Vamos considerar uma função simples:
function f1(x) {
// ... something
}
Essa função é chamada de função de nível superior porque não está aninhada em nenhuma outra função. Toda função JavaScript associa consigo uma lista de objetos chamada "Cadeia de escopo" . Essa cadeia de escopo é uma lista ordenada de objetos. Cada um desses objetos define algumas variáveis.
Nas funções de nível superior, a cadeia de escopo consiste em um único objeto, o objeto global. Por exemplo, a função f1acima possui uma cadeia de escopo que possui um único objeto que define todas as variáveis globais. (observe que o termo "objeto" aqui não significa objeto JavaScript, é apenas um objeto definido para implementação que atua como um contêiner de variável, no qual o JavaScript pode "procurar" variáveis.)
Quando essa função é chamada, o JavaScript cria algo chamado "objeto de ativação" e o coloca no topo da cadeia de escopo. Este objeto contém todas as variáveis locais (por exemplo, xaqui). Portanto, agora temos dois objetos na cadeia de escopo: o primeiro é o objeto de ativação e, abaixo dele, o objeto global.
Observe com muito cuidado que os dois objetos são colocados na cadeia de escopo em momentos DIFERENTES. O objeto global é colocado quando a função é definida (ou seja, quando o JavaScript analisa a função e cria o objeto da função) e o objeto de ativação entra quando a função é chamada.
Então, agora sabemos isso:
- Toda função tem uma cadeia de escopo associada a ela
- Quando a função é definida (quando o objeto da função é criado), o JavaScript salva uma cadeia de escopo com essa função
- Para funções de nível superior, a cadeia de escopo contém apenas o objeto global no momento da definição da função e adiciona um objeto de ativação adicional na parte superior no momento da chamada
A situação fica interessante quando lidamos com funções aninhadas. Então, vamos criar um:
function f1(x) {
function f2(y) {
// ... something
}
}
Quando f1definido, obtemos uma cadeia de escopo contendo apenas o objeto global.
Agora, quando f1é chamado, a cadeia de escopo f1recebe o objeto de ativação. Este objeto de ativação contém a variável xe a variável f2que é uma função. E observe que f2está sendo definido. Portanto, neste ponto, o JavaScript também salva uma nova cadeia de escopo f2. A cadeia de escopo salva para esta função interna é a atual cadeia de escopo em vigor. A cadeia de escopo atual em vigor é a de f1's. Portanto f2, a cadeia de escopo é f1a cadeia de escopo atual - que contém o objeto de ativação f1e o objeto global.
Quando f2é chamado, ele obtém seu próprio objeto de ativação y, adicionado à sua cadeia de escopo, que já contém o objeto de ativação f1e o objeto global.
Se houvesse outra função aninhada definida dentro f2, sua cadeia de escopo conteria três objetos no momento da definição (2 objetos de ativação de duas funções externas e o objeto global) e 4 no momento da chamada.
Então, agora entendemos como a cadeia de escopo funciona, mas ainda não falamos sobre fechamentos.
A combinação de um objeto de função e um escopo (um conjunto de ligações de variáveis) no qual as variáveis da função são resolvidas é chamada de fechamento na literatura de ciência da computação - JavaScript, o guia definitivo de David Flanagan
A maioria das funções é chamada usando a mesma cadeia de escopo que estava em vigor quando a função foi definida, e não importa realmente se há um fechamento envolvido. Os fechamentos tornam-se interessantes quando são chamados sob uma cadeia de escopo diferente daquela que estava em vigor quando foram definidos. Isso acontece mais comumente quando um objeto de função aninhada é retornado da função na qual ele foi definido.
Quando a função retorna, esse objeto de ativação é removido da cadeia de escopo. Se não houver funções aninhadas, não haverá mais referências ao objeto de ativação e ele será coletado como lixo. Se houvesse funções aninhadas definidas, cada uma dessas funções terá uma referência à cadeia de escopo, e essa cadeia de escopo se refere ao objeto de ativação.
Se esses objetos de funções aninhadas permanecerem dentro de sua função externa, eles mesmos serão coletados como lixo, juntamente com o objeto de ativação a que se referiram. Mas se a função define uma função aninhada e a retorna ou a armazena em uma propriedade em algum lugar, haverá uma referência externa à função aninhada. Ele não será coletado como lixo e o objeto de ativação a que se refere também não será coletado.
No nosso exemplo, acima, não voltar f2a partir de f1, por isso, quando uma chamada de f1retorno, o seu objecto de activação será removido a partir do seu âmbito e cadeia de lixo recolhido. Mas se tivéssemos algo assim:
function f1(x) {
function f2(y) {
// ... something
}
return f2;
}
Aqui, o retorno f2terá uma cadeia de escopo que conterá o objeto de ativação de f1e, portanto, não será coletado como lixo. Nesse ponto, se chamarmos f2, ele poderá acessar f1a variável de xmesmo que estejamos sem f1.
Portanto, podemos ver que uma função mantém sua cadeia de escopo com ela e com a cadeia de escopo vêm todos os objetos de ativação de funções externas. Essa é a essência do fechamento. Dizemos que as funções no JavaScript têm "escopo lexical " , o que significa que elas salvam o escopo que estava ativo quando elas foram definidas, em oposição ao escopo que estava ativo quando foram chamadas.
Existem várias técnicas de programação poderosas que envolvem fechamentos, como aproximar variáveis privadas, programação orientada a eventos, aplicação parcial etc.
Observe também que tudo isso se aplica a todos os idiomas que suportam fechamentos. Por exemplo, PHP (5.3+), Python, Ruby, etc.