JavaScript高级程序设计(读书笔记)之函数表达式
2016-11-04 16:13
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定义函数的方式有两种:一种是函数声明,另一种就是函数表达式。
函数声明的一个重要特征就是函数声明提升(function declaration hoisting),意思是在执行代码前会先读取函数声明。
这个例子不会报错,因为代码在执行前会先读取函数声明。理解函数提升的关键就是区别函数声明和函数表达式之间的区别。
函数表达式的方式有几种表达形式,其中很常见的一种形式就是匿名函数的形式:
这种情况下创建的函数叫做匿名函数,因为function关键字后面没有标识符。匿名函数的name属性是空字符串。
无论什么时候在函数中访问一个变量时,都会从作用域链中搜索具有相应名字的变量。一般来讲,当函数执行完毕后,局部活动对象就会被销毁,内存中仅保存全局作用域(全局执行环境的变量对象)。但是,闭包的情况又有所不同。
在另一个函数内部定义的函数将会包含函数(即外部函数)的活动对象添加到它的作用域链中。因此,在createComparisonFunction()函数内部定义的匿名函数的作用域链中,实际上将会包含外部函createComparisonFunction()的活动对象。下图展示了当下列代码执行时,包含函数与内部匿名函数的作用域链。
**当createComparisonFunction()函数返回后,其执行环境的作用域链会被销毁,但它的活动对象仍然会留在内存中;知道匿名函数被销毁后,createComparisonFunction()的活动对象才会被销毁**
闭包的特点:由于闭包会携带包含它的函数的作用域,因此会比其他函数占用更多的内存。过度使用闭包会导致内存占用过多。
**作用域链的这种配置机制引出了一个值得注意的副作用,即闭包只能取得包含函数中任何变量的最后一个值。闭包所保存的是整个变量对象,而不是某个特殊的值**
每个函数的返回值都是10.
我们可以通过创建另一个匿名函数强制让闭包的行为符合预期,
这里匿名函数有一个参数num,也就是最终要返回的参数,在调用每个函数时,我们传入了变量i。由于参数是传递的,会将变量i的当前值复制给参数num,而在这个匿名函数内部,又创建并返回一个访问num的闭包,因此,result数组中的每个函数都有自己num变量的一个副本。
关于this对象
因为**匿名函数**(非匿名函数则this指针指向当前执行环境)的执行环境具有全局性,因此其this指针通常指向window。如果想访问作用域中的arguments对象,必须将对象的引用保存到另一个闭包能够访问的变量中。
用作块级作用域(通常称为私用作用域)的匿名函数的语法如下所示。
以上代码定义并立即调用了一个匿名函数。将函数声明包含在一对圆括号中,表示它实际是一个函数表达式。而紧随其后的圆括号会立即调用这个函数。需要注意的是函数声明后不能跟圆括号而函数表达式是可以的:
在匿名函数中定义的任何变量,都会在执行结束时销毁。无论在什么地方,只要临时需要一些变量,就可以使用私有作用域,例如:
这种技术经常在全局作用域中被用在函数外部,从而限制向全局作用域中添加过多的变量和函数。一般来说,我们都应该尽量少向全局作用域中添加变量和函数。在一个有很多开发人员共同参与的大型应用程序中,过多的全局变量和函数很容易导致命名冲突。而通过创建私有作用域,每个开发人员既可以使用自己的变量,又不必担心搞乱全局作用域。
严格来讲,JavaScript中没有私有成员的概念;所有对象属性都是公有的。不过,倒是有一个私有变量的概念。任何在函数中定义的变量,都可以认为是私有变量,因为不能在函数的外部访问这些变量。私有变量包括函数的参数、局部变量和在函数内部定义的其它函数。
如果在函数内部创建闭包,那么闭包通过自己的作用域链也可以访问这些变量。而利用这一点,就可以创建用于访问私有变量的公有方法。
我们把有权访问私有变量和私有函数的公有方法称为特权方法(privileged method)。使用私有和特权成员,可以隐藏那些不应该被直接修改的数据:
在Perso构造函数的外部,没有任何方法访问name。由于这两个方法是在构造函数内部定义的,它们作为闭包能够通过作用域链访问name。构造函数定义特权方法也有一个缺点,就是必须使用构造函数模式来达到这个目的。而构造函数模式的缺点是针对每个实例都会创建同样一组新方法,而使用静态私有变量来实现特权方法就可以避免这个问题。
通过在私有作用域中定义私有变量或函数,同样也可以创建特权方法,其基本模式如下:
这个模式创建了一个私有作用域,并在其中封装了一个构造函数及相应的方法。在私有作用域中,首先定义了私有变量和私有函数,然后又定义了构造函数及其公有方法。公有方法是在原型上定义的,这一点体现了典型的原型模式。**需要注意的是,在定义构造函数时并没有使用函数声明,而是使用函数表达式,函数声明只能创建局部函数,处于同样原因,没有在声明MyObject时使用var关键字,记住:初始化未经声明的变量,总是会创建一个全局变量,MyObject就成为了一个全局变量,能够在私有作用域之外被访问**。
这个模式与在构造函数中定义特权方法的主要区别,就在于**私有变量和函数是由实例共享的**。由于特权方法是在原型上定义的,因此所有实例都使用同一个函数。而这个特权方法,作为一个闭包,总是保存着对包含作用域的引用。
在一个实例上调用setname()会影响所有实例。**调用setName()或创建一个Person实例都会赋予name属性一个新值。结果就是所有实例都会返回相同的值。**以这种方式创建静态私有变量会因为使用原型而增进代码复用,但每个实例都没有自己的私有变量。到底是使用实例变量,还是静态私有变量,最终还是要视你的具体需求而定。
函数表达式不同于函数声明。函数声明要求有名字,但函数表达式不需要。没有名字的函数表达式也叫作匿名函数;
在无法确定如何引用函数的情况下,递归函数就会变得比较复杂;
