JavaScript 立即調(diào)用的函數(shù)表達(dá)式

2018-07-28 16:34 更新

前言

大家學(xué)JavaScript的時候,經(jīng)常遇到自執(zhí)行匿名函數(shù)的代碼,今天我們主要就來想想說一下自執(zhí)行。

在詳細(xì)了解這個之前,我們來談了解一下“自執(zhí)行”這個叫法,本文對這個功能的叫法也不一定完全對,主要是看個人如何理解,因?yàn)橛械娜苏f立即調(diào)用,有的人說自動執(zhí)行,所以你完全可以按照你自己的理解來取一個名字,不過我聽很多人都叫它為“自執(zhí)行”,但作者后面說了很多,來說服大家稱呼為“立即調(diào)用的函數(shù)表達(dá)式”。

本文英文原文地址:http://benalman.com/news/2010/11/immediately-invoked-function-expression/

什么是自執(zhí)行?

在JavaScript里,任何function在執(zhí)行的時候都會創(chuàng)建一個執(zhí)行上下文,因?yàn)闉閒unction聲明的變量和function有可能只在該function內(nèi)部,這個上下文,在調(diào)用function的時候,提供了一種簡單的方式來創(chuàng)建自由變量或私有子function。

// 由于該function里返回了另外一個function,其中這個function可以訪問自由變量i
// 所有說,這個內(nèi)部的function實(shí)際上是有權(quán)限可以調(diào)用內(nèi)部的對象。

function makeCounter() {
    // 只能在makeCounter內(nèi)部訪問i
    var i = 0;

    return function () {
        console.log(++i);
    };
}

// 注意,counter和counter2是不同的實(shí)例,分別有自己范圍內(nèi)的i。

var counter = makeCounter();
counter(); // logs: 1
counter(); // logs: 2

var counter2 = makeCounter();
counter2(); // logs: 1
counter2(); // logs: 2

alert(i); // 引用錯誤:i沒有defind(因?yàn)閕是存在于makeCounter內(nèi)部)。

很多情況下,我們不需要makeCounter多個實(shí)例,甚至某些case下,我們也不需要顯示的返回值,OK,往下看。

 問題的核心

當(dāng)你聲明類似function foo(){}或var foo = function(){}函數(shù)的時候,通過在后面加個括弧就可以實(shí)現(xiàn)自執(zhí)行,例如foo(),看代碼:

// 因?yàn)橄胂旅娴谝粋€聲明的function可以在后面加一個括弧()就可以自己執(zhí)行了,比如foo(),
// 因?yàn)閒oo僅僅是function() { / code / }這個表達(dá)式的一個引用

var foo = function(){ / code / }

// ...是不是意味著后面加個括弧都可以自動執(zhí)行?

function(){ / code / }(); // SyntaxError: Unexpected token (
//

上述代碼,如果甚至運(yùn)行,第2個代碼會出錯,因?yàn)樵诮馕銎鹘馕鋈值膄unction或者function內(nèi)部function關(guān)鍵字的時候,默認(rèn)是認(rèn)為function聲明,而不是function表達(dá)式,如果你不顯示告訴編譯器,它默認(rèn)會聲明成一個缺少名字的function,并且拋出一個語法錯誤信息,因?yàn)閒unction聲明需要一個名字。

旁白:函數(shù)(function),括弧(paren),語法錯誤(SyntaxError)

有趣的是,即便你為上面那個錯誤的代碼加上一個名字,他也會提示語法錯誤,只不過和上面的原因不一樣。在一個表達(dá)式后面加上括號(),該表達(dá)式會立即執(zhí)行,但是在一個語句后面加上括號(),是完全不一樣的意思,他的只是分組操作符。

// 下面這個function在語法上是沒問題的,但是依然只是一個語句
// 加上括號()以后依然會報錯,因?yàn)榉纸M操作符需要包含表達(dá)式

function foo(){ / code / }(); // SyntaxError: Unexpected token )

// 但是如果你在括弧()里傳入一個表達(dá)式,將不會有異常拋出
// 但是foo函數(shù)依然不會執(zhí)行
function foo(){ / code / }( 1 );

// 因?yàn)樗耆葍r于下面這個代碼,一個function聲明后面,又聲明了一個毫無關(guān)系的表達(dá)式: 
function foo(){ / code / }

( 1 );

