闭包讲解

ES6回顾：闭包->(优点：实现工厂函数、记忆化和异步实现）、（应用场景：Promise的then与catch的回调、async/await、柯里化函数）

以下是与 JavaScript 闭包相关的常见考点整理，结合 Promise、async/await、缓存结果、工厂函数、柯里化等内容，并依据我搜索到的资料进行详细说明：

---

1. 闭包（Closure）

• 定义：由函数及其引用的外部词法环境变量组成，即使外部函数执行完毕，内部函数仍能访问这些变量 。
• 作用：
  • 延长外部函数变量的生命周期，使外部可操作内部数据（如模块化封装）。
  • 避免全局变量污染，实现私有变量 。
• 缺点：不当使用会导致内存泄漏（变量无法被回收）。
• 应用场景：
  • 缓存结果：通过闭包保存计算结果，避免重复计算（记忆化函数）。
  • 工厂函数：生成带有特定配置的函数实例（如计数器生成器）。
  • 柯里化：拆分多参数函数为链式单参数调用，依赖闭包保存中间参数 。
  • 异步回调：在事件处理或定时器中保留上下文 。

---

2. Promise

• 核心概念：
  • 三种状态：pending、fulfilled、rejected，状态一旦改变不可逆 。
  • 解决回调地狱（Callback Hell），支持链式调用 .then() 和 .catch() 。
• 常用方法：
  • Promise.all()：所有 Promise 成功时返回结果数组，任一失败立即拒绝 。
  • Promise.race()：首个完成的 Promise 决定最终状态 。
  • Promise.resolve()/Promise.reject()：快速创建成功/失败的 Promise 。
• 手写实现：常考手写 Promise.all 和 Promise.race 的实现 。

---

3. async/await

• 本质：基于 Generator 和 Promise 的语法糖，使异步代码更接近同步写法 。
• 规则：
  • async 函数返回 Promise 对象，return 值会被 Promise.resolve() 包装 。
  • await 后接 Promise，暂停当前函数执行直到 Promise 完成（属于微任务）。
  • await 只能在 async 函数内使用，否则需通过立即调用异步函数（如 (async () => { ... })()）。
• 错误处理：用 try...catch 捕获 await 后的 Promise 拒绝 。
• 执行顺序：await 后的代码相当于放入 .then() 中，属于微任务队列 。

function asyncToGenerator(fn) {// 返回函数return function() {const gen = fn.apply(this, arguments);//生成器// 方法返回一个Promise对象return new Promise((resolve, reject) => {function step(key, arg) {// console.log(arg)let result;try {result = gen[key](arg);//生成器返回数据{value,done:bool}// 移除调试日志以保持输出整洁} catch (error) {return reject(error);}//如果执行器执行完成if (result.done) {return resolve(result.value);}//如果执行器未完成，将当前结果传入Promise的resolve方法中，并递归调用step方法Promise.resolve(result.value).then(v => step("next", v),e => step("throw", e));}step("next");});};
}// 使用示例（已修复）
const asyncFunction = asyncToGenerator(function* () {// 修正 Promise 的创建方式，使用箭头函数包裹 resolveconst result = yield new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve("result"), 1000));const result1 = yield new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve("result2"), 2000));console.log(result, result1); // 输出: "result" "result2"（3秒后）
});asyncFunction(); // 启动执行

---

4. 柯里化（Currying）

• 定义：将多参数函数转换为一系列单参数函数链式调用的技术，依赖闭包保存中间参数 。
• 示例：

  function add(x) {return function(y) {return x + y;};}add(2)(3); // 5

• 应用：参数复用、延迟执行、函数组合 。

---

5. 工厂函数

• 作用：通过闭包生成具有独立状态的函数实例。例如生成独立的计数器：

  function createCounter() {let count = 0;return function() {return ++count;};}const counter1 = createCounter(); // 独立作用域

• 场景：封装私有变量、实现模块化 。

---

6. 闭包与异步编程的结合

• 事件回调：在闭包中使用 async/await 处理异步逻辑，避免全局变量污染 。

  button.addEventListener('click', () => {(async () => {const data = await fetchData();console.log(data);})();});

• 定时器：闭包保存定时器状态，结合 async/await 控制执行流程 。

---

7. 内存管理

• 内存泄漏：闭包长期引用外部变量会导致内存无法释放，需及时解除引用（如手动置 null）。
• 优化：避免不必要的闭包，或在不需要时清除事件监听器、定时器等 。

---

总结

闭包是 JavaScript 的核心概念，与异步编程（Promise/async/await）、函数式编程（柯里化、工厂函数）紧密相关。理解闭包的作用域机制、内存管理，以及与其他特性的结合方式，是应对面试和实际开发的关键。

