10 个用图表解释JavaScript 闭包的面试题

英文 | https://betterprogramming.pub/10-javascript-closure-challenges-explained-with-diagrams-c964110805e7

翻译 | 杨小爱

闭包是函数式编程中的核心概念之一，是每个 JavaScript 开发人员必备的知识。在这里，我准备了 10 个关于闭包的面试挑战题，这些基本都是面试中经常被问到的。

你准备好了吗？我们现在要开始了。

每个题目都有一个代码片段，你需要说出这段代码的输出是什么。

1、范围

在说闭包之前，我们必须了解作用域的概念，它是理解闭包的基石。

此代码段的输出是什么？

var a = 10


function foo(){
    console.log(a)
}


foo()      

这很简单，相信所有人都知道输出结果是10。

• 默认情况下，有一个全局范围。
• 本地作用域由函数或代码块创建。

当执行 console.log(a) 时，JavaScript 引擎将首先在函数 foo 创建的本地范围内查找 a。当 JavaScript 引擎找不到 a 时，它会尝试在其外部作用域（即全局作用域）中查找 a。然后事实证明a的值为10。

2、 局部作用域

var a = 10


function foo(){
    var a = 20
    console.log(a)
}


a = 30


foo()      

在这段代码中，变量 a 也存在于 foo 的范围内。所以当执行 console.log(a) 时，JavaScript 引擎可以直接从本地作用域获取 a 的值。

所以输出是 20 。

记住：当 JavaScript 引擎需要查询一个变量的值时，它会首先在本地范围内查找，如果没有找到该变量，它会继续在上层范围内查找。

3、词法作用域

var a = 10
function foo(){
    console.log(a)
}


function bar() {
    var a = 20
    foo()
}


bar()      

这个问题容易出错，也是面试中经常出现的问题，你可以考虑一下。

简单地说，JavaScript 实现了一种名为词法作用域（或静态作用域）的作用域机制。它被称为词法（或静态），因为引擎仅通过查看 JavaScript 源代码来确定范围的嵌套，无论它在哪里调用。

所以输出是 10 ：

4、修改词法作用域

如果我们将代码片段更改为：

var a = 10


function bar() {
  var a = 20


  function foo(){
    console.log(a)
  }


  foo()
}


bar()      

输出是什么？

foo 范围成为 bar 范围的子范围：

当 JavaScript 引擎在 Foo 作用域中没有找到 a 时，它会首先从 Foo 作用域的父作用域，也就是 Bar 作用域中寻找 a，它确实找到了 a。

所以输出是 20：

好了，以上就是关于范围的一些基本挑战，相信你能顺利通过。现在我们开始进入闭包的部分。

5、 闭包

function outerFunc() {
  let a = 10;


  function innerFunc() {
    console.log(a);
  }
  return innerFunc;
}


let innerFunc = outerFunc();
innerFunc()      

输出是什么？这段代码会抛出异常吗？

在词法范围内，innerFunc 仍然可以访问 a，即使在其词法范围之外执行。

换句话说，innerFunc 从其词法范围中记住（或关闭）变量 a。

换句话说，innerFunc 是一个闭包，因为它在变量 a 的词法范围内关闭。

因此，这段代码不会抛出异常，而是输出 10。

6、 IIFE

(function(a) {
  return (function(b) {
    console.log(a);
  })(1);
})(0);      

此代码片段使用 JavaScript 立即调用函数表达式 (IIFE)。

我们可以简单地将这段代码翻译成这样：

function foo(a){
  function bar(b){
    console.log(a)
  }
  return bar(1)
}


foo(0)      

所以输出是 0 。

闭包的一个经典应用是隐藏变量。

比如现在要写一个计数器，基本的写法是这样的：

let i = 0
function increase(){
  i++
  console.log(`courrent counter is ${i}`)
  return i
}


increase()
increase()
increase()      

可以这样写，但是在全局范围内会多出一个变量i，这样就不好了。

这时候，我们可以使用闭包来隐藏这个变量。

let increase = (function(){
  let i = 0
  return function(){
    i++
    console.log(`courrent counter is ${i}`)
    return i
  }
})()


increase()
increase()
increase()      

