## 闭包，是真的美
> 摘自 https://github.com/prettyEcho/deep-js/issues/4
> 作者：张建成，有修改
写这篇文章时的心情是十分忐忑的，因为对于我们今天的主角：闭包，很多小伙伴都写过关于它的文章，相信大家也读过不少，那些文章到底有没有把JS中这个近似神话的东西讲清楚，说实心里，真的有，但为数不多。
写这篇文章的初衷：让所有看到这篇文章的小伙伴都彻彻底底的理解闭包 => 提高JS水平 => 能够写出更高质量的JS代码。
开文之所以说心情是忐忑的，就是怕达不到我写该文的初衷，但是我有信心同时我也会努力的完成我的目标。如行文中有丝毫误人子弟的陈述，欢迎大家指正，在这感激不尽。
我们开始吧：
相信众多JS的lovers都听说过这句话：**闭包很重要但是很难理解**。
我起初也是这么觉得，但是当我努力学习了JS的一些深层的原理以后我倒觉得闭包并不是那么不好理解，反倒是让我感觉出一种很美的感觉。当我彻底理解闭包的那一刹那，心中油然产生一种十分愉悦感觉，就像 **"酒酣尚醉，花未全开"** 那种美景一样。
**拨开闭包神秘的面纱**
我们先看一个闭包的例子：
```js
function foo() {
let a = 2;
function bar() {
console.log( a );
}
return bar;
}
let baz = foo();
baz();
```
大家肯定都写过类似的代码，相信很多小伙伴也知道这段代码应用了闭包，but, Why does the closure be generated and Where is closure?
来，我们慢慢分析：
首先必须先知道闭包是什么，才能分析出闭包为什么产生和闭包到底在哪？
当一个函数能够记住并访问到其所在的词法作用域及作用域链，特别强调是在其定义的作用域外进行的访问，此时该函数和其上层执行上下文共同构成闭包。
需要明确的几点：
1. 闭包一定是函数对象（[wintercn](https://github.com/wintercn/blog/issues/3) 大大的闭包考证）
2. 闭包和词法作用域，作用域链，垃圾回收机制息息相关
3. 当函数一定是在其定义的作用域外进行的访问时，才产生闭包
4. 闭包是由该函数和其上层执行上下文共同构成（这点稍后我会说明）
闭包是什么，我们说清楚了，下面我们看下闭包是如何产生的。
接下来，我默认你已经读过我之前的两篇文章 [原来JavaScript内部是这样运行的](https://github.com/prettyEcho/deep-js/issues/1) 和 [彻底搞懂JavaScript作用域](https://github.com/prettyEcho/deep-js/issues/3) , 建议先进行阅读理解JS执行机制和作用域等相关知识，再理解闭包，否则可能会理解的不透彻。
现在我假设JS引擎执行到这行代码
> let baz = foo();
此时，JS的作用域气泡是这样的：
这个时候foo函数已经执行完，JS的垃圾回收机制应该会自动将其标记为"离开环境",等待回收机制下次执行，将其内存进行释放（标记清除）。
但是，我们仔细看图中粉色的箭头，我们将bar的引用指向baz，正是这种引用赋值，阻止了垃圾回收机制将foo进行回收，从而导致bar的整条作用域链都被保存下来。
接下来，baz() 执行，bar 进入执行栈，闭包（foo）形成，此时bar中依旧可以访问到其父作用域气泡中的变量 a。
这样说可能不是很清晰，接下来我们借助chrome的调试工具看下闭包产生的过程。
当JS引擎执行到这行代码 `let baz = foo();` 时：
图中所示，`let baz = foo();` 已经执行完，即将执行baz();，此时Call Stack中只有全局上下文。
接下来baz();执行：
我们可以看到，此时bar进入Call Stack中，并且Closure(foo)形成。
针对上面我提到的几点进行下说明：
1. 上述第二点（闭包和词法作用域，作用域链，垃圾回收机制息息相关）大家应该都清楚了
2. 上述第三点，当函数baz执行时，闭包才生成
3. 上述第四点，闭包是foo，并不是bar，很多书（《you dont know JavaScript》《JavaScript高级程序设计》）中，都强调保存下来的引用，即上例中的bar是闭包，而chrome认为被保存下来的封闭空间foo是闭包，针对这点我赞同chrome的判断（仅为自己的理解，如有不同意见，欢迎来讨论）
**闭包的艺术性**
我相信这个世界上最美的事物往往就存在我们身边，通常它并不是那么神秘，那么不可见，只是我们缺少了一双发现美的眼睛。
生活中，我们抽出一段时间放慢脚步，细细品味我们所过的每一分每一秒，会收获到生活给我们的另一层乐趣。
闭包也一样，它不是很神秘，反而是在我们的程序中随处可见，当我们静下心来，品味闭包的味道，发现它散发出一种艺术的美，朴实、精巧又不失优雅。