递归函数应该始终使用argument.callee来递归调用自身,不要使用函数名——函数名可能会发生变化。
当函数内部定义了其它函数时,就创建了闭包。闭包有权访问包含函数内部的所有变量,原理如下。
在后台执行环境中,闭包的作用域链包含着它自己的作用域、包含函数的作用域和全局作用域;
通常,函数的作用域及其所有变量都会在函数执行结束后被销毁;
但是,当函数返回了一个闭包时,这个函数的作用域将会一直在内存中保存到闭包不存在为止。
使用闭包可以在JavaScript中模仿块级作用域(JavaScript本身没有块级作用域的概念),要点如下:
创建并立即调用一个函数,这样既可以执行其中的代码,又不会在内存中留下对该函数的引用。
结果就是函数内部的所有变量都会被立即销毁——除非将某些变量赋值给了包含作用域(即外部作用域)中的变量。
闭包还可以用于在对象中创建私有变量,相关概念和要点如下:
及时JavaScript中没有正式的私有对象属性的概念,但可以使用闭包来实现公有方法,而通过公有方法可以访问在包含作用域中定义的变量;
有权访问私有变量的公有方法叫做特权方法;
可以使用构造函数模式、原型模式来实现自定义类型的特权方法,也可以使用块级模式、增强的模块模式来实现单例的特权方法。
JavaScript中的函数表达式和闭包都是极其有用的特性,利用它们可以实现很多功能。不过,因为创建闭包必须维护额外的作用域,所以过度使用它们可能会占用大量内存。
详见《JavaScript高级程序设计》3rd Edition
//函数声明 function functionName(arg0, arg1, arg2) { //函数体 } //函数表达式 var functionName = function(arg0, arg1, arg2) { //函数体 }
函数声明的一个重要特征就是函数声明提升(function declaration hoisting),意思是在执行代码前会先读取函数声明。
<!DOCTYPE html> <html> <head> <title>Function Declaration Hoisting Example</title> </head> <body> <script type="text/javascript"> sayHi(); function sayHi(){ alert("Hi!"); } </script> </body> </html>
这个例子不会报错,因为代码在执行前会先读取函数声明。理解函数提升的关键就是区别函数声明和函数表达式之间的区别。
函数表达式的方式有几种表达形式,其中很常见的一种形式就是匿名函数的形式:
var functionName = function(arg0,arg1,arg2){ //函数体 }
这种情况下创建的函数叫做匿名函数,因为function关键字后面没有标识符。匿名函数的name属性是空字符串。
闭包
不少开发人员总是搞不清匿名函数和闭包这两个概念。闭包是指有权访问另一个函数作用域中的变量的函数。而匿名函数是指没有函数名称的函数。创建闭包的常见方式,就是在一个函数内部创建另一个函数。
function createComparisonFunction(propertyName) { return function (object1, object2) { var value1 = object1[propertyName]; var value2 = object2[propertyName]; if(value1<value2) { return -1; } else if(value1<value2) { return 1; } else { return 0; } }; }
无论什么时候在函数中访问一个变量时,都会从作用域链中搜索具有相应名字的变量。一般来讲,当函数执行完毕后,局部活动对象就会被销毁,内存中仅保存全局作用域(全局执行环境的变量对象)。但是,闭包的情况又有所不同。
在另一个函数内部定义的函数将会包含函数(即外部函数)的活动对象添加到它的作用域链中。因此,在createComparisonFunction()函数内部定义的匿名函数的作用域链中,实际上将会包含外部函createComparisonFunction()的活动对象。下图展示了当下列代码执行时,包含函数与内部匿名函数的作用域链。
var compare = createComparisonFunction("name"); var result = compare({ name: "Nicholas" }, { name: "Greg" });
**当createComparisonFunction()函数返回后,其执行环境的作用域链会被销毁,但它的活动对象仍然会留在内存中;知道匿名函数被销毁后,createComparisonFunction()的活动对象才会被销毁**
//创建函数 var compareNames = createComparisonFunction("name"); //调用函数 var result = compareNames({ name: "Nicholas" }, { name: "Greg" }); //解除对匿名函数的引用(以便释放内存) compareNames = null;
闭包的特点:由于闭包会携带包含它的函数的作用域,因此会比其他函数占用更多的内存。过度使用闭包会导致内存占用过多。
**作用域链的这种配置机制引出了一个值得注意的副作用,即闭包只能取得包含函数中任何变量的最后一个值。闭包所保存的是整个变量对象,而不是某个特殊的值**
function createFunctions() { var result = new Array(); for(var i=0; i<10; i++) { result[i] = function() { return i; }; } return result; }
每个函数的返回值都是10.
