JavaScript. Подробное руководство, 6-е издание

   for(var prop in source) o[prop] = source[prop];
   // А теперь проверить специальные случаи свойств
   for(var j = 0; j < protoprops.length; j++) {
   prop = protoprops[j];
   if (source.hasOwnProperty(prop)) o[prop] = source[prop];
   }
   }
   return o;
   };
  }0);

8.6. Замыкания

Как и в большинстве языков программирования, в JavaScript используются лексические области видимости. Это означает, что при выполнении функций действуют области видимости переменных, которые имелись на момент их определения, а не на момент вызова. Для реализации лексической области видимости внутренняя информация о состоянии объекта функции в языке JavaScript должна включать не только программный код функции, но еще и ссылку на текущую цепочку областей видимости. (Прежде чем продолжить чтение этого раздела, вам, возможно, следует повторно прочитать сведения об областях видимости переменных и цепочках областей видимости в разделах 3.10 и 3.10.3.) Такая комбинация объекта функции и области видимости (множества связанных переменных), в которой находятся переменные, используемые вызываемой функцией, в литературе по информационным технологиям называется замыканием}

Технически все функции в языке JavaScript образуют замыкания: они являются объектами и имеют ассоциированные с ними цепочки областей видимости. Большинство функций вызываются внутри той же цепочки областей видимости, которая действовала на момент определения функции, и в этой ситуации факт образования замыкания не имеет никакого значения. Интересные особенности замыканий начинают проявляться, когда их вызов производится в другой цепочке областей видимости, отличной от той, что действовала на момент определения. Чаще всего это происходит, когда объект вложенной функции возвращается функцией, вмещающей ее определение. Существует множество мощных приемов программирования, вовлекающих такого рода вложенные функции-замыкания, и их использование довольно широко распространено в программировании на языке JavaScript. Замыкания могут выглядеть малопонятными при первом знакомстве, однако вам необходимо хорошо понимать их, чтобы чувствовать себя уверенно при их использовании. 14

14

Это старый термин, который отражает тот факт, что переменные функции привязаны к цепочке областей видимости, вследствие чего функция образует «замыкание» по своим переменным.

Первый шаг к пониманию замыканий - знакомство с правилами лексической области видимости, действующими для вложенных функций. Взгляните на следующий пример (который напоминает пример в разделе 3.10):

  var scope = "global scope”; // Глобальная переменная
  function checkscope {
   var scope = "local scope"; // Локальная переменная
   function f { return scope; } // Вернет значение локальной переменной scope
   return f;
  }
  checkscope // => "local scope"

Реализация замыканий

Понять суть замыканий будет совсем несложно, если усвоить правило лексической области видимости: во время выполнения функции используется цепочка областей видимости, которая действовала в момент ее определения. Однако некоторые программисты испытывают сложности при освоении замыканий, потому что не до конца понимают особенности реализации. Известно, думают они, что локальные переменные, объявленные во внешней функции, прекращают свое существование после выхода из внешней функции, но тогда как вложенная функция может использовать цепочку областей видимости, которая больше не существует? Если вы задавали себе такой вопрос, значит, у вас наверняка есть опыт работы с низкоуровневыми языками программирования, такими как С, и аппаратными архитектурами, использующими стек: если локальные переменные размещать на стеке, они действительно прекращают свое существование после завершения функции.

Но вспомните определение цепочки областей видимости из раздела 3.10.3. Там она описывалась как список объектов, а не стек. Каждый раз, когда интерпретатор JavaScript вызывает функцию, он создает новый объект для хранения локальных переменных этой функции, и этот объект добавляется в цепочку областей видимости. Когда функция возвращает управление, этот объект удаляется из цепочки. Если в программе нет вложенных функций и нет ссылок на этот объект, он будет утилизирован сборщиком мусора. Если в программе имеются вложенные функции, тогда каждая из этих функций будет владеть ссылкой на свою цепочку областей видимости, а цепочка будет ссылаться на объекты с локальными переменными. Если объекты вложенных функций существуют только в пределах своих внешних функций, они сами будут утилизированы сборщиком мусора, а вместе с ними будут утилизированы и объекты с локальными переменными, на которые они ссылались. Но если функция определяет вложенную функцию и возвращает ее или сохраняет в свойстве какого-либо объекта, то образуется внешняя ссылка на вложенную функцию. Такой объект вложенной функции не будет утилизирован сборщиком мусора, и точно так же не будет утилизирован объект с локальными переменными, на который она ссылается.

*********************************************************

Функция checkscope объявляет локальную переменную и вызывает функцию, возвращающую значение этой переменной. Должно быть совершенно понятно, почему вызов checkscope возвращает строку «local scope». Теперь немного изменим пример. Сможете ли вы сказать, какое значение вернет этот фрагмент?

  var scope = "global scope"; // Глобальная переменная
  function checkscope {
   var scope = "local scope"; // Локальная переменная
   function f { return scope; } // Вернет значение локальной переменной scope
   return f;
  }
  checkscope // Какое значение вернет этот вызов?

В этой версии пара круглых скобок была перемещена из тела функции checkscope за ее пределы. Вместо вызова вложенной функции и возврата ее результата checkscope теперь просто возвращает сам объект вложенной функции. Что произойдет, если вызвать вложенную функцию (добавив вторую пару скобок в последней строке примера) из-за пределов функции, в которой она определена?

Напомню главное правило лексической области видимости: при выполнении функции в языке JavaScript используется цепочка областей видимости, действовавшая на момент ее определения. Вложенная функция f была определена в цепочке видимости, где переменная scope связана со значением «local scope». Эта связь остается действовать и при выполнении функции f, независимо от того, откуда был произведен ее вызов. Поэтому последняя строка в примере выше вернет «local scope», а не «global scope». Проще говоря, эта особенность является самой удивительной и мощной чертой замыканий: они сохраняют связь с локальными переменными (и параметрами) внешней функции, где они были определены.

В разделе 8.4.1 был приведен пример функции uniquelnteger, в которой используется свойство самой функции для сохранения следующего возвращаемого значения. Недостаток такого решения состоит в том, что ошибочный или злонамеренный программный код может сбросить значение счетчика или записать в него нечисловое значение, вынудив функцию uniquelnteger нарушить обязательство возвращать «уникальное» или «целочисленное» значение. Замыкания запирают локальные переменные в объекте вызова функции и могут использовать эти переменные для хранения частной информации. Ниже показано, как можно реализовать функцию uniquelnteger с использованием замыкания:

  var uniquelnteger = (function { // Определение и вызов
   var counter =0; // Частное значение для функции ниже
   return function { return counter++; };
  });

Внимательно изучите этот пример, чтобы понять, как он действует. На первый взгляд, первая строка выглядит как инструкция присваивания функции переменной uniquelnteger. Фактически же это определение и вызов функции (как подсказывает открывающая круглая скобка в первой строке), поэтому в действительности переменной uniquelnteger присваивается значение, возвращаемое функцией. Если теперь обратить внимание на тело функции, можно увидеть, что она возвращает другую функцию. Именно этот объект вложенной функции и присваивается переменной uniquelnteger. Вложенная функция имеет доступ к переменным в ее области видимости и может использовать переменную counter, объявленную во внешней функции. После возврата из внешней функции никакой другой программный код не будет иметь доступа к переменной counter: вложенная функция будет обладать исключительным правом доступа к ней.