闭包内的微观世界和js垃圾回收机制

一、什么是闭包?

官方”的解释是:闭包是一个拥有许多变量和绑定了这些变量的环境的表达式(通常是一个函数),因而这些变量也是该表达式的一部分。
相信很少有人能直接看懂这句话,因为他描述的太学术。其实这句话通俗的来说就是:JavaScript中所有的function都是一个闭包。不过一般来说,嵌套的function所产生的闭包更为强大,也是大部分时候我们所谓的“闭包”。看下面这段代码:
function a() {
var i = 0;
function b() { alert(++i); }
return b;
}
var c = a();
c();

这段代码有两个特点:

1、函数b嵌套在函数a内部;

2、函数a返回函数b。

引用关系如图:

  这样在执行完var c=a()后,变量c实际上是指向了函数b,再执行c()后就会弹出一个窗口显示i的值(第一次为1)。这段代码其实就创建了一个闭包,为什么?因为函数a外的变量c引用了函数a内的函数b,就是说:

  当函数a的内部函数b被函数a外的一个变量引用的时候,就创建了一个闭包。

  让我们说的更透彻一些。所谓“闭包”,就是在构造函数体内定义另外的函数作为目标对象的方法函数,而这个对象的方法函数反过来引用外层函数体中的临时变量。这使得只要目标 对象在生存期内始终能保持其方法,就能间接保持原构造函数体当时用到的临时变量值。尽管最开始的构造函数调用已经结束,临时变量的名称也都消失了,但在目 标对象的方法内却始终能引用到该变量的值,而且该值只能通这种方法来访问。即使再次调用相同的构造函数,但只会生成新对象和方法,新的临时变量只是对应新 的值,和上次那次调用的是各自独立的。

二、闭包有什么作用?

  简而言之,闭包的作用就是在a执行完并返回后,闭包使得Javascript的垃圾回收机制GC不会收回a所占用的资源,因为a的内部函数b的执行需要依赖a中的变量。这是对闭包作用的非常直白的描述,不专业也不严谨,但大概意思就是这样,理解闭包需要循序渐进的过程。

在上面的例子中,由于闭包的存在使得函数a返回后,a中的i始终存在,这样每次执行c(),i都是自加1后alert出i的值。

  那 么我们来想象另一种情况,如果a返回的不是函数b,情况就完全不同了。因为a执行完后,b没有被返回给a的外界,只是被a所引用,而此时a也只会被b引 用,因此函数a和b互相引用但又不被外界打扰(被外界引用),函数a和b就会被GC回收。(关于Javascript的垃圾回收机制将在后面详细介绍)

三、闭包内的微观世界

  如果要更加深入的了解闭包以及函数a和嵌套函数b的关系,我们需要引入另外几个概念:函数的执行环境(excution context)、活动对象(call object)、作用域(scope)、作用域链(scope chain)。以函数a从定义到执行的过程为例阐述这几个概念。
1.当定义函数a的时候,js解释器会将函数a的作用域链(scope chain)设置为定义a时a所在的“环境”,如果a是一个全局函数,则scope chain中只有window对象。
2.当执行函数a的时候,a会进入相应的执行环境(excution context)。
3.在创建执行环境的过程中,首先会为a添加一个scope属性,即a的作用域,其值就为第1步中的scope chain。即a.scope=a的作用域链。
4.然后执行环境会创建一个活动对象(call object)。活动对象也是一个拥有属性的对象,但它不具有原型而且不能通过JavaScript代码直接访问。创建完活动对象后,把活动对象添加到a的作用域链的最顶端。此时a的作用域链包含了两个对象:a的活动对象和window对象。
5.下一步是在活动对象上添加一个arguments属性,它保存着调用函数a时所传递的参数。
6.最后把所有函数a的形参和内部的函数b的引用也添加到a的活动对象上。在这一步中,完成了函数b的的定义,因此如同第3步,函数b的作用域链被设置为b所被定义的环境,即a的作用域。

