IIFE 翻译转载

2018-09-02

原文: https//benalman.com/news/2010/11/immediately-invoked-function-expression/#iife 译文: https://segmentfault.com/a/1190000003985390 by Murphywuwu

可能你并没有注意到，我是一个对于专业术语有一点坚持细节人。所有，当我听到流行的但是还存在误解的术语“自执行匿名函数”多次时，我最终决定将我的想法写进这篇文章里。

除了提供关于这种模式事实上是如何工作的一些全面的信息，更进一步的，实际上我建议我们应该知道我们应该叫它什么。而且，如果你想跳过这里，你可以直接跳到立即调用函数表达式进行阅读，但是我建议你读完整篇文章。

# 它是什么

在 JavaScript 里，每个函数，当被调用时，都会创建一个新的执行上下文。因为在函数里定义的变量和函数是唯一在内部被访问的变量，而不是在外部被访问的变量，当调用函数时，函数提供的上下文提供了一个非常简单的方法创建私有变量。

function makeCounter() {
    var i = 0;
    return function(){
        console.log(++i);
    };
}

//记住：`counter`和`counter2`都有他们自己的变量 `i`

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

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

i;//ReferenceError: i is not defined(它只存在于makeCounter里)

在许多情况下，你可能并不需要makeWhatever这样的函数返回多次累加值，并且可以只调用一次得到一个单一的值，在其他一些情况里，你甚至不需要明确的知道返回值。

# 它的核心

现在，无论你定义一个函数像这样function foo(){}或者var foo = function(){}，调用时，你都需要在后面加上一对圆括号，像这样foo()。

//向下面这样定义的函数可以通过在函数名后加一对括号进行调用，像这样`foo()`，
//因为foo相对于函数表达式`function(){/* code */}`只是一个引用变量

var foo = function(){/* code */}

//那这可以说明函数表达式可以通过在其后加上一对括号自己调用自己吗？

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

正如你所看到的，这里捕获了一个错误。当圆括号为了调用函数出现在函数后面时，无论在全局环境或者局部环境里遇到了这样的function关键字，默认的，它会将它当作是一个函数声明，而不是函数表达式，如果你不明确的告诉圆括号它是一个表达式，它会将其当作没有名字的函数声明并且抛出一个错误，因为函数声明需要一个名字。

(个人理解: 见扩展'函数声明与函数表达式')

问题1：这里我么可以思考一个问题，我们是不是也可以像这样直接调用函数var foo = function(){console.log(1)}()，答案是可以的。
问题2：同样的，我们还可以思考一个问题，像这样的函数声明在后面加上圆括号被直接调用，又会出现什么情况呢？请看下面的解答。

# 函数，圆括号，错误

有趣的是，如果你为一个函数指定一个名字并在它后面放一对圆括号，同样的也会抛出错误，但这次是因为另外一个原因。

(个人理解: 见扩展'报错原因分析')

当圆括号放在一个函数表达式后面指明了这是一个被调用的函数，而圆括号放在一个声明后面便意味着完全的和前面的函数声明分开了，此时圆括号只是一个简单的代表一个括号(用来控制运算优先的括号)。

//然而函数声明语法上是无效的，它仍然是一个声明，紧跟着的圆括号是无效的，因为圆括号里需要包含表达式

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

//现在，你把一个表达式放在圆括号里，没有抛出错误...,但是函数也并没有执行，因为：

function foo(){/* code */}(1)

//它等同于如下，一个函数声明跟着一个完全没有关系的表达式:

function foo(){/* code */}
(1);

# 立即执行函数表达式（IIFE）

幸运的是，修正语法错误很简单。最流行的也最被接受的方法是将函数声明包裹在圆括号里来告诉语法分析器去表达一个函数表达式，因为在Javascript里，圆括号不能包含声明。因为这点，当圆括号为了包裹函数碰上了function关键词，它便知道将它作为一个函数表达式去解析而不是函数声明。注意理解这里的圆括号和上面的圆括号遇到函数时的表现是不一样的，也就是说。

当圆括号出现在匿名函数的末尾想要调用函数时，它会默认将函数当成是函数声明。
当圆括号包裹函数时，它会默认将函数作为表达式去解析，而不是函数声明。

//这两种模式都可以被用来立即调用一个函数表达式，利用函数的执行来创造私有变量

(function(){/* code */}());//Crockford recommends this one，括号内的表达式代表函数立即调用表达式
(function(){/* code */})();//But this one works just as well，括号内的表达式代表函数表达式

// Because the point of the parens or coercing operators is to disambiguate
// between function expressions and function declarations, they can be
// omitted when the parser already expects an expression (but please see the
// "important note" below).

