Hello，大家好，我是 Sunday。

在最近的中小廠面試中，【閉包】的問題被很多公司提到。如果單純說閉包是比較簡單的，一句話就可以說清楚：“可以訪問其他函數作用域中變量的函數，就是閉包函數”。

但是，隨后延伸的問題，如：閉包造成內存泄漏的場景、循環引用為什么導致內存泄露？怎么判斷是否存在循環引用？ 等問題，很多同學回答的并不好。

因此，這篇文章就跟大家詳細的說一下關于閉包的問題，爭取可以做到讓大家看完這篇文章之后，對比閉包的問題可以順暢回答！

1. 什么是閉包

閉包是指 函數在創建時保留了對其定義作用域的引用，即使函數執行在其詞法作用域之外，也能訪問該作用域中的變量。

閉包在 JavaScript 中的常見表現形式是：函數嵌套函數，內部函數訪問外部函數的變量。

由于 JavaScript 的函數是“第一類公民”，可以作為值返回、傳遞或保存，因此在外部函數返回后，閉包依然保留對外部變量的訪問權限。

function outerFunction() {
  let counter = 0;
  
  return function innerFunction() {
    counter++;
    console.log(counter);
  };
}

const increment = outerFunction();
increment(); // 輸出: 1
increment(); // 輸出: 2

在上述代碼中，innerFunction 是一個閉包，它可以訪問 outerFunction 中的變量 counter，即使 outerFunction 已經執行完畢。

2. 閉包導致的內存泄露場景

在 JS 中，閉包有時會導致內存泄露，這是因為:閉包在訪問外部作用域的變量時會讓這些變量無法被垃圾回收，從而導致不必要的內存占用。

2.1. 常見的內存泄露場景

• 未清理的事件監聽：如果事件監聽器引用了外部作用域中的變量，且在不需要時未移除，則會導致閉包一直存在，無法釋放內存。

function addEvent() {
  const element = document.getElementById('button');
  const someData = "Important data";
  element.addEventListener('click', function() {
    console.log(someData); // 閉包引用了外部變量 someData
  });
}

addEvent();
// 這里如果不手動移除事件監聽器，則 someData 永遠不會被釋放，造成內存泄露

• 定時器未清理：在定時器的回調函數中使用了閉包，但在不再需要時未清除定時器，導致回調函數及其引用的外部變量無法被回收。

function createTimer() {
  const largeData = new Array(10000).fill('*');
  setInterval(function() {
    console.log(largeData); // 定時器閉包持有 largeData 的引用
  }, 1000);
}

createTimer();
// 這里如果不清除定時器，largeData 將永遠無法釋放

3. 循環引用導致內存泄露

循環引用是指：兩個或多個對象相互引用，從而形成一個循環結構，導致垃圾回收器無法回收這些對象。

3.1. 為什么循環引用會導致內存泄露？

JS 的垃圾回收機制使用 標記清除（mark-and-sweep） 算法。即：垃圾回收器會從根對象（如全局對象）出發，查找所有可達對象。

若對象形成了循環引用，且不再被根對象訪問，則垃圾回收器無法將其清除，這會導致這些對象長期保留在內存中，形成內存泄露。

function createCircularReference() {
  const objectA = {};
  const objectB = {};
  objectA.ref = objectB; // objectA 引用 objectB
  objectB.ref = objectA; // objectB 引用 objectA，形成循環引用
}

createCircularReference();
// 這里 objectA 和 objectB 都無法被回收

在這個示例中，objectA 和 objectB 互相引用，形成了循環引用。如果沒有外部引用它們，按理說可以被垃圾回收，但由于相互持有的引用，導致它們無法被清除，形成內存泄露。

4. 如何檢測循環引用

在項目中，如果出現 內存泄漏 的問題，那么可以通過以下方式進行檢查：

• 手動檢測：在代碼中通過邏輯分析或使用 console.log 輸出檢查對象的相互引用關系。
• 使用開發者工具檢測：現代瀏覽器的開發者工具提供了內存快照和堆分析，可以捕獲內存快照來分析內存的使用情況，幫助發現循環引用和內存泄露。在 Chrome 開發者工具中，可以通過 Memory（內存） 面板，使用 Heap Snapshot（堆快照）來查看對象的引用關系，并檢查是否有意外的循環引用。

圖片

• JSON.stringify 檢測：嘗試使用 JSON.stringify 序列化對象，如果對象中存在循環引用，JSON.stringify 會拋出 TypeError 異常，可以用這種方式簡單檢測循環引用（注意這種方法只能用于檢測較簡單的循環引用，復雜場景需結合其他方法）。

function hasCircularReference(obj) {
  try {
    JSON.stringify(obj);
    return false; // 無循環引用
  } catch (error) {
    return true; // 有循環引用
  }
}

const objectA = {};
const objectB = { ref: objectA };
objectA.ref = objectB;

console.log(hasCircularReference(objectA)); // 輸出: true

• WeakMap 弱引用：使用 WeakMap 結構管理對象引用。由于 WeakMap 的鍵是弱引用，不會影響對象的垃圾回收，可以通過 WeakMap 追蹤對象引用關系，并避免循環引用導致的內存泄露。

5. 如何避免循環引用導致的內存泄露

如果檢測出現內存泄漏的問題，那么可以通過以下方式嘗試解決：

• 避免對象互相引用：在設計數據結構時，盡量避免互相引用，尤其是大的復雜對象。
• 使用WeakMap或WeakSet：在 JavaScript 中，WeakMap 和 WeakSet 是弱引用結構，存儲在 WeakMap 或 WeakSet 中的對象不會被阻止垃圾回收。可以使用 WeakMap 和 WeakSet 來存儲對象之間的引用關系，避免循環引用導致的內存泄露。

const weakMap = new WeakMap();
const objectA = {};
const objectB = {};

weakMap.set(objectA, objectB);

• 在不需要時手動斷開引用：當對象不再使用時，可以手動將引用設為 null 或 undefined，確保垃圾回收器能夠正常回收它們。

let objectA = {};
let objectB = {};
objectA.ref = objectB;
objectB.ref = objectA;

// 當不再需要時，斷開引用關系
objectA.ref = null;
objectB.ref = null;