这样，变量 i 就隐藏在局部范围内，不会污染全局环境。

7、多重声明和使用

let count = 0;


(function() {
  if (count === 0) {
    let count = 1;
    console.log(count);
  }
  console.log(count);
})();      

在这个代码片段中，有两个 count 的声明和三个 count 的用法。这是一个难题，你应该仔细考虑。

首先，我们要知道if代码块也创建了一个局部作用域，上面的作用域大致是这样的。

• Function Scope 没有声明自己的计数，所以我们在这个作用域中使用的计数是全局作用域的计数。
• If Scope 声明了自己的计数，所以我们在这个作用域中使用的计数就是当前作用域的计数。

或在此图中：

所以输出是 1 ， 0 ：

8、调用多个闭包

function cr
eateCounter(){
let i = 0
return function(){
    i++
return i
  }
}
let increase1 = createCounter()
let increase2 = createCounter()
console.log(increase1())
console.log(increase1())
console.log(increase2())
console.log(increase2())      

这里需要注意的是，increase1和increase2是通过不同的函数调用createCounter创建的，它们不共享内存，它们的i是独立的，不同的。

所以输出是 1 , 2 , 1 , 2 。

9、返回函数

function createCounter() {
  let count = 0;
  function increase() { 
    count++;
  }
  let message = `Count is ${count}`;


  function log() {
    console.log(message);
  }


  return [increase, log];
}
const [increase, log] = createCounter();
increase(); 
increase(); 
increase(); 
log();      

这段代码很容易理解，但是有个陷阱：message其实是一个静态字符串，它的值固定为Count为0，当我们调用increase或者log时不会改变。

所以每次调用 log 函数，输出结果总是 Count is 0 。

如果您希望 log 函数及时检查 count 的值，请将 message 移入 log ：

function createCounter() {
  let count = 0;
  function increase() { 
    count++;
  }
-  let message = `Count is ${count}`;


  function log() {
+  let message = `Count is ${count}`;
    console.log(message);
  }


  return [increase, log];
}
const [increase, log] = createCounter();
increase(); 
increase(); 
increase(); 
log();      

10、异步闭包

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

输出是什么？

上面的代码等价于：

var i = 0;
setTimeout(function(){
  console.log(i);
},0)
i = 1;
setTimeout(function(){
  console.log(i);
},0)
i = 2;
setTimeout(function(){
  console.log(i);
},0)
i = 3;
setTimeout(function(){
  console.log(i);
},0)
i = 4;
setTimeout(function(){
  console.log(i);
},0)
i = 5      

而且我们知道JavaScript会先执行同步代码，然后再执行异步代码。所以每次执行console.log(i)时，i的值已经变成了5。

所以输出是 5 , 5 , 5 , 5 , 5 。

如果我们想要代码输出 0 , 1 , 2 , 3 , 4 ，需要怎么操作？

使用闭包的解决方案是：

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

上面的代码等价于：

var i = 0;
(function(cacheI){setTimeout(function(){
  console.log(cacheI);
},0)})(i)


i = 1;
(function(cacheI){setTimeout(function(){
  console.log(cacheI);
},0)})(i)


i = 2;
(function(cacheI){setTimeout(function(){
  console.log(cacheI);
},0)})(i)


i = 3;
(function(cacheI){setTimeout(function(){
  console.log(cacheI);
},0)})(i)


i = 4;
(function(cacheI){setTimeout(function(){
  console.log(cacheI);
},0)})(i)      

我们通过 JavaScript 立即调用的函数表达式创建函数范围。i 的值是通过闭包保存的。

恭喜你，到这里，你已经学会了这些面试挑战题。

希望在开发面试中，闭包相关的问题不会再困扰你了。

最后，感谢你的阅读，如果你觉得有用的话，请点赞我，关注我，并将其分享给你的身边做开发的朋友，也许能够帮助到他。

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