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JS的閉包與this詳解

fireflow / 2799人閱讀

摘要:刪除對匿名函數的引用,以便釋放內存在匿名函數從中被返回后,它的作用域鏈被初始化為包含函數的活動對象和全局變量對象。閉包與變量我們要注意到,閉包只能取到任意變量的最后值,也就是我們保存的是活動對象,而不是確定值。

工作中會遇到很多 this對象 指向不明的問題,你可能不止一次用過 _self = this 的寫法來傳遞this對象,它每每會讓我們覺得困惑和抓狂,我們很可能會好奇其中到底發生了什么。

一個問題

現在先來看一個具體的問題:

var name = "The Window";
var obj = {
    name: "My obj",
    getName: function() {
        return this.name;
    }
};

// 猜測下面的輸出和背后的邏輯(非嚴格模式下)
object.getName();
(object.getName)();
(object.getName = object.getName)();

如果上面的三個你都能答對并知道都發生了什么,那么你對JS的this了解的比我想象的要多,可以跳過這篇文章了,如果沒答對或者不明白,那么這篇文章會告訴你并幫你梳理下相關的知識。
它們的答案是:

object.getName();    // "My Obj"
(object.getName)();    // "My Obj"
(object.getName = object.getName)();    // "The Window"
函數的作用域

在函數被調用的時候,會創建一個執行環境及相應的作用域鏈,然后,使用arguments以及其他命名參數的值來初始化函數的活動對象(activation object,簡稱AO)。在作用域上,函數會逐層復制自身調用點的函數屬性,完成作用域鏈的構建,直到全局執行環境。

function compare(value1, value2) {
    return value1 - value2;
}

var result = compare(5, 10);

在這段代碼中,result通過var進行了變量聲明提升,compare通過function函數聲明提升,在代碼執行之前我們的全局變量對象中就會有這兩個屬性。

每個執行環境都會有一個變量對象,包含存在的所有變量的對象。全局環境的變量對象始終存在,而像compare函數這樣的局部環境的變量對象,則只在函數執行的過程中存在。當創建compare()函數時,會創建一個預先包含全局變量對象的作用域鏈,這個作用域鏈保存在內部的[[Scope]]屬性中。

在調用compare函數時,會為它創建一個執行環境,然后復制函數的[[scope]]屬性中的對象構建起執行環境的作用域鏈。此后,又有一個活動對象(變量對象)被創建并被推入執行環境作用域鏈的前端。此時作用域鏈包含兩個變量對象:本地活動對象和全局變量對象。顯然,作用域鏈本質上是一個指向變量對象的指針列表,它只引用但不包含實際的變量對象。

當訪問函數的變量時,就會從作用域鏈中搜索。當函數執行完畢后,局部活動對象就會被銷毀,內存中僅保存全局作用域。

閉包

但是,閉包的情況有所不同,在一個函數內部定義的函數會將外部函數的活動對象添加到它的作用域鏈中去。

function create(property) {
    return function(object1, object2) {
        console.log(object1[property], object2[property]);
    };
}

var compare = create("name");
var result = compare({name: "Nicholas"}, {name: "Greg"}); // Nicholas Greg

// 刪除對匿名函數的引用,以便釋放內存
compare = null;

在匿名函數從create()中被返回后,它的作用域鏈被初始化為包含create()函數的活動對象和全局變量對象。這樣,該匿名函數就可以訪問create中定義的所有遍歷,更為重要的是當create()函數執行完畢后,其作用域鏈被銷毀,但是活動對象不會銷毀,因為依然被匿名函數引用。當匿名函數別compare()被銷毀后,create()的活動對象才會被銷毀。