你可以訪問ECMA-262-3 in detail. Chapter 5. Functions 獲取進(jìn)一步的信息。

自執(zhí)行函數(shù)表達(dá)式

要解決上述問題,非常簡單,我們只需要用大括弧將代碼的代碼全部括住就行了,因?yàn)镴avaScript里括弧()里面不能包含語句,所以在這一點(diǎn)上,解析器在解析function關(guān)鍵字的時候,會將相應(yīng)的代碼解析成function表達(dá)式,而不是function聲明。

// 下面2個括弧()都會立即執(zhí)行

(function () { / code / } ()); // 推薦使用這個
(function () { / code / })(); // 但是這個也是可以用的

// 由于括弧()和JS的&&,異或,逗號等操作符是在函數(shù)表達(dá)式和函數(shù)聲明上消除歧義的
// 所以一旦解析器知道其中一個已經(jīng)是表達(dá)式了,其它的也都默認(rèn)為表達(dá)式了
// 不過,請注意下一章節(jié)的內(nèi)容解釋

var i = function () { return 10; } ();
true && function () { / code / } ();
0, function () { / code / } ();

// 如果你不在意返回值,或者不怕難以閱讀
// 你甚至可以在function前面加一元操作符號

!function () { / code / } ();
~function () { / code / } ();
-function () { / code / } ();
+function () { / code / } ();

// 還有一個情況,使用new關(guān)鍵字,也可以用,但我不確定它的效率
// http://twitter.com/kuvos/status/18209252090847232

new function () { / code / }
new function () { / code / } () // 如果需要傳遞參數(shù),只需要加上括弧()

上面所說的括弧是消除歧義的,其實(shí)壓根就沒必要,因?yàn)槔ɑ”緛韮?nèi)部本來期望的就是函數(shù)表達(dá)式,但是我們依然用它,主要是為了方便開發(fā)人員閱讀,當(dāng)你讓這些已經(jīng)自動執(zhí)行的表達(dá)式賦值給一個變量的時候,我們看到開頭有括弧(,很快就能明白,而不需要將代碼拉到最后看看到底有沒有加括弧。

用閉包保存狀態(tài)

和普通function執(zhí)行的時候傳參數(shù)一樣,自執(zhí)行的函數(shù)表達(dá)式也可以這么傳參,因?yàn)殚]包直接可以引用傳入的這些參數(shù),利用這些被lock住的傳入?yún)?shù),自執(zhí)行函數(shù)表達(dá)式可以有效地保存狀態(tài)。

// 這個代碼是錯誤的,因?yàn)樽兞縤從來就沒背locked住
// 相反,當(dāng)循環(huán)執(zhí)行以后,我們在點(diǎn)擊的時候i才獲得數(shù)值
// 因?yàn)檫@個時候i操真正獲得值
// 所以說無論點(diǎn)擊那個連接,最終顯示的都是I am link #10(如果有10個a元素的話)

var elems = document.getElementsByTagName('a');

for (var i = 0; i < elems.length; i++) {

    elems[i].addEventListener('click', function (e) {
        e.preventDefault();
        alert('I am link #' + i);
    }, 'false');

}

// 這個是可以用的,因?yàn)樗谧詧?zhí)行函數(shù)表達(dá)式閉包內(nèi)部
// i的值作為locked的索引存在,在循環(huán)執(zhí)行結(jié)束以后,盡管最后i的值變成了a元素總數(shù)(例如10)
// 但閉包內(nèi)部的lockedInIndex值是沒有改變,因?yàn)樗呀?jīng)執(zhí)行完畢了
// 所以當(dāng)點(diǎn)擊連接的時候,結(jié)果是正確的

var elems = document.getElementsByTagName('a');

for (var i = 0; i < elems.length; i++) {

    (function (lockedInIndex) {

        elems[i].addEventListener('click', function (e) {
            e.preventDefault();
            alert('I am link #' + lockedInIndex);
        }, 'false');

    })(i);

}

// 你也可以像下面這樣應(yīng)用,在處理函數(shù)那里使用自執(zhí)行函數(shù)表達(dá)式
// 而不是在addEventListener外部
// 但是相對來說,上面的代碼更具可讀性

var elems = document.getElementsByTagName('a');

for (var i = 0; i < elems.length; i++) {

    elems[i].addEventListener('click', (function (lockedInIndex) {
        return function (e) {
            e.preventDefault();
            alert('I am link #' + lockedInIndex);
        };
    })(i), 'false');

