作用域与闭包

作用域（Scope）

作用域是程序中变量、函数和对象的可访问性规则，决定了代码中变量的可见性。JavaScript采用词法作用域（静态作用域），即作用域在代码编写时确定。

作用域类型

全局作用域

全局作用域中定义的变量可在代码任何位置访问：

var globalVar = "全局变量";
function showGlobal() {
    console.log(globalVar); // 可访问
}
showGlobal(); // 输出: "全局变量"

函数作用域

通过var声明的变量具有函数作用域：

function demoFunctionScope() {
    var localVar = "局部变量";
    console.log(localVar); // 可访问
}
demoFunctionScope(); // 输出: "局部变量"
console.log(localVar); // 报错: localVar未定义

块级作用域

ES6引入的let和const支持块级作用域：

if (true) {
    let blockVar = "块级变量";
    console.log(blockVar); // 输出: "块级变量"
}
console.log(blockVar); // 报错: blockVar未定义

作用域链

JavaScript通过作用域链逐级向上查找变量：

graph LR A[当前作用域] --> B[父级作用域] B --> C[全局作用域]

示例：

var outerVar = "外部";
function outer() {
    var middleVar = "中间";
    function inner() {
        console.log(outerVar, middleVar); // 依次向上查找
    }
    inner(); // 输出: "外部 中间"
}
outer();

闭包（Closure）

闭包是函数与其词法环境的组合，即使函数在其词法作用域外执行，仍能访问原始作用域的变量。

闭包原理

闭包的形成需要三个条件：

1. 函数嵌套
2. 内部函数引用外部变量
3. 内部函数在外部作用域被调用

示例：

function createCounter() {
    let count = 0;
    return function() {
        count++;
        return count;
    };
}
const counter = createCounter();
console.log(counter()); // 输出: 1
console.log(counter()); // 输出: 2

闭包的实际应用

数据封装

实现私有变量：

function createBankAccount(initialBalance) {
    let balance = initialBalance;
    return {
        deposit: function(amount) {
            balance += amount;
            return balance;
        },
        withdraw: function(amount) {
            if (amount > balance) return "余额不足";
            balance -= amount;
            return balance;
        }
    };
}
const account = createBankAccount(1000);
console.log(account.deposit(500)); // 输出: 1500
console.log(account.withdraw(200)); // 输出: 1300

模块模式

现代模块系统的基础：

const calculator = (function() {
    function add(a, b) { return a + b; }
    function multiply(a, b) { return a * b; }
    return { add, multiply };
})();
console.log(calculator.add(2, 3)); // 输出: 5

性能注意事项

闭包可能导致内存泄漏，需注意：

• 不再使用的闭包应及时解除引用
• 避免在循环中创建闭包

进阶概念

词法环境（Lexical Environment）

JavaScript引擎内部通过词法环境实现作用域，包含：

• 环境记录（存储变量）
• 对外部词法环境的引用

数学表示： $Environment=⟨Record,Outer⟩$

IIFE（立即调用函数表达式）

创建独立作用域的经典模式：

(function() {
    var privateVar = "私有";
    console.log(privateVar); // 输出: "私有"
})();
// console.log(privateVar); // 报错

常见面试题分析

循环中的闭包问题

经典问题及解决方案：

// 问题代码
for (var i = 1; i <= 3; i++) {
    setTimeout(function() {
        console.log(i); // 输出三次 4
    }, 100);
}

// 解决方案1：使用IIFE
for (var i = 1; i <= 3; i++) {
    (function(j) {
        setTimeout(function() {
            console.log(j); // 输出 1, 2, 3
        }, 100);
    })(i);
}

// 解决方案2：使用let
for (let i = 1; i <= 3; i++) {
    setTimeout(function() {
        console.log(i); // 输出 1, 2, 3
    }, 100);
}