一、參考一個例子讓你讀懂什么是JS閉包

需要在公司頁面上顯示一個瀏覽時間，從打開頁面的瞬間開始計時，每過一秒鐘加一

1.全局變量解決方案

//秒數(shù)
let second = 0;

//累加器
function counter(){
   second += 1;
   return second;
}

const recordSecond = setInterval(function(){
   //到達(dá)10秒后停止
   if(second === 10){
      clearInterval(recordSecond);
      console.log('計時結(jié)束！');
      return;
   }
   //調(diào)用累加器，輸出當(dāng)前秒數(shù)
   console.log(`${counter()}秒`);
},1000);

在chrome控制臺執(zhí)行一下結(jié)果，可以看到我們已經(jīng)實現(xiàn)了所需要的功能，每次都更新一個全局變量。但是，所有編程語言中有一條不成文的鐵律：盡可能的少定義全局變量。

• 全局變量不好控制，可以在任何地方進(jìn)行讀寫，這意味著可能會被不想干的程序改寫。
• 全局變量占用內(nèi)存的生命周期長，一般局部變量，定義在函數(shù)中，在函數(shù)調(diào)用完成后，與之對應(yīng)的執(zhí)行環(huán)境會退出執(zhí)行棧，回收機(jī)制會每隔一段時間進(jìn)行一次回收。而全局變量因為隨時可以被任何程序在任何地方讀寫，會導(dǎo)致全局變量一般在全局執(zhí)行環(huán)境被銷毀時才會釋放。

2.優(yōu)化一下

首先，將判斷停止定時任務(wù)的條件放在counter函數(shù)中

//秒數(shù)
let second = 0;

//累加器
function counter(){
   //到達(dá)10秒后停止
   if(second === 10){
      clearInterval(recordSecond);
      console.log('計時結(jié)束！');
      return;
   }
   second += 1;
   console.log(`${second}秒`);
}

const recordSecond = setInterval(function(){
   //調(diào)用累加器，輸出當(dāng)前秒數(shù)
   counter();
},1000);

接下來，我們將second定義為局部變量，因為setInterval的回調(diào)函數(shù)每隔一秒就執(zhí)行一次，second聲明在回調(diào)函數(shù)中，每次回調(diào)函數(shù)被調(diào)用的同時second就會被初始化，那么就實現(xiàn)不了累加的效果：

//累加器
function counter(){
   //秒數(shù)
   let second = 0;
   
   //到達(dá)10秒后停止
   if(second === 10){
      clearInterval(recordSecond);
      console.log('計時結(jié)束！');
      return;
   }
   second += 1;
   console.log(`${second}秒`);
}

const recordSecond = setInterval(function(){
   //調(diào)用累加器，輸出當(dāng)前秒數(shù)
   counter();
},1000);

想必大家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)問題了，因為counter的調(diào)用是在回調(diào)函數(shù)中的，那么單純將second定義在counter中，也避免不了被初始化的操作。

//累加器
function counter(){
   //秒數(shù)
   let second = 0;

   function doCounter(){
      //到達(dá)10秒后停止
       if(second === 10){
          clearInterval(recordSecond);
          console.log('計時結(jié)束！');
          return;
       }
       second += 1;
       console.log(`${second}秒`);
   }

}

const recordSecond = setInterval(function(){
   //調(diào)用累加器，輸出當(dāng)前秒數(shù)
   counter();
},1000);

現(xiàn)在，從代碼結(jié)構(gòu)上，我們將counter分成了兩部分，因為doCounter是counter的內(nèi)部函數(shù)，有權(quán)訪問外部函數(shù)作用域中的變量second。但是，還有一個問題，我們沒有將doCounter返回，那么就算counter被調(diào)用，也只是執(zhí)行了對其內(nèi)部second和doCounter()的聲明操作。很簡單，我們把doCounter前面添加return即可：