细想，在我们作用域气泡模型中，作用域链让我们的内部bar气泡能够"看到"外面的世界，而闭包则让我们的外部作用域能够"关注到"内部的情况成为可能。可见，只要我们愿意，**内心世界和外面世界是可以相通的**。
**闭包的应用的注意事项**
闭包，在JS中绝对是一个高贵的存在，它让很多不可能实现的代码成为可能，但是物虽好，也要合理使用，不然不但不能达到我们想要的效果，有的时候可能还会适得其反。
**内存泄漏（Memory Leak)**
JavaScript分配给Web浏览器的可用内存数量通常比分配给桌面应用程序的少，这样做主要是防止JavaScript的网页耗尽全部系统内存而导致系统崩溃。
因此，要想使页面具有更好的性能，就必须确保页面占用最少的内存资源，也就是说，我们应该保证执行代码只保存有用的数据，一旦数据不再有用，我们就应该让垃圾回收机制对其进行回收，释放内存。
我们现在都知道了闭包阻止了垃圾回收机制对变量进行回收，因此变量会永远存在内存中，即使当变量不再被使用时，这样会造成内存泄漏，会严重影响页面的性能。因此当变量对象不再适用时，我们要将其释放。
我们拿上面代码举例：
```js
function foo() {
let a = 2;
function bar() {
console.log( a );
}
return bar;
}
let baz = foo();
baz(); // baz指向的对象会永远存在堆内存中
baz = null; // 如果baz不再使用，将其指向的对象释放
```
关于内存泄漏，推荐 [阮一峰老师博客](http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/04/memory-leak.html)。
**闭包的应用**
1. 模块
一个模块应该具有私有属性、私有方法和公有属性、公有方法。
而闭包能很好的将模块的公有属性、方法暴露出来。
```js
var myModule = (function (window, undefined) {
let name = "echo";
function getName() {
return name;
}
return {
name,
getName
}
})(window);
console.log( myModule.name ); // echo
console.log( myModule.getName() ); // echo
```
"return" 关键字将对象引用导出赋值给 myModule，从而应用到闭包。
2. 延时器(setTimeout)、计数器(setInterval)
这里简单写一个常见的关于闭包的面试题。
```js
for( var i = 0; i < 5; i++ ) {
setTimeout(() => {
console.log( i );
}, 1000 * i)
}
```
答案大家都知道：**每秒钟输出一个 5，一共输出 5 次**。
那么如何做到**每秒钟输出一个数，以此为 0，1，2，3，4** 呢？
我们这里只介绍 **闭包的解决方法** ，其他类似块作用域等等的解决方法，我们这里不讨论。
```js
for( var i = 0; i < 5; i++ ) {
((j) => {
setTimeout(() => {
console.log( j );
}, 1000 * j)
})(i)
}
```
"setTimeout" 方法里应用了闭包，使其内部能够记住每次循环所在的词法作用域和作用域链。
由于setTimeout中的回调函数会在当前任务队列的尾部进行执行，因此上面第一个例子中每次循环中的setTimeout回调函数记住的i的值是for循环作用域中的值，此时都是5，而第二个例子记住的i的数为setTimeout的父级作用域自执行函数中的j的值，依次为0，1，2，3，4。
3. 监听器
```js
var oDiv = document.querySeletor("#div");
oDiv.addEventListener('click', function() {
console.log( oDiv.id );
})
```
如果在循环点击中 :
```js
var divs = document.querySelectorAll('div')
for (var i = 0; i < divs.length; i++) {
divs[i].addEventListener('click', () => {
console.log(i)
})
}
```
这样的话，不管点击任何 div 元素，输出的都是 5，要解决此问题，思路仍然是闭包 :
```js
var divs = document.querySelectorAll('div')
for (var i = 0; i < divs.length; i++) {
((i) => {
divs[i].addEventListener('click', () => {
console.log(i)
})
})(i)
}
```
