JavaScript的“閉包”到底是什麼(2)

JavaScript的“閉包”到底是什麼(2)
我的上篇部落格標題不對，造成一些誤解。我認為部落格的宗旨不是背教科書，而是分享研發心得。我的上篇標題因該改成“JavaScript 閉包的一個議題：它對outer scope 的影響”，因為我沒有嚴格地去分析閉包的定義，而是分析了實現閉包的其中一個語義問題。 講清楚閉包是件麻煩事，我也沒有看到什麼關於JavaScript的權威性著作（比如像C++語言有 Bjarne Stroustrup的C++ programming language）。所以除了苦讀JavaScript語言國際標準《Standard ECMA-262 specification》,我無法推薦一個論述“閉包”的最好的教材。 網友“穆己”的“scope chaining”的確是比較接近實質，但也不全面。我只好拋磚引玉，再做一次企圖。 閉包的含義包含了下列三個主要概念： Lexical Scope and Scope ChainLexical Scope的概念並不是Javacript發明，但是它作為JavaScript函數的組成部分，是一個在“傳統”函數概念上的附加值。   傳統函數(C, C++, Java, C#等)的lexical scope 和runtime scope 是一樣的。JavaScript 的lexical scope指的是函數定義時的“環境”，而不是函數運行時的環境。  對於一個特定函數來說，其”自由變數”是這個函數閉包中需要俘獲的主要內容。自由變數（本函數沒有定義的變數）的lexical capture（俘獲）順序是 （也就是scope chaining 的順序）：               A, 母函數的local 變數             B. 母函數的input argument             C．在母函數的母函數中重複A，B，直到最頂層（GLOBAL scope）   在下面 的 myObj  的定義中： var x = 1000;                               // line 0 function myObj(x, y) {                // Line1               this.func1 = function() { // Line2                         x++;                         y --;             }             this.get1 = function ()             {                         return x;             }             this.get2 = function ()             {                         return y;             }             var x = 0;                // Line 3 } myObj.prototype.AddTwo = function(z) {             return this.get1() + this.get2() + z; } var m1 = new myObj(10, 20);      // Line 4 var m2 = new myObj(30, 70);      // Line 5 console.log('m1.x: ' + m1.get1());  // Line 6 console.log('m1.y: ' + m1.get2());  // Line 7 console.log('m2.x: ' + m2.get1());  // Line 8 console.log('m2.y: ' + m2.get2());  // Line 9   對於上面的例子，如果不是lexical scope, line 6 ~ line 9 列印的應該是10， 20， 30， 70。 但是因為lexical  scope俘獲順序，x 是0（見line 3）， 所以列印的是：0， 20， 0， 70。 注釋掉line3，根據俘獲順序，列印的就成了10， 20， 30， 70。 把myObj(x, y)改成myObj(z, y)，列印的就成了1000， 20， 1000， 70。其中 1000是從global裡（Line 0）俘獲的。 Lexical 俘獲是在parsing stage進行的上面的俘獲順序必須在函數的parsing階段進行。函數的資料結構中在parsing後已經包含了所有“俘獲變數的reference”,運行階段不會改變了。這就是為什麼上面的line 3定義的可以優先於input 參數x的原因。若是執行時capture, line 3 是在函數的定義之後，該capture的因該說是input 參數x了。 C，C++等編譯語言是直接翻譯成native 函數的，所有的函數運行資訊都靠stack frame來動態擷取。唯一和閉包有所接近的概念是“全程變數（global variable）”. 這些global變數在編譯時間也都轉換成記憶體位址，運行時可以“就地解決”，無需一個獨立的閉包。這些函數不是object,不需動態產生，所以無需一個“靜態`”的閉包。 JavaScript之所以需要一個獨立的閉包，本人認為是因為所有的JavaScript都是object,可以“動態產生”，但是定義（第一道parsing）卻是靜態，這個“靜態”的部分需要閉包，動態部分和傳統函數一樣，靠runtime context 支撐。 這種“實現上的複雜性”，是為了閉包所帶來的，處理非同步事件時的方便付出的代價。 Lexical 俘獲是reference不是value這是我的上篇部落格想要強調的地方。如果上面的myObj執行時，如果俘獲的是x的值，那麼這三個函數func1，get1，get2就不會有任何聯絡了。   因為俘獲的是x的reference,  所以上面三個函數所看到的x是同一個變數。   這一點很重要，因為JavaScript中的local 變數並不是都是heap中的。起碼 GOOGLE  V2 就不是。但是上面line 3 的x必須在heap中“出生和生活”，否則func1，get1，get2就會在已經毀滅了的stack 變數x上工作，使得上面的程式變得毫無意義了。   也就是說，閉包的runtime代價是將所被閉包的變數從stack中轉到heap中。