//累加器
function counter(){
   //秒數(shù)
   let second = 0;

   function doCounter(){
      //到達(dá)10秒后停止
       if(second === 10){
          clearInterval(recordSecond);
          console.log('計時結(jié)束！');
          return;
       }
       second += 1;
       console.log(`${second}秒`);
   }
   return doCounter;
}

const recordSecond = setInterval(function(){
   //調(diào)用累加器，輸出當(dāng)前秒數(shù)
   counter();
},1000);

但是執(zhí)行這段代碼，卻發(fā)現(xiàn)控制臺沒有輸出任何信息。那么問題在哪呢？counter()函數(shù)確實執(zhí)行了，但是它只是拿到了返回的doCounter函數(shù)，但并未調(diào)用。為了提高可讀性，修改如下：

//累加器
function counter(){
   //秒數(shù)
   let second = 0;

   function doCounter(){
      //到達(dá)10秒后停止
       if(second === 10){
          clearInterval(recordSecond);
          console.log('計時結(jié)束！');
          return;
       }
       second += 1;
       console.log(`${second}秒`);
   }

   return doCounter;
}

const doCounterFn = counter();

const recordSecond = setInterval(function(){
   //調(diào)用累加器
   doCounterFn();
},1000);

當(dāng)我們通過doCounterFn 間接調(diào)用doCounter時，雖然doCounterFn 的作用域鏈上并不存在變量second，但doCounter被執(zhí)行時依舊能訪問它的作用域鏈上的變量，也就是它聲明時所在的作用域內(nèi)的任何變量，這就是作用域延長的典型例子。

通過counter 和 doCounter兩個函數(shù)嵌套，形成作用域的嵌套，被嵌套函數(shù)需要對所在作用域進(jìn)行訪問，再將被嵌套的函數(shù)在另一個作用域中調(diào)用，這一整個過程就是我們所說的閉包。

3.總結(jié)

• 什么時間需要使用閉包？當(dāng)我們需要重復(fù)使用一個對象，但又想保護(hù)這個對象不被其他代碼污染
• 閉包的作用？使得一個外部函數(shù)有權(quán)訪問一個內(nèi)部函數(shù)作用域。
• 閉包的形成必備條件？需要訪問作用域；函數(shù)嵌套(物理條件)；被嵌套函數(shù)在另一個外部作用域中被調(diào)用
• 閉包的缺點？比起普通函數(shù)閉包對內(nèi)存的占用更多，建議使用完畢后，手動標(biāo)空fn=null

二、參考「每日一題」JS 中的閉包是什么？

function foo(){
  var local = 1
  function bar(){
    local++
    return local
  }
  return bar
}

var func = foo()
func()

1.為什么要函數(shù)套函數(shù)呢？

是因為需要局部變量，所以才把 local 放在一個函數(shù)里，如果不把 local 放在一個函數(shù)里，local 就是一個全局變量了，達(dá)不到使用閉包的目的——隱藏變量（等會會講）。這也是為什么我上面要說「運行在一個立即執(zhí)行函數(shù)中」。

有些人看到「閉包」這個名字，就一定覺得要用什么包起來才行。其實這是翻譯問題，閉包的原文是 Closure，跟「包」沒有任何關(guān)系。所以函數(shù)套函數(shù)只是為了造出一個局部變量，跟閉包無關(guān)。

2.為什么要 return bar 呢？

因為如果不 return，你就無法使用這個閉包。把 return bar 改成 window.bar = bar 也是一樣的，只要讓外面可以訪問到這個 bar 函數(shù)就行了。所以 return bar 只是為了 bar 能被使用，也跟閉包無關(guān)。

三、參考破解前端面試（80% 應(yīng)聘者不及格系列）：從 閉包說起

for (var i = 0; i < 5; i++) {
    setTimeout(function() {
        console.log(new Date, i);
    }, 1000);
}

console.log(new Date, i);

• A. 20% 的人會快速掃描代碼，然后給出結(jié)果：0,1,2,3,4,5；
• B. 30% 的人會拿著代碼逐行看，然后給出結(jié)果：5,0,1,2,3,4；
• C. 50% 的人會拿著代碼仔細(xì)琢磨，然后給出結(jié)果：5,5,5,5,5,5；

