第七章 - 函数表达式
本章内容
- 函数表达式的特征
- 使用函数实现递归
- 使用闭包定义私有变量
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。函数声明的语法：
function functionName(arg0, arg1, arg2) {
//函数体
}
关于函数声明，它的一个重要特征就是函数声明提升（function declaration hoisting），在执行代码之前会先读取函数声明。 第二种创建函数的方式是使用函数表达式，常见的形式：
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（anonymous function），因为 function 关键字后面没有标识符。在使用前必须先赋值。 理解函数提升的关键，就是理解函数声明与函数表达式之间的区别。
//不要这样做！
if(condition){
function sayHi(){
alert("Hi!");
}
} else {
function sayHi(){
alert("Yo!");
}
}
大多数浏览器会返回第二个声明，忽略condition；使用函数表达式可以避免此问题。
7.1 递归
使用 arguments.callee来代替一个函数通过名字调用自身。在严格模式下可使用命名函数表达式来达到相同效果：
var factorial = (function f(num){
if (num <= 1){
return 1;
} else {
return num * f(num-1);
}
});
7.2 闭包
闭包是指有权访问另一个函数作用域中的变量的函数（因为内部函数的作用域链包含了外部函数的作用域，详见第四章）。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。
createComparisonFunction()函数为例，注意加粗的代码。
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;
}
};
}
下面简要回顾关于作用域的概念：
function compare(value1, value2){
if (value1 < value2){
return -1;
} else if (value1 > value2){
return 1;
} else {
return 0;
}
}
var result = compare(5, 10);
下图展示了作用域链：
在创建 compare()函数时，会创建一个预先包含全局变量对象的作用域链，这个作用域链被保存在内部的[[Scope]]属性中。显然，作用域链本质上是一个指向变量对象的指针列表，它只引用但不实际包含变量对象。
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。
createComparisonFunction()函数在执行完毕后，其活动对象也不会被销毁，因为匿名函数的作用域链仍然在引用这个活动对象。换句话说，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；直到匿名函数被销毁后，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;
下图展示了调用compareNames()过程中产生的作用域链之间的关系：
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。所以要慎重使用闭包。
7.2.1 闭包与变量
作用域链的这种配置机制引出了一个值得注意的副作用：
function createFunctions(){
var result = new Array();
for (var i=0; i < 10; i++){
result[i] = function(){
return i;
};
}
return result;
}
表面上看，似乎每个函数都应该返自己的索引值，即位置 0 的函数返回 0，位置 1 的函数返回 1，以此类推。但实际上，每个函数都返回 10。因为当createFunctions()函数返回后，变量 i 的值是 10，此时每个函数都引用着保存变量 i 的同一个变量对象。 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++){
result[i] = function(num){
return function(){
return num;
};
}(i);
}
return result;
}
7.2.2 关于this对象
在闭包中使用 this 对象也可能会导致一些问题。我们知道，this 对象是在运行时基于函数的执行环境绑定的。匿名函数的执行环境具有全局性，因此其 this 对象通常指向 window。
var name = "The Window";
var object = {
name : "My Object",
getNameFunc : function(){
return function(){
return this.name;
};
}
};
alert(object.getNameFunc()()); //"The Window"（在非严格模式下）
// 和匿名函数就体现了区别
把外部作用域中的 this 对象保存在一个闭包能够访问到的变量里（比如下面的that），就可以让闭包访问该对象了：
var name = "The Window";
var object = {
name : "My Object",
getNameFunc : function(){
var that = this;
return function(){
return that.name;
};
}
};
arguments 也存在同样的问题。如果想访问作用域中的 arguments 对象，必须将对该对象的引用保存到另一个闭包能够访问的变量中。
在几种特殊情况下，this 的值可能会意外地改变：
var name = "The Window";
var object = {
name : "My Object",
getName: function(){
return this.name;
}
};
object.getName(); //"My Object"
(object.getName)(); //"My Object"
(object.getName = object.getName)(); //"The Window"，在非严格模式下
7.2.3 内存泄漏
IE9 之前的版本导致闭包在 IE 的这些版本中会导致一些特殊的问题。
7.3 模仿块级作用域
匿名函数可以用来模仿块级作用域:
(function(){
//这里是块级作用域
})();
将函数声明包含在一对圆括号中，表示它实际上是一个函数表达式。而紧随其后的另一对圆括号会立即调用这个函数。
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：
function outputNumbers(count){
(function () {
for (var i=0; i < count; i++){
alert(i);
}
})();
alert(i); //导致一个错误！
}
在私有作用域中能够访问变量 count，是因为这个匿名函数是一个闭包，它能够访问包含作用域中的所有变量。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。（JS的确是挺麻烦的语言，ES6的let是不是改善了这个？）
7.4 私有变量 （和上一节的内容混起来有点乱。。。）
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。但有私有变量的概念：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。 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）。两种在对象上创建特权方法的方式。第一种是在构造函数中定义特权方法，基本模式如下。
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();
};
}
能够在构造函数中定义特权方法，是因为特权方法作为闭包有权访问（因为作用域链）在构造函数中定义的所有变量和函数。 不过，在构造函数中定义特权方法也有一个缺点，那就是你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。
7.4.1 静态私有变量
略
7.4.2 模块模式
略
7.4.3 增强的模块模式
略
7.5 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做匿名函数。
- 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 arguments.callee 来递归地调用自身，不要使用函数名——函数名可能会发生变化。
当在函数内部定义了其他函数时，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。
- 即使 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，也可以使用模块模式、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。