---

async/await 底层实现解析

async/await 是 JavaScript 中处理异步操作的语法糖，其底层实现基于 Promise 和 Generator（生成器） 的协同机制。通过分析资料中的代码转换、设计原理和规范定义，其核心实现逻辑可拆解如下：

---

一、核心依赖：Promise 与 Generator 的协作

1. Promise 的基础作用
   async/await 的异步控制完全依赖于 Promise 的链式调用。每个 await 表达式本质上会创建一个 Promise，并将后续代码包装到 .then() 中等待执行。例如：

   async function foo() {const result = await somePromise; // 等价于 somePromise.then(result => {...})
   }
   

   这种设计使得异步操作的 状态管理 和 错误传播 能够通过 Promise 链式结构实现。

2. Generator 的流程控制
   Generator 函数通过 yield 关键字暂停执行，并通过迭代器（Iterator）手动恢复。async/await 利用这一特性，将异步代码的 暂停-恢复机制 转化为生成器函数的 yield 操作。例如，以下代码：

   async function a() {const res = await asyncTask();
   }
   

   会被 Babel 转换为使用 Generator 的代码：

   function a() {return __awaiter(this, void 0, void 0, function* () {const res = yield asyncTask();});
   }
   

   这里的 yield 替代了 await，而 __awaiter 函数负责管理生成器的迭代。

---

二、转换逻辑：代码降级与执行器封装

通过 Babel/TypeScript 等工具的代码转换，async/await 的实现可拆解为以下步骤：

1. 生成器函数包装
   async 函数被转换为生成器函数，await 被替换为 yield。例如：

   // 原始代码
   async function fetchData() {const data = await fetch(url);return data;
   }// 转换后代码（简化）
   function fetchData() {return __awaiter(this, function* () {const data = yield fetch(url);return data;});
   }
   

2. 执行器函数（如 __awaiter）的作用
   执行器负责驱动生成器的迭代，并处理 Promise 的链式调用。其核心逻辑如下：

   • 将生成器的每个 yield 值包装为 Promise。
   • 通过 generator.next(value) 将 Promise 的结果传递回生成器。
   • 捕获错误并通过 generator.throw(error) 抛出异常。

   function __awaiter(generator) {return new Promise((resolve, reject) => {function step(result) {if (result.done) {resolve(result.value);} else {Promise.resolve(result.value).then(value => step(generator.next(value)), // 传递结果并继续迭代error => step(generator.throw(error)) // 抛出错误);}}step(generator.next());});
   }
   

   此过程实现了 自动迭代 和 错误冒泡，使代码看似同步执行。

---

三、执行顺序与事件循环的关联

1. 微任务队列的调度
   await 后的代码会被包装为微任务（Microtask），在 Promise 解决后加入微任务队列。例如：

   async function demo() {console.log(1);await Promise.resolve();console.log(2); // 相当于 Promise.resolve().then(() => console.log(2))
   }
   demo();
   console.log(3);
   // 输出顺序：1 → 3 → 2
   

   这种机制确保了异步代码的执行不会阻塞主线程。

2. 协程（Coroutine）模型的实现
   async/await 通过生成器和 Promise 模拟了协程的 挂起-恢复 行为：

   • 挂起：在 await 处暂停生成器，释放主线程。
   • 恢复：当 Promise 解决后，通过执行器继续生成器的迭代。

---

四、错误处理机制的实现

1. try/catch 的转换
   async 函数中的 try/catch 会被转换为 Promise 的 .catch() 链。例如：

   async function foo() {try {await somePromise();} catch (err) {handleError(err);}
   }
   

   转换后逻辑：

   function* foo() {try {const result = yield somePromise();} catch (err) {handleError(err);}
   }
   

   执行器在生成器抛出错误时触发 reject。

2. 未捕获异常的传播
   若未使用 try/catch，错误会通过 Promise 链冒泡到顶层，触发 unhandledrejection 事件。

---

五、性能与优化考量

1. 生成器与 Promise 的开销
   async/await 相比原生 Promise 链会引入额外开销（如生成器对象的创建），但在现代引擎中差异可忽略。

2. 并发的实现方式
   需显式使用 Promise.all() 实现并行，避免顺序等待：

   async function parallel() {const [a, b] = await Promise.all([task1(), task2()]); // 并行执行
   }
   

   若直接顺序 await，会导致任务串行执行。

---

总结：async/await 的架构设计

层级	实现机制	作用
语法层	async/await 关键字	提供同步代码风格的异步写法
转换层	Babel/TypeScript 代码降级	将 async/await 转为 Generator + Promise
运行时层	生成器迭代器 + Promise 链	管理暂停/恢复、错误传播
事件循环层	微任务队列调度	确保异步代码非阻塞执行

通过多层抽象，async/await 将复杂的异步流程控制简化为直观的同步式代码，同时保持与 Promise 的完全兼容性。