谈js中的做用域链和闭包

什么是做用域

在编程语言中，做用域控制着变量与参数的可见性及生命周期，它能减小名称冲突，并且提供了自动内存管理(javascript 语言精粹)

静态做用域

再者，js不像其余的编程语言同样，拥有着块级做用域，就像下面一段代码。

function afunction(){
    var a = 'sf';
    console.log(b);
    console.log(c);
    var b = function(){
        console.log('这是b中的内容');
    }
    function c(){
        console.log('这是c中的内容');
    }
    (function d(){
        console.log('这是d中的内容');
    })()
}

实用var声明的变量和函数声明将会进行声明提早在afunction函数的执行环境中，故上述代码至关于如下的代码,在一个变量声明提早的时候，其值为undefined，而函数声明则是将函数体做为值。

function afunction(){
    var a;
    var b;
    function c(){
        console.log('这是c中的内容');
    }
    a = 'sf';
    console.log(b);
    console.log(c);
    b = function(){
        console.log('这是b中的内容');
    }
    (function d(){
        console.log('这是d中的内容');
    })()
}

全局做用域与局部做用域

将上述的代码稍做改动以下

var outer = 'outer';
function afunction(){
    function c(){
        console.log('这是c中的内容');
    }
    a = 'sf';
    console.log(outer);
}

咱们在afunction函数的外部定义了outer变量，假设这段代码运行在浏览器上，那么变量提早的过程当中outer变量被声明在了window做用域上，也就是浏览器中的全局做用域上，而函数中的变量则在函数运行时被声明在了afunction做用域上，这个就是局部做用域，在这个局部做用域中，outer变量被访问到了，这种跨做用域的读取变量的形式就是根据做用域链来实现的。

什么是做用域链

在js中，函数也是对象，函数与其余的对象同样，拥有能够访问的属性，[[Scope]]就是其中的一个属性，它指明了哪些东西能够被函数访问。
考虑下面的函数

function add(a,b){
    var sum = a + b;
    return sum;
}

当函数add建立时候，add的[[Scope]]属性会指向做用域链对象，该对象的初始位置指向全局对象，以下图所示。

var t = add(1,2);

上述语句执行了add函数，对于函数的每一次执行，浏览器会建立一个执行环境的内部对象，一个执行环境定义了一个函数执行时的环境。函数的每次执行时对应的执行环境都说惟一的。每个执行环境都有本身的做用域链，此对象的局部变量，this， arguments等组成活动对象，插入在做用域链对象的最前端，也就是图中所示的0号位置，当运行结束后，执行环境和活动对象都将销毁。
函数的执行过程当中，每遇到一个变量，都会从做用域链的顶部，也就是0号位置查找该变量，若是查找成功则返回，查找失败则按照做用域链查找下一个位置的对象，该例子中也就是1号位置的全局对象。

做用域链带来的性能问题

如上面所讨论的那样，每一次遇到读取变量的时候，都意味着一次搜索做用域链的过程，若是搜索的做用域链的层次越多的话，将严重影响性能。
因此，当在函数中使用全局变量的时候，所产生的代价是最大的，由于全局对象一直处于做用域链的最末位置，读取局部变量是最快的。
因此，一个提升效率的规则是尽量的使用局部变量。以下面的代码所示。

function demo(){
    var d = document,
        bd = d.body,
        div = d.getElementsByTagName('div');
    d.getElementById('id1').innerHTML = 'aaa';
    //（许多使用document,body和div的操做）
}

上面的代码首先将全局的document对象保存在了局部变量d中，这样当下次频繁的使用document对象时，仅仅须要从局部变量中便可得到。

动态做用域

js中实用的是静态做用域，做用域链通常不可改变，可是with和try-catch能够改变做用域链，发生在函数的执行时候

with语句

function withTest(){
    var foo = 'sf';
    var obj = {foo:'abc'};
    with(obj){
        function f(){
            alert(foo);
        }
        (function(){
            alert(foo);
        })();
        f();
    }
}
withTest();

在函数声明的时候，做用域链没有考虑with的状况，当函数执行的时候，动态生成with的对象，推入在做用域链的首位，这就意味着函数的局部变量存在做用域链的第二个位置，访问的代价提升了，虽然访问with对象的代价下降了，彻底能够将with对象保存在局部变量中，故with语句不推荐使用。

try-catch语句

try{
    anErrorFunction();
}catch(e){
    errorHandler(e);
}

因为catch语句中只有一条语句，将error传递给errorHandler函数，因此运行时做用域链的改变不会影响性能。

什么是闭包

闭包是容许函数访问局部做用域以外的数据。即便外部函数已经退出，外部函数的变量仍能够被内部函数访问到。
所以闭包的实现须要三个条件：

• 内部函数实用了外部函数的变量

• 外部函数已经退出

• 内部函数能够访问

function a(){
    var x = 0;
    return function(y){
        x = x + y;
        return x;
    }
}
var b = a();
b(1);

上述代码在执行的时候，b获得的是闭包对象的引用，虽然a执行完毕后，可是a的活动对象因为闭包的存在并无被销毁，在执行b(1)的时候，仍然访问到了x变量，并将其加1，若在此执行b(1)，则x是2，由于闭包的引用b并无消除。

一个经典的闭包的实例

//ul下面有3个li,实现点击每一个li，弹出li的序号
for(var i = 0,len = lis.length;i < len; i++){
    lis[i].onclick = function(i){
        return function(){
            alert(i);
        }
    }(i);
}

在这里，没有把闭包直接给onclick事件，而是先定义了一个自执行函数，该函数中包含着闭包的函数，i的值被保存在自执行的函数中，当闭包函数执行后，会从自执行函数中查找i,达到“保存”变量的目的。

注：匿名函数中的this指向的是window，故在匿名闭包函数使用父函数的this指针时，须要将其存储下来，如 var that = this;

闭包的做用

• 模块化代码

• 私有成员

• 避免全局变量的污染

• 但愿一个变量长期驻扎在内存中

使用闭包所形成的性能问题

如上面的描述，当执行闭包函数后，父函数所保留下来的活动对象并非在闭包函数的做用域链的首位（首位存放的是闭包的活动对象），当频繁的访问跨做用域的标识符时候，每次都会形成性能的损失，咱们仍然能够将经常使用的跨做用域变量存储在局部变量中，直接访问该局部变量

实用闭包所形成的内存泄露问题（IE9如下）

IE9及如下的版本使用的是引用计数的内存回收机制，当引用计数为0的时候将会回收，但有一种循环引用的状况

window.onload = function(){
    var el = document.getElementById("id");
    el.onclick = function(){
        alert(el.id);
    }
}

这段代码执行时，将匿名函数对象赋值给el的onclick属性；而后匿名函数内部又引用了el对象，存在循环引用，因此不能被回收；
（javascript 高级程序设计（第三版））
解决方法：

window.onload = function(){
    var el = document.getElementById("id");
    var id = el.id; //解除了循环引用
    el.onclick = function(){
        alert(id); //并无出现循环引用
    }
    el = null; // 将闭包引用的外部活动对象清除
}