到此,整个函数a从定义到执行的步骤就完成了。此时a返回函数b的引用给c,又函数b的作用域链包含了对函数a的活动对象的引用,也就是说b可以访问到a中定义的所有变量和函数。函数b被c引用,函数b又依赖函数a,因此函数a在返回后不会被GC回收。

当函数b执行的时候亦会像以上步骤一样。因此,执行时b的作用域链包含了3个对象:b的活动对象、a的活动对象和window对象,如下图所示:

如图所示,当在函数b中访问一个变量的时候,搜索顺序是:
1.先搜索自身的活动对象,如果存在则返回,如果不存在将继续搜索函数a的活动对象,依次查找,直到找到为止。
2.如果函数b存在prototype原型对象,则在查找完自身的活动对象后先查找自身的原型对象,再继续查找。这就是Javascript中的变量查找机制。
3.如果整个作用域链上都无法找到,则返回undefined。

小结,本段中提到了两个重要的词语:函数的定义与执行。文中提到函数的作用域是在定义函数时候就已经确定,而不是在执行的时候确定(参看步骤1和3)。用一段代码来说明这个问题:
function f(x) {
var g = function () { return x; }
return g;
}
var h = f(1);
alert(h());

这段代码中变量h指向了f中的那个匿名函数(由g返回)。
1.假设函数h的作用域是在执行alert(h())确定的,那么此时h的作用域链是:h的活动对象->alert的活动对象->window对象。
2.假设函数h的作用域是在定义时确定的,就是说h指向的那个匿名函数在定义的时候就已经确定了作用域。那么在执行的时候,h的作用域链为:h的活动对象->f的活动对象->window对象。

如果第一种假设成立,那输出值就是undefined;如果第二种假设成立,输出值则为1。

运行结果证明了第2个假设是正确的,说明函数的作用域确实是在定义这个函数的时候就已经确定了。

四、闭包的应用场景

保护函数内的变量安全。以最开始的例子为例,函数a中i只有函数b才能访问,而无法通过其他途径访问到,因此保护了i的安全性。
1.在内存中维持一个变量。依然如前例,由于闭包,函数a中i的一直存在于内存中,因此每次执行c(),都会给i自加1。
2.通过保护变量的安全实现JS私有属性和私有方法(不能被外部访问)
私有属性和方法在Constructor外是无法被访问的
function Constructor(...) {
var that = this;
var membername = value;
function membername(...) {...}
}

以上3点是闭包最基本的应用场景,很多经典案例都源于此。

五、Javascript的垃圾回收机制

在Javascript中,如果一个对象不再被引用,那么这个对象就会被GC回收。如果两个对象互相引用,而不再被第3者所引用,那么这两个互相引用的对象也会被回收。因为函数a被b引用,b又被a外的c引用,这就是为什么函数a执行后不会被回收的原因。

时间: 2025-01-02 01:00:46

闭包内的微观世界和js垃圾回收机制的相关文章

js垃圾回收机制理解

原理 找到不再被使用的变量,然后释放其占用的内存,但这个过程不是时时的,因为其开销比较大, 所以垃圾回收器会按照固定时间间隔周期性的执行 回收方式 a.标记清除 当变量进入环境时,将这个变量标记为"进入环境";当变量离开环境时,则将其标记为"离开环境". 标记"离开环境"的就回收内存 b.引入计数(低级浏览器) 当变量声明,第一次赋值时记为1,然后当这个变量值改变时,记录为0,将计数为0的回收 内存泄露 a.意外的全局变量引起的内存泄露 原因:

