内的 x 和函数体外的 age 引用的是同一个对象。

via http://stackoverflow.com/questions/111102/how-do-javascript-closures-work

补充：通过以上示例，应该能比较清楚的理解闭包了。如果觉得自己理解了，可以试着猜猜下面这段代码的执行结果：

function foo(x) {
 var tmp = 3;
 return function (y) {
 alert(x + y + tmp++);
 x.memb = x.memb ? x.memb + 1 : 1;
 alert(x.memb);
 }
}
var age = new Number(2);
var bar1 = foo(age); // bar1 现在是个闭包了
bar1(10); // alert 15 1
bar1(10); // alert 16 2
bar1(10); // alert 17 3

var bar2 = foo(age); // bar2 现在也是个闭包了
bar2(10); // alert ? ?
bar2(10); // alert ? ?
bar2(10); // alert ? ?

bar1(10); // alert ? ?
bar1(10); // alert ? ?
bar1(10); // alert ? ?

实际使用的时候，闭包可以创建出非常优雅的设计，允许对funarg上定义的多种计算方式进行定制。如下就是数组排序的例子，它接受一个排序条件函数作为参数：

[1, 2, 3].sort(function (a, b) {
 ... // 排序条件
});

同样的例子还有，数组的map方法是根据函数中定义的条件将原数组映射到一个新的数组中：

[1, 2, 3].map(function (element) {
 return element * 2;
}); // [2, 4, 6]

使用函数式参数，可以很方便的实现一个搜索方法，并且可以支持无限制的搜索条件：

someCollection.find(function (element) {
 return element.someProperty == 'searchCondition';
});

还有应用函数，比如常见的forEach方法，将函数应用到每个数组元素：

[1, 2, 3].forEach(function (element) {
 if (element % 2 != 0) {
  alert(element);
 }
}); // 1, 3

顺便提下，函数对象的 apply 和 call方法，在函数式编程中也可以用作应用函数。 这里，我们将它们看作是应用函数 —— 应用到参数中的函数（在apply中是参数列表，在call中是独立的参数）：

(function () {
 alert([].join.call(arguments, ';')); // 1;2;3
}).apply(this, [1, 2, 3]);

闭包还有另外一个非常重要的应用 —— 延迟调用：

var a = 10;
setTimeout(function () {
 alert(a); // 10, after one second
}, 1000);
还有回调函数：

//...
var x = 10;
// only for example
xmlHttpRequestObject.onreadystatechange = function () {
 // 当数据就绪的时候，才会调用;
 // 这里，不论是在哪个上下文中创建
 // 此时变量“x”的值已经存在了
 alert(x); // 10
};
//...

还可以创建封装的作用域来隐藏辅助对象：

var foo = {};

// 初始化
(function (object) {

 var x = 10;

 object.getX = function _getX() {
  return x;
 };

})(foo);

alert(foo.getX()); // 获得闭包 "x" – 10