閉包與變量

我們要注意到,閉包只能取到任意變量的最后值,也就是我們保存的是活動對象,而不是確定值。

function create() {
    var result = [];
    for (var i = 0; i < 10; i++) {
        result[i] = function() {
            return i;
        };
    }
    return result;
}

create()[3](); // 10

我們通過閉包,讓每一個result的元素都能夠返回i的值,但是閉包包含的是同一個活動對象i,而不是固定的1-10的值,所以返回的都是10。但我們可以通過值傳遞的方式創建另外一個匿名函數來滿足我們的需求。

function create() {
    var result = [];
    for (var i = 0; i < 10; i++) {
        // 通過值傳遞的方式固定i值
        result[i] = function(num) {
            // 這里閉包固定后的i值,即num值,來滿足我們的需求
            return function() {
                return num;
            };
        }(i);
    }
    return result;
}

create()[3](); // 3
閉包與this

我們知道this對象是基于函數的執行環境綁定的,在全局的時候,this等于window,而當函數作為某個對象的方法調用時,this等于那個對象。不過,匿名函數的執行環境具有全局性,因此this常常指向window。

var name = "The Window";
var obj = {
    name: "My obj",
    getName: function() {
        return function() {
            return this.name;
        };
    }
};

obj.getName()(); // "The Window"

前面說過,函數在被調用時會自動取得兩個特殊變量: this和arguments,內部函數在搜索這兩個變量時,只會搜索到其活動對象,所以永遠不會訪問到外部函數的這兩個變量。如果我們想滿足需求,可以固定this對象并更名即可。

var name = "The Window";
var obj = {
    name: "My obj",
    getName: function() {
        // 固定this對象,形成閉包,防止跟特殊的this重名
        var that = this;
        return function() {
            return that.name;
        };
    }
};

obj.getName()(); // "My obj"
this的綁定

上面對this的說明可以說是非常的淺薄了,現在我們詳細的整理下this關鍵字,它是函數作用域的特殊關鍵字,進入函數執行環境時會被自動定義,實現原理相當于自動傳遞調用點的對象:

var obj = {
    name: "Nicholas",
    speak() {
        return this.name;
    },
    anotherSpeak(context) {
        console.log(context.name, context === this);
    }
};

obj.name;    //"Nicholas"
obj.speak();    // "Nicholas"
obj.anotherSpeak(obj);    // "Nicholas" true

可以看到,我們在anotherSpeak()中傳遞的context就是obj,也就是函數調用時,執行環境的this值。引擎的這種實現簡化了我們的工作,自動傳遞調用點的環境對象作為this對象。

我們要注意的是this只跟調用點有關,而跟聲明點無關。這里你需要知道調用棧,也就是使我們到達當前執行位置而被調用的所有方法的棧,即所有嵌套的函數棧。

function baz() {
    // 調用棧是: `baz`
    // 我們的調用點是global scope(全局作用域)

    console.log( "baz" );
    bar(); // <-- `bar`的調用點
}

function bar() {
    // 調用棧是: `baz` -> `bar`
    // 我們的調用點位于`baz`

    console.log( "bar" );
    foo(); // <-- `foo`的調用點
}

function foo() {
    // 調用棧是: `baz` -> `bar` -> `foo`
    // 我們的調用點位于`bar`

    console.log( "foo" );
}

baz(); // <-- `baz`的調用點

我們整理了四種this對象綁定的規則:

默認綁定
function foo() {
    console.log( this.a, this === window );
}
var a = 2;

window.a;    // 2
foo();    // 2 true

在這種規則下,函數調用為獨立的毫無修飾的函數引用調用的,此時foo的調用環境就是全局環境window,所以this就指向window,而在全局下聲明的所有對象都屬于window,導致結果為2。

但是在嚴格模式下,this不會被默認綁定到全局對象。MDN文檔上寫到:

第一,在嚴格模式下通過this傳遞給一個函數的值不會被強制轉換為一個對象。對一個普通的函數來說,this總會是一個對象:不管調用時this它本來就是一個對象;還是用布爾值,字符串或者數字調用函數時函數里面被封裝成對象的this;還是使用undefined或者null調用函數式this代表的全局對象(使用call, apply或者bind方法來指定一個確定的this)。這種自動轉化為對象的過程不僅是一種性能上的損耗,同時在瀏覽器中暴露出全局對象也會成為安全隱患,因為全局對象提供了訪問那些所謂安全的JavaScript環境必須限制的功能的途徑。所以對于一個開啟嚴格模式的函數,指定的this不再被封裝為對象,而且如果沒有指定this的話它值是undefined。

function foo() {
    "use strict";
    console.log( this );
}

foo();    // undefined

關于嚴格模式還需要注意的是,它的作用范圍只有當前的函數或者

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