什么是闭包？闭包形成的条件及应用场景

什么是闭包？

闭包（closure）是一个函数以及其捆绑的周边环境状态（lexical environment，词法环境）的引用的组合。换而言之，闭包让开发者可以从内部函数访问外部函数的作用域。在 JavaScript 中，闭包会随着函数的创建而被同时创建

词法环境 

词法环境是一个用于定义特定变量和函数标识符在ECMAScript代码的词法嵌套结构上关联关系的规范类型。一个词法环境由一个环境记录项和可能为空的外部词法环境引用构成。 

function makeFunc() {
  var name = "萱不是渲";
  function displayName() {
    alert(name);
  }
  return displayName;
}

var myFunc = makeFunc();
myFunc();

 解释

得到的结果：已进入页面就会调用myFunc()这个方法aleart(输出结果：渲不是萱) 

原因：javaScript 中的函数会形成了闭包。 闭包是由函数以及声明该函数的词法环境组合而成的。该环境包含了这个闭包创建时作用域内的任何局部变量。在本例子中，myFunc 是执行 makeFunc 时创建的 displayName 函数实例的引用。displayName 的实例维持了一个对它的词法环境（变量 name 存在于其中）的引用。因此，当 myFunc 被调用时，变量 name 仍然可用，其值萱不是渲 就被传递到alert中。

实用的闭包：

闭包很有用，因为它允许将函数与其所操作的某些数据（环境）关联起来。这显然类似于面向对象编程。

因此，通常你使用只有一个方法的对象的地方，都可以使用闭包。

假如，我们想在页面上添加一些可以调整字号的按钮。一种方法是以像素为单位指定 body 元素的 font-size，然后通过相对的 em 单位设置页面中其他元素（例如header）的字号：

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body {
  font-family: Helvetica, Arial, sans-serif;
  font-size: 12px;
}

h1 {
  font-size: 1.5em;
}

h2 {
  font-size: 1.2em;
}

我们的文本尺寸调整按钮可以修改 body 元素的 font-size 属性，由于我们使用相对单位，页面中的其他元素也会相应地调整。

以下是 JavaScript：

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function makeSizer(size) {
  return function () {
    document.body.style.fontSize = size + "px";
  };
}

var size12 = makeSizer(12);
var size14 = makeSizer(14);
var size16 = makeSizer(16);

size12，size14 和 size16 三个函数将分别把 body 文本调整为 12，14，16 像素。我们可以将它们分别添加到按钮的点击事件上。如下所示：

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document.getElementById("size-12").onclick = size12;
document.getElementById("size-14").onclick = size14;
document.getElementById("size-16").onclick = size16;

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<a href="#" id="size-12">12</a>
<a href="#" id="size-14">14</a>
<a href="#" id="size-16">16</a>

function makeSizer(size) {
  return function() {
    document.body.style.fontSize = size + 'px';
  };
}

var size12 = makeSizer(12);
var size14 = makeSizer(14);
var size16 = makeSizer(16);

document.getElementById('size-12').onclick = size12;
document.getElementById('size-14').onclick = size14;
document.getElementById('size-16').onclick = size16;

不仅仅是在js自身中能产生闭包当函数属性被赋值到外部去时也会产生，例如给标签附上onclick属性也算是生成了闭包。

4. 闭包的作用

• 闭包可以保存外部函数内的变量，不会随着外部函数调用完而销毁。

注意点:

• 由于闭包引用了外部函数的变量，则外部函数的变量没有及时释放，消耗内存。

 修改闭包内使用的外部变量

# 定义一个外部函数
def func_out(num1):
 
    # 定义一个内部函数
    def func_inner(num2):
        # 这里本意想要修改外部num1的值，实际上是在内部函数定义了一个局部变量num1
        nonlocal num1  # 告诉解释器，此处使用的是 外部变量a
        # 修改外部变量num1
        num1 = 10
        # 内部函数使用了外部函数的变量(num1)
        result = num1 + num2
        print("结果是:", result)
 
    print(num1)
    func_inner(1)
    print(num1)
 
    # 外部函数返回了内部函数，这里返回的内部函数就是闭包
    return func_inner
 
# 创建闭包实例
f = func_out(1)
# 执行闭包
f(2)

模拟私有变量：

function Counter(start){
var count = start;
return{
increment:function(){
count++;
},
get:function(){
return count;
}
}
}
var foo =Counter(4);
foo.increment();
foo.get();// 5

 这里，Counter 函数返回两个闭包，函数 increment 和函数 get。 这两个函数都维持着对外部作用域 Counter 的引用，因此总可以访问此作用域内定义的变量count。

objective c的闭包（block）

objective c 中的的闭包，是通过block实现的。Apple在C，Objective-C和C++中扩充了Block这种文法的，并且在G***4.2中进行了支持。你可以把它理解为函数指针，匿名函数，闭包，lambda表达式，这里暂且用块对象来表述，因为它们之间还是有些许不同的。

如果以内联方式使用块对象，则无需声明。块对象声明语法与函数指针声明语法相似，但是块对象应使用脱字符(^)而非星号指针 (*)。下面的代码声明一个aBlock变量，它标识一个需传入三个参数并具有float返回值的块。

float (^aBlock)(const int*, int, float);

模拟私有方法不仅仅有利于限制对代码的访问：还提供了管理全局命名空间的强大能力，避免非核心的方法弄乱了代码的公共接口部分  

性能问题

如果不是某些特定任务需要使用闭包，在其他函数中创建函数是不明智的，因为闭包在处理速度和内存消耗方面对脚本性能具有负面影响。

例如，在创建新的对象或者类时，方法通常应该关联于对象的原型，而不是定义到对象的构造器中。原因是这将导致每次构造器被调用时，方法都会被重新赋值一次（也就是说，对于每个对象的创建，方法都会被重新赋值）。

考虑以下示例：

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function MyObject(name, message) {
  this.name = name.toString();
  this.message = message.toString();
  this.getName = function () {
    return this.name;
  };

  this.getMessage = function () {
    return this.message;
  };
}

在上面的代码中，我们并没有利用到闭包的好处，因此可以避免使用闭包。修改成如下：

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function MyObject(name, message) {
  this.name = name.toString();
  this.message = message.toString();
}
MyObject.prototype = {
  getName() {
    return this.name;
  },
  getMessage() {
    return this.message;
  },
};

但我们不建议重新定义原型。可改成如下例子：

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function MyObject(name, message) {
  this.name = name.toString();
  this.message = message.toString();
}
MyObject.prototype.getName = function () {
  return this.name;
};
MyObject.prototype.getMessage = function () {
  return this.message;
};

应用场景

1、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。
2、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。
以上两点是闭包最基本的应用场景，很多经典案例都源于此。

 使用注意点

（1）由于闭包会使得函数中的变量都被保存在内存中，内存消耗很大，所以不能滥用闭包，否则会造成网页的性能问题，在IE中可能导致内存泄露。解决方法是，在退出函数之前，将不使用的局部变量全部删除。

（2）闭包会在父函数外部，改变父函数内部变量的值。所以，如果把父函数当作对象（object）使用，把闭包当作它的公用方法（Public Method），把内部变量当作它的私有属性（private value），这时一定要小心，不要随便改变父函数内部变量的值。