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

//如果你并不关心返回值，或者让你的代码尽可能的易读，你可以通过在你的函数前面带上一个一元操作符来存储字节

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

// Here's another variation, from @kuvos - I'm not sure of the performance
// implications, if any, of using the `new` keyword, but it works.
// https//twitter.com/kuvos/status/18209252090847232

new function(){ /* code */ }
new function(){ /* code */ }() // Only need parens if passing arguments

# 关于括号的重要笔记

在一些情况下，当额外的带着歧义的括号围绕在函数表达式周围是没有必要的(因为这时候的括号已经将其作为一个表达式去表达)，但当括号用于调用函数表达式时，这仍然是一个好主意。

这样的括号指明函数表达式将会被立即调用，并且变量将会储存函数的结果，而不是函数本身。当这是一个非常长的函数表达式时，这可以节约比人阅读你代码的时间，不用滚到页面底部去看这个函数是否被调用。

作为规则，当你书写清楚明晰的代码时，有必要阻止 JavaScript 抛出错误的，同样也有必要阻止其他开发者对你抛出错误WTFError!

# 保存闭包的状态

就像当函数通过他们的名字被调用时，参数会被传递，而当函数表达式被立即调用时，参数也会被传递。一个立即调用的函数表达式可以用来锁定值并且有效的保存此时的状态，因为任何定义在一个函数内的函数都可以使用外面函数传递进来的参数和变量(这种关系被叫做闭包)。 (个人理解: 见扩展'关于闭包')

// 它的运行原理可能并不像你想的那样，因为`i`的值从来没有被锁定。
// 相反的，每个链接，当被点击时（循环已经被很好的执行完毕），因此会弹出所有元素的总数，
// 因为这是 `i` 此时的真实值。

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);
}

// 而像下面这样改写，便可以了，因为在IIFE里，`i`值被锁定在了`lockedInIndex`里。
// 在循环结束执行时，尽管`i`值的数值是所有元素的总和，但每一次函数表达式被调用时，
// IIFE 里的 `lockedInIndex` 值都是`i`传给它的值,所以当链接被点击时，正确的值被弹出。

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);
}

//你同样可以像下面这样使用IIFE，仅仅只用括号包括点击处理函数，并不包含整个`addEventListener`。
//无论用哪种方式，这两个例子都可以用IIFE将值锁定，不过我发现前面一个例子更可读

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);
    }

记住，在这最后两个例子里，lockedInIndex可以没有任何问题的访问i,但是作为函数的参数使用一个不同的命名标识符可以使概念更加容易的被解释。

立即执行函数一个最显著的优势是就算它没有命名或者说是匿名，函数表达式也可以在没有使用标识符的情况下被立即调用，一个闭包也可以在没有当前变量污染的情况下被使用。

自执行匿名函数(“Self-executing anonymous function”)有什么问题呢？你看到它已经被提到好几次了，但是它仍然不是那么清楚的被解释，我提议将术语改成"Immediately-Invoked Function Expression"，或者，IIFE，如果你喜欢缩写的话。

什么是Immediately-Invoked Function Expression呢？它使一个被立即调用的函数表达式。就像引导你去调用的函数表达式。

我想Javascript社区的成员应该可以在他们的文章里或者陈述里接受术语，Immediately-Invoked Function Expression和 IIFE，因为我感觉这样更容易让这个概念被理解，并且术语"self-executing anonymous function"真的也不够精确。

//下面是个自执行函数，递归的调用自己本身

function foo(){foo();};

//这是一个自执行匿名函数。因为它没有标识符，它必须是使用`arguments.callee`属性来调用它自己

var foo = function(){arguments.callee();};

//这也许算是一个自执行匿名函数，但是仅仅当`foo`标识符作为它的引用时，如果你将它换成用`foo`来调用同样可行

var foo = function(){foo();};

//有些人像这样叫'self-executing anonymous function'下面的函数,即使它不是自执行的，因为它并没有调用它自己。然后，它只是被立即调用了而已。

(function(){ /*code*/ }());

//为函数表达式增加标识符(也就是说创造一个命名函数)对我们的调试会有很大帮助。一旦命名，函数将不再匿名。

(function foo(){/* code */}());

//IIFEs同样也可以自执行，尽管，也许他不是最有用的模式

(function(){arguments.callee();}())
(function foo(){foo();}())

// One last thing to note: this will cause an error in BlackBerry 5, because
// inside a named function expression, that name is undefined. Awesome, huh?

(function foo(){ foo(); }());

希望上面的例子可以让你更加清楚的知道术语'self-executing'是有一些误导的，因为他并不是执行自己的函数，尽管函数已经被执行。同样的，匿名函数也没用必要特别指出，因为，Immediately Invoked Function Expression，既可以是命名函数也可以匿名函数。

# 最后：模块模式

当我调用函数表达式时，如果我不至少一次的提醒我自己关于模块模式，我便很可能会忽略它。如果你并不熟悉JavaScript里的模块模式，它和我下面的例子很像，但是返回值用对象代替了函数。

var counter = (function(){
    var i = 0;
    return {
        get: function(){
            return i;
        },
        set: function(val){
            i = val;
        },
        increment: function(){
            return ++i;
        }
    }
    }());
    counter.get();//0
    counter.set(3);
    counter.increment();//4
    counter.increment();//5

    conuter.i;//undefined (`i` is not a property of the returned object)
    i;//ReferenceError: i is not defined (it only exists inside the closure)