}

其實(shí),上面2個例子里的lockedInIndex變量,也可以換成i,因?yàn)楹屯饷娴膇不在一個作用于,所以不會出現(xiàn)問題,這也是匿名函數(shù)+閉包的威力。

自執(zhí)行匿名函數(shù)和立即執(zhí)行的函數(shù)表達(dá)式區(qū)別

在這篇帖子里,我們一直叫自執(zhí)行函數(shù),確切的說是自執(zhí)行匿名函數(shù)(Self-executing anonymous function),但英文原文作者一直倡議使用立即調(diào)用的函數(shù)表達(dá)式(Immediately-Invoked Function Expression)這一名稱,作者又舉了一堆例子來解釋,好吧,我們來看看:

// 這是一個自執(zhí)行的函數(shù),函數(shù)內(nèi)部執(zhí)行自身,遞歸
function foo() { foo(); }

// 這是一個自執(zhí)行的匿名函數(shù),因?yàn)闆]有標(biāo)示名稱
// 必須使用arguments.callee屬性來執(zhí)行自己
var foo = function () { arguments.callee(); };

// 這可能也是一個自執(zhí)行的匿名函數(shù),僅僅是foo標(biāo)示名稱引用它自身
// 如果你將foo改變成其它的,你將得到一個used-to-self-execute匿名函數(shù)
var foo = function () { foo(); };

// 有些人叫這個是自執(zhí)行的匿名函數(shù)(即便它不是),因?yàn)樗鼪]有調(diào)用自身,它只是立即執(zhí)行而已。
(function () { / code / } ());

// 為函數(shù)表達(dá)式添加一個標(biāo)示名稱,可以方便Debug
// 但一定命名了,這個函數(shù)就不再是匿名的了
(function foo() { / code / } ());

// 立即調(diào)用的函數(shù)表達(dá)式(IIFE)也可以自執(zhí)行,不過可能不常用罷了
(function () { arguments.callee(); } ());
(function foo() { foo(); } ());

// 另外,下面的代碼在黑莓5里執(zhí)行會出錯,因?yàn)樵谝粋€命名的函數(shù)表達(dá)式里,他的名稱是undefined
// 呵呵,奇怪
(function foo() { foo(); } ());

希望這里的一些例子,可以讓大家明白,什么叫自執(zhí)行,什么叫立即調(diào)用。

注:arguments.callee在ECMAScript 5 strict mode里被廢棄了,所以在這個模式下,其實(shí)是不能用的。

最后的旁白:Module模式

在講到這個立即調(diào)用的函數(shù)表達(dá)式的時候,我又想起來了Module模式,如果你還不熟悉這個模式,我們先來看看代碼:

// 創(chuàng)建一個立即調(diào)用的匿名函數(shù)表達(dá)式
// return一個變量,其中這個變量里包含你要暴露的東西
// 返回的這個變量將賦值給counter,而不是外面聲明的function自身

var counter = (function () {
    var i = 0;

    return {
        get: function () {
            return i;
        },
        set: function (val) {
            i = val;
        },
        increment: function () {
            return ++i;
        }
    };
} ());

// counter是一個帶有多個屬性的對象,上面的代碼對于屬性的體現(xiàn)其實(shí)是方法

counter.get(); // 0
counter.set(3);
counter.increment(); // 4
counter.increment(); // 5

counter.i; // undefined 因?yàn)閕不是返回對象的屬性
i; // 引用錯誤: i 沒有定義(因?yàn)閕只存在于閉包)

關(guān)于更多Module模式的介紹,請?jiān)L問我的上一篇帖子:深入理解JavaScript系列(2):全面解析Module模式 。

更多閱讀

希望上面的一些例子,能讓你對立即調(diào)用的函數(shù)表達(dá)(也就是我們所說的自執(zhí)行函數(shù))有所了解,如果你想了解更多關(guān)于function和Module模式的信息,請繼續(xù)訪問下面列出的網(wǎng)站:

  1. ECMA-262-3 in detail. Chapter 5. Functions. - Dmitry A. Soshnikov
  2. Functions and function scope - Mozilla Developer Network
  3. Named function expressions - Juriy “kangax” Zaytsev
  4. 全面解析Module模式- Ben Cherry(大叔翻譯整理)
  5. Closures explained with JavaScript - Nick Morgan


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