只要你對 JS 中同步和異步代碼的區(qū)別、變量作用域、閉包等概念有正確的理解，就知道正確答案是 C，代碼的實際輸出是：

2017-03-18T00:43:45.873Z 5
2017-03-18T00:43:46.866Z 5
2017-03-18T00:43:46.868Z 5
2017-03-18T00:43:46.868Z 5
2017-03-18T00:43:46.868Z 5
2017-03-18T00:43:46.868Z 5

接下來我會追問：如果我們約定，用箭頭表示其前后的兩次輸出之間有 1 秒的時間間隔，而逗號表示其前后的兩次輸出之間的時間間隔可以忽略，代碼實際運行的結(jié)果該如何描述？會有下面兩種答案：

• A. 60% 的人會描述為：5 -> 5 -> 5 -> 5 -> 5，即每個 5 之間都有 1 秒的時間間隔；
• B. 40% 的人會描述為：5 -> 5,5,5,5,5，即第 1 個 5 直接輸出，1 秒之后，輸出 5 個 5；

這就要求候選人對 JS 中的定時器工作機(jī)制非常熟悉，循環(huán)執(zhí)行過程中，幾乎同時設(shè)置了 5 個定時器，一般情況下，這些定時器都會在 1 秒之后觸發(fā)，而循環(huán)完的輸出是立即執(zhí)行的，顯而易見，正確的描述是 B。

1.追問 1：閉包

如果這道題僅僅是考察候選人對 JS 異步代碼、變量作用域的理解，局限性未免太大，接下來我會追問，如果期望代碼的輸出變成：5 -> 0,1,2,3,4，該怎么改造代碼？熟悉閉包的同學(xué)很快能給出下面的解決辦法：

for (var i = 0; i < 5; i++) {
    (function(j) {  // j = i
        setTimeout(function() {
            console.log(new Date, j);
        }, 1000);
    })(i);
}

console.log(new Date, i);

巧妙的利用 IIFE（Immediately Invoked Function Expression：聲明即執(zhí)行的函數(shù)表達(dá)式）來解決閉包造成的問題，確實是不錯的思路，但是初學(xué)者可能并不覺得這樣的代碼很好懂，至少筆者初入門的時候這里琢磨了一會兒才真正理解。

有沒有更符合直覺的做法？答案是有，我們只需要對循環(huán)體稍做手腳，讓負(fù)責(zé)輸出的那段代碼能拿到每次循環(huán)的 i 值即可。該怎么做呢？利用 JS 中基本類型（Primitive Type）的參數(shù)傳遞是按值傳遞（Pass by Value）的特征，不難改造出下面的代碼：

var output = function (i) {
    setTimeout(function() {
        console.log(new Date, i);
    }, 1000);
};

for (var i = 0; i < 5; i++) {
    output(i);  // 這里傳過去的 i 值被復(fù)制了
}

console.log(new Date, i);

能給出上述 2 種解決方案的候選人可以認(rèn)為對 JS 基礎(chǔ)的理解和運用是不錯的，可以各加 10 分。當(dāng)然實際面試中還有候選人給出如下的代碼：

for (let i = 0; i < 5; i++) {
    setTimeout(function() {
        console.log(new Date, i);
    }, 1000);
}

console.log(new Date, i);

細(xì)心的同學(xué)會發(fā)現(xiàn)，這里只有個非常細(xì)微的變動，即使用 ES6 塊級作用域（Block Scope）中的 let 替代了 var，但是代碼在實際運行時會報錯，因為最后那個輸出使用的 i 在其所在的作用域中并不存在，i 只存在于循環(huán)內(nèi)部。能想到 ES6 特性的同學(xué)雖然沒有答對，但是展示了自己對 ES6 的了解，可以加 5 分，繼續(xù)進(jìn)行下面的追問。

