解密JavaScript閉包

譯者按: 從最簡單的計數器開始，按照需求對程式碼一步步優化，我們可以領會閉包的神奇之處。

原文: Closures are not magic

譯者: Fundebug

為了保證可讀性，本文采用意譯而非直譯。另外，本文版權歸原作者所有，翻譯僅用於學習。

對於JavaScript新手來說，閉包(Closures)是一個很神奇的東西。這篇部落格將通過一個非常淺顯的程式碼示例來解釋閉包。

計數器

我們的目標是實現一個計數器，它的效果如下：

increment();  // Number of events: 1
increment();  // Number of events: 2
increment();  // Number of events: 3

可知，每次執行increment()都會輸出"Number of events: N"，且N每次都會加1。

這個計數器最直觀的實現方式如下：

var counter = 0;

function increment() 
{
  counter = counter + 1;
  console.log("Number of events: " + counter);
}

多個計數器

以上的程式碼非常簡單。但是，當我們需要第二個計數器時，就會遇到問題了。當然，我們可以實現兩個重複的計數器：

var counter1 = 0;

function incrementCounter1() 
{
  counter1 = counter1 + 1;
  console.log("Number of events: " + counter1);
}

var counter2 = 0;

function incrementCounter2() 
{
  counter2 = counter2 + 1;
  console.log("Number of events: " + counter2);
}

incrementCounter1();  // Number of events: 1
incrementCounter2();  // Number of events: 1
incrementCounter1();  // Number of events: 2

顯然，以上的程式碼非常冗餘，有待優化。當我們需要更多計數器時，使用這種方法將不太現實。這時，就需要神奇的閉包了。

使用閉包實現計數器

需要多個計數器，同時希望去除冗餘程式碼的話，就可以使用閉包了：

function createCounter() 
{
  var counter = 0;

  function increment() 
  {
    counter = counter + 1;
    console.log("Number of events: " + counter);
  }

  return increment;
}

var counter1 = createCounter();
var counter2 = createCounter();

counter1(); // Number of events: 1
counter1(); // Number of events: 2
counter2(); // Number of events: 1
counter1(); // Number of events: 3

在程式碼中，我們建立了兩個獨立的計數器counter1與counter2，分別進行計數，互不幹撓。程式碼看著有點奇怪，我們不妨拆分起來分析。

首先，我們來看看createCounter：

• 建立了一個區域性變數counter
• 建立了一個區域性函式increment()，它可以對counter變數進行加1操作。
• 將區域性函式increment()返回。注意，返回的是函式本身，而不是函式呼叫的結果。

看起來，createCounter()函式與我們最初定義的計數器非常相似。唯一的不同點在於：createCounter()將計數器封裝在一個函式內，於是我們將它稱作閉包。

難以理解的一點在於，當我們使用createCounter()函式建立計數器時，實際上建立了一個新的函式：

// fancyNewCounter是一個新建立的函式
var fancyNewCounter = createCounter();

閉包的神奇之處在於。每次使用createCounter()函式建立計數器increment時，都會建立一個對應的counter變數。並且，返回的increment函式會始終記住counter變數。

更重要的是，這個counter變數是相互獨立的。比如，當我們建立2個計數器時，每個計數器都會建立一個新的counter變數：

// 每個計數器都會從1開始計數
var counter1 = createCounter();
counter1(); // Number of events: 1
counter1(); // Number of events: 2

// 第1個計數器不會影響第2個計數器
var counter2 = createCounter();
counter2(); // Number of events: 1

// 第2個計數器不會影響第1個計數器
counter1(); // Number of events: 3

為計數器命名

多個計數器的輸出資訊都是“Number of events: N”，這樣容易混淆。如果可以為每個計數器命名，則更加方便：

var catCounter = createCounter("cats");
var dogCounter = createCounter("dogs");

catCounter(); // Number of cats: 1
catCounter(); // Number of cats: 2
dogCounter(); // Number of dogs: 1

通過給createCounter傳遞一個新的counterName引數，可以很容易地做到這一點：

function createCounter(counterName) 
{
  var counter = 0;

  function increment() 
  {
    counter = counter + 1;
    console.log("Number of " + counterName + ": " + counter);
  }

  return increment;
}

這樣，createCounter()函式返回的計數器將同時記住兩個區域性變數：counterName與counter。

優化計數器呼叫方式

按照之前的實現方式，我們通過呼叫createCounter()函式可以返回一個計數器，直接呼叫返回的計數器就可以加1，這樣做並不直觀。如果可以如下呼叫將更好：

var dogCounter = createCounter("dogs");
dogCounter.increment(); // Number of dogs: 1

實現程式碼:

function createCounter(counterName) 
{
  var counter = 0;

  function increment() 
  {
    counter = counter + 1;
    console.log("Number of " + counterName + ": " + counter);
  };

  return { increment : increment };
}

可知，以上的程式碼返回了一個物件，這個物件包含了一個increment方法。

新增decrement方法

現在，我們可以給計數器新增一個decrement()方法

function createCounter(counterName) 
{
  var counter = 0;

  function increment() 
  {
    counter = counter + 1;
    console.log("Number of " + counterName + ": " + counter);
  };

  function decrement() 
  {
    counter = counter - 1;
    console.log("Number of " + counterName + ": " + counter);
  };

  return {
    increment : increment,
    decrement : decrement
  };
}

var dogsCounter = createCounter("dogs");

dogsCounter.increment(); // Number of dogs: 1
dogsCounter.increment(); // Number of dogs: 2
dogsCounter.decrement(); // Number of dogs: 1

新增私有方法

前面的程式碼有兩行重複的程式碼，即console.log語句。因此，我們可以建立一個display()方法用於列印counter的值：

function createCounter(counterName) 
{
  var counter = 0;

  function display() 
  {
    console.log("Number of " + counterName + ": " + counter);
  }

  function increment() 
  {
    counter = counter + 1;
    display();
  };

  function decrement() 
  {
    counter = counter - 1;
    display();
  };

  return {
    increment : increment,
    decrement : decrement
  };
}

var dogsCounter = createCounter("dogs");

dogsCounter.increment(); // Number of dogs: 1
dogsCounter.increment(); // Number of dogs: 2
dogsCounter.decrement(); // Number of dogs: 1

看起來，display()函式與increment()函式以及decrement()函式差不多，但是其實它們很不一樣。我們並沒有將display()函式新增到返回的物件中，這就意味著以下程式碼會出錯：

var dogsCounter = createCounter("dogs");
dogsCounter.display(); // ERROR !!!

這時，display()相當於一個私有方法，我們只能在createCounter()函式內使用它。

閉包與物件導向程式設計

如果你接觸過物件導向程式設計(OOP)，則應該不難發現本文中所涉及的內容與OOP中的類、物件、物件屬性、共有方法與私有方法等概念非常相似。

閉包，與OOP相似，就是把資料和運算元據的方法繫結起來。因此，在需要OOP的時候，就可以使用閉包來實現。

總結

閉包(Closure)是JavaScript一個非常棒的特性。掌握它，我們可以從容應對一些常見的程式設計需求。

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