JS垃圾回收机制

原理:找出不再继续使用的变量,然后释放掉其占用的内存. 策略1:标记清除 当变量进入环境(可以理解为一个函数开始执行了)时,就将这个变量标记为“进入环境”,从逻辑上讲,不能释放掉进入环境的变量,而当变量离开环境的的时候,则将其标记为离开环境. 垃圾收集器在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记. 去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的变量的标记. 此后再被加上标记的变量将被视为准备删除的变量,因为环境中的变量已经无法访问到这些变量了. 策略2:引用计数 跟踪记录每一个值的引用次数,当声

js的垃圾回收机制

Js具有自动垃圾回收机制.垃圾收集器会按照固定的时间间隔周期性的执行. JS中最常见的垃圾回收方式是标记清除. 工作原理:是当变量进入环境时,将这个变量标记为“进入环境”.当变量离开环境时,则将其标记为“离开环境”.标记“离开环境”的就回收内存. 工作流程: 1.    垃圾回收器,在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记. 2.    去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的变量的标记. 3.    再被加上标记的会被视为准备删除的变量. 4.    垃圾回收器完成内存清除工作,销毁那

JS高程中的垃圾回收机制与常见内存泄露的解决方法

起因是因为想了解闭包的内存泄露机制,然后想起<js高级程序设计>中有关于垃圾回收机制的解析,之前没有很懂,过一年回头再看就懂了,写篇博客与大家分享一下. #内存的生命周期: 分配你所需要的内存: 由于字符串.对象等没有固定的大小,js程序在每次创建字符串.对象的时候,程序都会分配内存来存储那个实体. 使用分配到的内存做点什么. 不需要时将其释放回归: 在不需要字符串.对象的时候,需要释放其所占用的内存,否则将会消耗完系统中所有可用的内存,造成系统崩溃,这就是垃圾回收机制所存在的意义. 所谓的内

闭包与垃圾回收机制

一.闭包1.变量作用域:函数内部可以访问函数外部的全局变量,但是函数外部却无法访问到函数内部的变量.函数内部要使用var声明变量,如果不用,实际上声明的是一个全局变量.2. 如何从外部读取函数内部的局部变量:有时候我们为了访问到函数内部的局部变量,我们可以在函数内部,再定义一个函数.``function f1(){   var n1=999;   function f2(){   alert(n1);}}`` 以上代码中,函数f1中的所有变量对函数f2都是可见的,但是反过来不行,f2内部的变量对

JS学习之生命周期与垃圾回收机制

生命周期 变量或者函数在相应的作用域里存在的时间 局部变量和局部函数:不再使用就是生命周期的结束,在函数内声明,当函数执行完毕后,这个变量就不存在了 全局变量和全局函数:当声明完成以后在整个页面中都可以用,当页面关闭的时候生命周期结束 垃圾回收机制: 变量或者函数存在于内存当中,变量在使用完以后,没有在其他地方在使用就会被清除用来释放内存.垃圾回收机制会按照固定的时候周期性的执行 1 function test(){ 2 var n=10; // 在函数内声明,局部变量,在函数外面是访问不到的

js垃圾回收及内存泄漏

js垃圾回收 js能够自动回收申请却未使用的内存,由于每次清除需要的性能较大,不是时时在刷新,而是每隔一段时间才进行一次. 回收的两种方式 标记清除(常用) 在内存中先标记变量,然后清除那些那些进入环境或者引用的变量的标记,当进入环境退出环境,将被重新标记并被清除,释放出内存. 引用计数 计算变量被引用的次数,引用次数为0将被清除释放内存. 缺点: 无法清除那些引用次数不为0,但又不需要的内存 let arr = [1,2,3]; console.log('ok'); //数组[1,2,3]引用

JS垃圾回收

JS垃圾回收,参考:http://stackoverflow.com/questions/864516/what-is-javascript-garbage-collection 稍后补上翻译.

js object类型转换 内存泄漏 垃圾回收机制

-------------------------------------------------------------************* - object 变量名存储在栈里面,存储的是引用地址 ,指向堆里面的对象内容数据: - 内存泄漏 + 发生条件:新对象不断创建,旧对象却不清除: 为了避免内存泄漏,有垃圾及回收机制 - 垃圾回收机制(gc) + 当对象的引用地址在栈中没有引用时,内存占比过高,垃圾回收车会将其清除. (前提:内存占比过高,object=null:如果引用对象的变量