2.追問 2：ES6

有經(jīng)驗的前端同學(xué)讀到這里可能有些不耐煩了，扯了這么多，都是他知道的內(nèi)容，先別著急，挑戰(zhàn)的難度會繼續(xù)增加。

接著上文繼續(xù)追問：如果期望代碼的輸出變成 0 -> 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5，并且要求原有的代碼塊中的循環(huán)和兩處 console.log 不變，該怎么改造代碼？新的需求可以精確的描述為：代碼執(zhí)行時，立即輸出 0，之后每隔 1 秒依次輸出 1,2,3,4，循環(huán)結(jié)束后在大概第 5 秒的時候輸出 5（這里使用大概，是為了避免鉆牛角尖的同學(xué)陷進(jìn)去，因為 JS 中的定時器觸發(fā)時機(jī)有可能是不確定的，具體可參見 How Javascript Timers Work）。

順著下來，不難給出基于 Promise 的解決方案（既然 Promise 是 ES6 中的新特性，我們的新代碼使用 ES6 編寫是不是會更好？如果你這么寫了，大概率會讓面試官心生好感）：

const tasks = [];
for (var i = 0; i < 5; i++) {   // 這里 i 的聲明不能改成 let，如果要改該怎么做？
    ((j) => {
        tasks.push(new Promise((resolve) => {
            setTimeout(() => {
                console.log(new Date, j);
                resolve();  // 這里一定要 resolve，否則代碼不會按預(yù)期 work
            }, 1000 * j);   // 定時器的超時時間逐步增加
        }));
    })(i);
}

Promise.all(tasks).then(() => {
    setTimeout(() => {
        console.log(new Date, i);
    }, 1000);   // 注意這里只需要把超時設(shè)置為 1 秒
});

相比而言，筆者更傾向于下面這樣看起來更簡潔的代碼，要知道編程風(fēng)格也是很多面試官重點考察的點，代碼閱讀時的顆粒度更小，模塊化更好，無疑會是加分點。

const tasks = []; // 這里存放異步操作的 Promise
const output = (i) => new Promise((resolve) => {
    setTimeout(() => {
        console.log(new Date, i);
        resolve();
    }, 1000 * i);
});

// 生成全部的異步操作
for (var i = 0; i < 5; i++) {
    tasks.push(output(i));
}

// 異步操作完成之后，輸出最后的 i
Promise.all(tasks).then(() => {
    setTimeout(() => {
        console.log(new Date, i);
    }, 1000);
});

讀到這里的同學(xué)，恭喜你，你下次面試遇到類似的問題，至少能拿到 80 分。

3.追問 3：ES7

既然你都看到這里了，那就再堅持 2 分鐘，接下來的內(nèi)容會讓你明白你的堅持是值得的。

多數(shù)面試官在決定聘用某個候選人之前還需要考察另外一項重要能力，即技術(shù)自驅(qū)力，直白的說就是候選人像有內(nèi)部的馬達(dá)在驅(qū)動他，用漂亮的方式解決工程領(lǐng)域的問題，不斷的跟隨業(yè)務(wù)和技術(shù)變得越來越牛逼，究竟什么是牛逼？建議閱讀程序人生的這篇剖析。

回到正題，既然 Promise 已經(jīng)被拿下，如何使用 ES7 中的 async await 特性來讓這段代碼變的更簡潔？你是否能夠根據(jù)自己目前掌握的知識給出答案？請在這里暫停 1 分鐘，思考下。

下面是筆者給出的參考代碼：

// 模擬其他語言中的 sleep，實際上可以是任何異步操作
const sleep = (timeountMS) => new Promise((resolve) => {
    setTimeout(resolve, timeountMS);
});

(async () => {  // 聲明即執(zhí)行的 async 函數(shù)表達(dá)式
    for (var i = 0; i < 5; i++) {
        await sleep(1000);
        console.log(new Date, i);
    }

    await sleep(1000);
    console.log(new Date, i);
})();