我们可以通过创建另一个匿名函数强制让闭包的行为符合预期,
function createFunctions() { var result = new Array(); for(var i=0; i<10; i++) { //匿名函数直接赋值 result[i] = function(num) { return function() { return num; }; }(i); } return result; }
这里匿名函数有一个参数num,也就是最终要返回的参数,在调用每个函数时,我们传入了变量i。由于参数是传递的,会将变量i的当前值复制给参数num,而在这个匿名函数内部,又创建并返回一个访问num的闭包,因此,result数组中的每个函数都有自己num变量的一个副本。
关于this对象
因为**匿名函数**(非匿名函数则this指针指向当前执行环境)的执行环境具有全局性,因此其this指针通常指向window。如果想访问作用域中的arguments对象,必须将对象的引用保存到另一个闭包能够访问的变量中。
var name = "The Window"; var object = { name: "My Object", getNameFunc: function() { var that = this; return function() { return that.name; }; } }; alert(object.getNameFunc()()); //"My Object"
私有作用域(块级作用域)
JavaScript从来不会告诉你是否多次声明了同一个变量;遇到这种情况,它只会对后续的声明视而不见(不过,他会执行后续声明中的变量初始化)。匿名函数可以用来模仿块级作用域并避免这个问题。用作块级作用域(通常称为私用作用域)的匿名函数的语法如下所示。
//立即调用函数表达式 (function()) { //这里是块级作用域 })();
以上代码定义并立即调用了一个匿名函数。将函数声明包含在一对圆括号中,表示它实际是一个函数表达式。而紧随其后的圆括号会立即调用这个函数。需要注意的是函数声明后不能跟圆括号而函数表达式是可以的:
function(){ //这里是块级作用域 }();//出错
在匿名函数中定义的任何变量,都会在执行结束时销毁。无论在什么地方,只要临时需要一些变量,就可以使用私有作用域,例如:
function outputNumbers(count) { (function() { for(var i=0; i<count; i++) { alert(i); } })(); alert(i); //导致一个错误! }
这种技术经常在全局作用域中被用在函数外部,从而限制向全局作用域中添加过多的变量和函数。一般来说,我们都应该尽量少向全局作用域中添加变量和函数。在一个有很多开发人员共同参与的大型应用程序中,过多的全局变量和函数很容易导致命名冲突。而通过创建私有作用域,每个开发人员既可以使用自己的变量,又不必担心搞乱全局作用域。
私有变量
(使用构造函数)严格来讲,JavaScript中没有私有成员的概念;所有对象属性都是公有的。不过,倒是有一个私有变量的概念。任何在函数中定义的变量,都可以认为是私有变量,因为不能在函数的外部访问这些变量。私有变量包括函数的参数、局部变量和在函数内部定义的其它函数。
如果在函数内部创建闭包,那么闭包通过自己的作用域链也可以访问这些变量。而利用这一点,就可以创建用于访问私有变量的公有方法。
我们把有权访问私有变量和私有函数的公有方法称为特权方法(privileged method)。使用私有和特权成员,可以隐藏那些不应该被直接修改的数据:
function MyObject() { //私有变量和私有函数 var privateVariable = 10; function privateFunction() { return false; } //特权方法 this.publicMethod = function() { privateVariable++; return privateFunction(); }; }
function Person(name) { this.getName = function() { return name; }; this.setName = function (value) { name = value; }; } var person = new Person("Nihcholas"); alert(person.getName()); //"Nicholas" person.setName("Greg"); alert(person.getName()); //"Greg"
在Perso构造函数的外部,没有任何方法访问name。由于这两个方法是在构造函数内部定义的,它们作为闭包能够通过作用域链访问name。构造函数定义特权方法也有一个缺点,就是必须使用构造函数模式来达到这个目的。而构造函数模式的缺点是针对每个实例都会创建同样一组新方法,而使用静态私有变量来实现特权方法就可以避免这个问题。
