只要所有外部函数的变量对象都存在,那么从内部函数引用外部数据则没有特别之处——我们只要遍历作用域链表,查找所需变量。然而,如上文所提及,当一个上下文终止之后,其状态与自身将会被 销毁(destroyed) ,同时内部函数将会从外部函数中返回。此外,这个返回的函数之后可能会在其他的上下文中被激活,那么如果一个之前被终止的含有一些自由变量的上下文又被激活将会怎样?通常来说,解决这个问题的概念在ECMAScript中与作用域链直接相关,被称为 (词法)闭包((lexical) closure)。
闭包(Closures)
在ECMAScript中,函数是“第一类”对象。这个名词意味着函数可以作为参数被传递给其他函数使用 (在这种情况下,函数被称为“funargs”——“functional arguments”的缩写[译注:这里不知翻译为泛函参数是否恰当])。接收“funargs”的函数被称之为 高阶函数(higher-order functions) ,或者更接近数学概念的话,被称为 运算符(operators) 。其他函数的运行时也会返回函数,这些返回的函数被称为 function valued 函数 (有 functional value 的函数)。
“funargs”与“functional values”有两个概念上的问题,这两个子问题被称为“Funarg problem” (“泛函参数问题”)。要准确解决泛函参数问题,需要引入 闭包(closures) 到的概念。让我们仔细描述这两个问题(我们可以见到,在ECMAScript中使用了函数的[[Scope]]属性来解决这个问题)。
“funarg problem”的一个子问题是“upward funarg problem”[译注:或许可以翻译为:向上查找的函数参数问题]。当一个函数从其他函数返回到外部的时候,这个问题将会出现。要能够在外部上下文结束时,进入外部上下文的变量,内部函数 在创建的时候(at creation moment) 需要将之存储进[[Scope]]属性的父元素的作用域中。然后当函数被激活时,上下文的作用域链表现为激活对象与[[Scope]]属性的组合(事实上,可以在上图见到):
Scope chain = Activation object + [[Scope]]
作用域链 = 活动对象 + [[Scope]]
请注意,最主要的事情是——函数在被创建时保存外部作用域,是因为这个 被保存的作用域链(saved scope chain) 将会在未来的函数调用中用于变量查找。
复制代码 代码如下:
function foo() {
var x = 10;
return function bar() {
console.log(x);
};
}
// "foo"返回的也是一个function
// 并且这个返回的function可以随意使用内部的变量x
var returnedFunction = foo();
// 全局变量 "x"
var x = 20;
// 支持返回的function
returnedFunction(); // 结果是10而不是20
这种形式的作用域称为静态作用域[static/lexical scope]。上面的x变量就是在函数bar的[[Scope]]中搜寻到的。理论上来说,也会有动态作用域[dynamic scope], 也就是上述的x被解释为20,而不是10. 但是EMCAScript不使用动态作用域。
“funarg problem”的另一个类型就是自上而下[”downward funarg problem”].在这种情况下,父级的上下会存在,但是在判断一个变量值的时候会有多义性。也就是,这个变量究竟应该使用哪个作用域。是在函数创建时的作用域呢,还是在执行时的作用域呢?为了避免这种多义性,可以采用闭包,也就是使用静态作用域。
请看下面的例子:
复制代码 代码如下:
// 全局变量 "x"
var x = 10;
// 全局function
function foo() {
console.log(x);
}
(function (funArg) {
// 局部变量 "x"
var x = 20;
// 这不会有歧义
// 因为我们使用"foo"函数的[[Scope]]里保存的全局变量"x",
// 并不是caller作用域的"x"
funArg(); // 10, 而不是20
})(foo); // 将foo作为一个"funarg"传递下去
从上述的情况,我们似乎可以断定,在语言中,使用静态作用域是闭包的一个强制性要求。不过,在某些语言中,会提供动态和静态作用域的结合,可以允许开发员选择哪一种作用域。但是在ECMAScript中,只采用了静态作用域。所以ECMAScript完全支持使用[[Scope]]的属性。我们可以给闭包得出如下定义:
A closure is a combination of a code block (in ECMAScript this is a function) and statically/lexically saved all parent scopes.
Thus, via these saved scopes a function may easily refer free variables.
闭包是一系列代码块(在ECMAScript中是函数),并且静态保存所有父级的作用域。通过这些保存的作用域来搜寻到函数中的自由变量。
复制代码
请注意,因为每一个普通函数在创建时保存了[[Scope]],理论上,ECMAScript中所有函数都是闭包。
还有一个很重要的点,几个函数可能含有相同的父级作用域(这是一个很普遍的情况,例如有好几个内部或者全局的函数)。在这种情况下,在[[Scope]]中存在的变量是会共享的。一个闭包中变量的变化,也会影响另一个闭包的。
复制代码 代码如下: