前言

大家學(xué) JavaScript 的時(shí)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(gè)之前，我們來談了解一下“自執(zhí)行”這個(gè)叫法，本文對(duì)這個(gè)功能的叫法也不一定完全對(duì)，主要是看個(gè)人如何理解，因?yàn)橛械娜苏f立即調(diào)用，有的人說自動(dòng)執(zhí)行，所以你完全可以按照你自己的理解來取一個(gè)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”。

什么是自執(zhí)行？

在 JavaScript 里，任何 function 在執(zhí)行的時(shí)候都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)執(zhí)行上下文，因?yàn)闉?function 聲明的變量和 function 有可能只在該 function 內(nèi)部，這個(gè)上下文，在調(diào)用 function 的時(shí)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(gè)function，其中這個(gè)function可以訪問自由變量i
// 所有說，這個(gè)內(nèi)部的function實(shí)際上是有權(quán)限可以調(diào)用內(nèi)部的對(duì)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(cuò)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(gè)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(shí)候，通過在后面加個(gè)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€(gè)聲明的function可以在后面加一個(gè)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(gè)表達(dá)式的一個(gè)引用
var foo = function(){ /* code */ }
// ...是不是意味著后面加個(gè)括弧都可以自動(dòng)執(zhí)行？
function(){ /* code */ }(); // SyntaxError: Unexpected token (
//

上述代碼，如果甚至運(yùn)行，第 2 個(gè)代碼會(huì)出錯(cuò)，因?yàn)樵诮馕銎鹘馕鋈值?function 或者 function 內(nèi)部 function 關(guān)鍵字的時(shí)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(huì)聲明成一個(gè)缺少名字的 function，并且拋出一個(gè)語法錯(cuò)誤信息，因?yàn)?function 聲明需要一個(gè)名字。

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

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

// 下面這個(gè)function在語法上是沒問題的，但是依然只是一個(gè)語句
// 加上括號(hào)()以后依然會(huì)報(bào)錯(cuò)，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(gè)表達(dá)式，將不會(huì)有異常拋出
// 但是foo函數(shù)依然不會(huì)執(zhí)行
function foo(){ /* code */ }( 1 ); 
// 因?yàn)樗耆葍r(jià)于下面這個(gè)代碼，一個(gè)function聲明后面，又聲明了一個(gè)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)?JavaScript 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(shí)候，會(huì)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(gè)括弧()都會(huì)立即執(zhí)行
(function () { /* code */ } ()); // 推薦使用這個(gè)
(function () { /* code */ })(); // 但是這個(gè)也是可以用的
// 由于括弧()和JS的&&，異或，逗號(hào)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(gè)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(qǐng)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(hào)
!function () { /* code */ } ();
~function () { /* code */ } ();
-function () { /* code */ } ();
+function () { /* code */ } ();
// 還有一個(gè)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(dòng)執(zhí)行的表達(dá)式賦值給一個(gè)變量的時(shí)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(shí)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(gè)代碼是錯(cuò)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?cè)邳c(diǎn)擊的時(shí)候i才獲得數(shù)值
// 因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候i操真正獲得值
// 所以說無論點(diǎn)擊那個(gè)連接，最終顯示的都是I am link #10（如果有10個(gè)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(gè)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(shí)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(duì)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(gè)例子里的 lockedInIndex 變量，也可以換成 i，因?yàn)楹屯饷娴?i 不在一個(gè)作用于，所以不會(huì)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)used-to-self-execute匿名函數(shù)
var foo = function () { foo(); };

// 有些人叫這個(gè)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(gè)標(biāo)示名稱，可以方便Debug
// 但一定命名了，這個(gè)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(huì)出錯(cuò)，因?yàn)樵谝粋€(gè)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(gè)模式下，其實(shí)是不能用的。

最后的旁白：Module 模式

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

// 創(chuàng)建一個(gè)立即調(diào)用的匿名函數(shù)表達(dá)式
// return一個(gè)變量，其中這個(gè)變量里包含你要暴露的東西
// 返回的這個(gè)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(gè)帶有多個(gè)屬性的對(duì)象，上面的代碼對(duì)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(duì)象的屬性
i; // 引用錯(cuò)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(qǐng)?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(duì)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(qǐng)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