模块模式方法不仅相当的厉害而且简单。非常少的代码，你可以有效的利用与方法和属性相关的命名，在一个对象里，组织全部的模块代码即最小化了全局变量的污染也创造了使用变量。

# 扩展补充

以下内容为我个人对原文及译文的扩展分析

# 1. 函数声明与函数表达式

关于这两者的定义你可以参看MDN的说明文档:函数表达式和函数声明共同点: 两者都可以用function关键字来创建一个函数，用法也很类似，例如

// 函数声明
function foo() {console.log(1)}

//函数表达式,这样生成的是一个具名函数,叫`bar`
var foo = function bar(){console.log(1)}
//或者函数表达式也可以这样写,这样生成的是一个匿名函数,`foo`只是这个匿名函数的引用
var foo = function (){console.log(1)}

可以看出我们使用函数声明和函数表达式都可以用来创建一个实现某些功能的函数不同点:

从上面的例子我们可以看出函数声明只有一种写法,你必须给出函数的名字才行,如foo; 而函数表达式则有两种写法,第一种是生成命名函数叫bar,后一种是生成匿名函数,注意函数表达式中的foo并不是函数名,它只是函数的一个引用而已,代表你可以使用foo来间接的调用真正的函数;
函数声明存在提升,而函数表达式不存在提升,这意味着如果你是用函数声明的方法创建一个函数,那么你可以在定义这个函数之前就去使用它;但是如果你是用函数表达式的方法来创建一个函数,那么你就必须要在函数被创建了以后才可以去使用这个函数,例如:

console.log(foo); // ƒ foo(){console.log(1)}
function foo(){console.log(1)}

consol.log(foo2); // Uncaught ReferenceError: consol is not defined
var foo2 = function bar(){console.log(1)}

你也可以参考这里给出的例子 3. 额外的一点是我们经常使用函数表达式的方式来创建匿名函数,进而创建IIFE,这一点就跟本文主要内容联系起来了; 4. 还有一个区别是有条件的创建函数,当函数声明出现在非功能模块（比如 if）中时,虽然官方是禁止这样做的,但是实际上浏览器都支持这种做法,但是各个浏览器的处理方式有不同,这一点兼容性问题实在很头疼,所以我们不应该在生成环境代码中使用这种方式，应该使用函数表达式来代替。

# 2. 报错原因

function (){console.log(1)}()报错出现在第一个括号，因为声明一个函数需要名字，这里声明没有给出名字，所以直接报错，走不到第二个括号，但是function foo(){console.log(1)}()报错出现在第二括号，因为这里声明函数是正确的，当处理到第二个括号时，发现第二个括号内没有任何东西，这是不允许的,所以报错,理由参见文章中注释处

# 3. 关于闭包

在ES6之前只存在两种作用域,一是全局作用域,此作用域当浏览器打开一个页面时就会被创建,你可以通过window对象来访问这个全局作用域中的成员,另外一个就是函数作用域,当js引擎执行一个函数时就会为这个函数创建一个属于该函数的作用域,(在ES6中引入了新的作用域:块级作用域,使用let标识符来生成一个只在块级范围内可访问的变量,关于let的特性你可以参见这里ECMAScript 6 入门).

function foo() {
    let i = 1;
    return function log() {
        console.log(++i)
    }
}

let logger = foo();
logger(); // 2
logger(); // 3

理解闭包必须先理解js的函数作用域,之前说过了每次执行一个函数时就会为这个函数创建一个属于它自己的函数作用域,一旦这个函数运行完毕,那么它的作用域就会被销毁,其中的保存的信息一般也会被销毁,但是,这是一般的情况,那么什么是不一般的情况呢?

这时我们就要利用浏览器销毁变量及作用域的特性来搞事了,浏览器的垃圾回收机制(有两种垃圾回收机制,这里以最常用的标记清除法为例)会定时的检查变量是否被引用,也就是是否有指针指向该数据的存储区域,如果有,那么说明有人可能要使用该数据,则不能销毁该区域,如果没有,说明没人再能够访问这个数据了,那么就可以放心的去销毁该区域来回收内存.

而闭包正好利用了这个特性,例如上面的例子中,函数foo每次执行时会返回一个新函数叫做log,log函数内部需要访问它外面的变量i才能正常工作,返回的新函数被赋给了变量logger,那么这里的指向关系是logger -> log -> i,那么在之后的js执行过程中,由于外部的变量logger通过一系列的指向,最终时能够访问的最开始的那个变量i的,那么按照垃圾回收机制,函数foo的作用域将一直不能够被销毁,因为它内部的变量i还有人用着呢!并且我们发现类似i这样的变量能够保存很重要的一些信息,比如函数被调用的次数等等,我们就可以用来计数或者其它你能发挥创造力的用途.

关于缺点的话也是很明显的,因为闭包内的变量一直将被保留着,如果我们创建大量这样的变量或者大量的闭包,那么浏览器可用内存就会越来越小造成卡顿,应该考虑情况适当使用.