静态私有变量
(使用匿名函数嵌套)通过在私有作用域中定义私有变量或函数,同样也可以创建特权方法,其基本模式如下:
(function() { //私有变量和私有函数 var privateVariable = 10; function privateFunction() { return false; } //构造函数 MyObject = function() { }; //公有/特权方法 MyObject.prototype.publicMethod = function() { privateVariable++; return privateFunction(); }; })();
这个模式创建了一个私有作用域,并在其中封装了一个构造函数及相应的方法。在私有作用域中,首先定义了私有变量和私有函数,然后又定义了构造函数及其公有方法。公有方法是在原型上定义的,这一点体现了典型的原型模式。**需要注意的是,在定义构造函数时并没有使用函数声明,而是使用函数表达式,函数声明只能创建局部函数,处于同样原因,没有在声明MyObject时使用var关键字,记住:初始化未经声明的变量,总是会创建一个全局变量,MyObject就成为了一个全局变量,能够在私有作用域之外被访问**。
这个模式与在构造函数中定义特权方法的主要区别,就在于**私有变量和函数是由实例共享的**。由于特权方法是在原型上定义的,因此所有实例都使用同一个函数。而这个特权方法,作为一个闭包,总是保存着对包含作用域的引用。
(function() { var name = ""; Person = function(value) { name = value; }; Person.prototye.getName = function() { return name; }; Person.prototype.setName = function(value) { name = value; }; })(); var person1 = new Person("Nicholas"); alert(person1.getName()); //"Nicholas" person1.setName("Greg"); alert(person1.getName()); //"Greg" var person2 = new Person("Michael"); alert(person1.getName()); //"Michael" alert(person2.getName()); //"Michael"
在一个实例上调用setname()会影响所有实例。**调用setName()或创建一个Person实例都会赋予name属性一个新值。结果就是所有实例都会返回相同的值。**以这种方式创建静态私有变量会因为使用原型而增进代码复用,但每个实例都没有自己的私有变量。到底是使用实例变量,还是静态私有变量,最终还是要视你的具体需求而定。
小结
在JavaScript编程中,函数表达式是一种非常有用的技术。使用函数表达式可以无须对函数命名,从而实现动态编程。匿名函数,也称为拉姆达函数,是一种使用JavaScript函数的强大方式。以下总结了函数表达式的特点。函数表达式不同于函数声明。函数声明要求有名字,但函数表达式不需要。没有名字的函数表达式也叫作匿名函数;
在无法确定如何引用函数的情况下,递归函数就会变得比较复杂;
递归函数应该始终使用argument.callee来递归调用自身,不要使用函数名——函数名可能会发生变化。
当函数内部定义了其它函数时,就创建了闭包。闭包有权访问包含函数内部的所有变量,原理如下。
在后台执行环境中,闭包的作用域链包含着它自己的作用域、包含函数的作用域和全局作用域;
通常,函数的作用域及其所有变量都会在函数执行结束后被销毁;
但是,当函数返回了一个闭包时,这个函数的作用域将会一直在内存中保存到闭包不存在为止。
使用闭包可以在JavaScript中模仿块级作用域(JavaScript本身没有块级作用域的概念),要点如下:
创建并立即调用一个函数,这样既可以执行其中的代码,又不会在内存中留下对该函数的引用。
结果就是函数内部的所有变量都会被立即销毁——除非将某些变量赋值给了包含作用域(即外部作用域)中的变量。
闭包还可以用于在对象中创建私有变量,相关概念和要点如下:
及时JavaScript中没有正式的私有对象属性的概念,但可以使用闭包来实现公有方法,而通过公有方法可以访问在包含作用域中定义的变量;
有权访问私有变量的公有方法叫做特权方法;
可以使用构造函数模式、原型模式来实现自定义类型的特权方法,也可以使用块级模式、增强的模块模式来实现单例的特权方法。
JavaScript中的函数表达式和闭包都是极其有用的特性,利用它们可以实现很多功能。不过,因为创建闭包必须维护额外的作用域,所以过度使用它们可能会占用大量内存。
详见《JavaScript高级程序设计》3rd Edition
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