JavaScript 中的作用域与闭包

作用域 (Scope) 是 JavaScript 代码中的一个重要概念。它定义了变量和函数的可见度以及使用的方式。在 JavaScript 代码中，有着局部作用域和全局作用域。使用作用域可以让代码更加封闭和安全，同时也增加了代码的可读性。

一、作用域的概念

• 全局作用域： 全局作用域是指在 JavaScript 代码中所有的地方都能访问到的变量、函数和对象；
• 局部作用域： 局部作用域是指定义在函数内部的变量、函数和对象，在函数内部可以正常使用，但在函数外部则无法访问。

JavaScript 中作用域的划分是基于其代码结构中的函数作用域及块级作用域的规则。

二、函数作用域

在 JavaScript 中，只有函数会产生新的作用域。即，在函数内部定义的变量和函数只能被该函数内部访问，而在函数外部是无法访问的。这就是所谓的“函数作用域”。下面是一个例子。

function func(){
    const a = 1;
    console.log(a);
}
func();
console.log(a); // 报错：a未定义

在上述代码中，变量 a 属于函数 func 内部的作用域，并不能被函数外部访问到。

三、闭包 (Closure)

闭包是指一个函数可以访问到它所在外部的作用域，即使这个函数在外部作用域中已经被销毁了，它仍然能够访问到外部作用域的变量和函数。闭包是一种强大的工具，能够极大地增强 JavaScript 的编程能力。

下面是一个使用闭包的例子：

function outer(){
    const a = 1;
    function inner(){
        console.log(a);
    }
    return inner;
}
const foo = outer();
foo(); // 1

在上述代码中，函数 inner 定义在函数 outer 内部，并返回了 inner 函数。当 outer 函数被执行时，内部变量 a 和函数 inner 随之创建，随后返回 inner 函数。此时，outer 函数的执行已经结束，但是 outer 函数内的变量 a 和函数 inner 的作用域仍然存在于内存中。当使用 foo() 执行 inner 函数时，实际上就是在外部的作用域中访问了内部作用域的变量 a 的值。

四、闭包的应用

闭包在实际开发中有着广泛的应用，例如：IIFE、模块化、缓存和异步编程等。

1. IIFE

立即调用函数表达式（IIFE）就是一个典型的闭包的应用。

IIFE 的形式如下：

(function(){
    // 这里是函数体，可以进行一些内部操作
})();

IIFE 能够在不污染全局命名空间的情况下，执行一些内部操作或定义一些局部变量。

2. 模块化

使用闭包可以实现模块化开发。例如，下列代码实现了一个简单的模块化开发方式：

const moduleA = (function(){
    const a = 1;
    function foo(){
        console.log(a);
    }
    return {
        foo: foo
    };
})();
moduleA.foo(); // 1

在上述代码中，使用闭包创建了模块 A。模块 A 中定义了变量 a 和函数 foo()，然后使用对象字面量返回了访问这些方法的接口。在最后使用 moduleA.foo() 访问了 foo() 方法。

3. 缓存

利用闭包，可以实现缓存。

function cache(){
    const data = {};
    return function(key, value){
        if (value !== undefined){
            data[key] = value;
        } else {
            return data[key];
        }
    };
}
const c = cache();
c('name', 'Jack');
console.log(c('name')); // Jack

在上述代码中，cache 函数中定义了局部变量 data，data 可以缓存任意类型的数据。在 c 函数中通过 key/value 访问 data 对象中的值。如果只传入 key 则返回 data 对象中的值，如果同时传入 key 和 value 则将 key-value 对添加到 data 对象中。

4. 异步编程

在异步编程中，闭包经常用来捕获异步操作的上下文状态。

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

在上述代码中，使用闭包，可以捕获循环中的变量 i。每次创建一个新的立即调用函数表达式，将变量 i 的值作为参数传入，并在函数作用域中记录下来。当 setTimeout 执行函数时，就可以访问到正确的变量 i 值。从而能够输出 0、1、2、3、4。

总结

作用域和闭包是 JavaScript 中重要的概念，在编写 JavaScript 代码时，正确理解和使用作用域和闭包，可以提高代码的质量和可读性。在实际开发中，我们应该灵活应用作用域和闭包，从而更好地完成工作。