ప్రాక్టికల్ ఉదాహరణల ద్వారా జావాస్క్రిప్ట్ క్లోజర్స్ గురించి తెలుసుకోండి, అవి ఎలా పనిచేస్తాయో మరియు సాఫ్ట్వేర్ డెవలప్మెంట్లో వాటి వాస్తవ-ప్రపంచ అనువర్తనాలను అర్థం చేసుకోండి.
జావాస్క్రిప్ట్ క్లోజర్స్: ప్రాక్టికల్ ఉదాహరణలతో వివరణ
జావాస్క్రిప్ట్లో క్లోజర్స్ ఒక ప్రాథమిక భావన, ఇది అన్ని స్థాయిల డెవలపర్లకు తరచుగా గందరగోళాన్ని కలిగిస్తుంది. సమర్థవంతమైన, నిర్వహించదగిన మరియు సురక్షితమైన కోడ్ను వ్రాయడానికి క్లోజర్లను అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం. ఈ సమగ్ర గైడ్ ప్రాక్టికల్ ఉదాహరణలతో క్లోజర్లను వివరిస్తుంది మరియు వాటి వాస్తవ-ప్రపంచ అనువర్తనాలను ప్రదర్శిస్తుంది.
క్లోజర్ అంటే ఏమిటి?
సాధారణంగా చెప్పాలంటే, క్లోజర్ అనేది ఒక ఫంక్షన్ మరియు ఆ ఫంక్షన్ ప్రకటించబడిన లెక్సికల్ ఎన్విరాన్మెంట్ యొక్క కలయిక. అంటే, బయటి ఫంక్షన్ అమలు పూర్తయిన తర్వాత కూడా, దాని చుట్టూ ఉన్న స్కోప్ నుండి వేరియబుల్స్ను యాక్సెస్ చేయడానికి క్లోజర్ ఒక ఫంక్షన్ను అనుమతిస్తుంది. లోపలి ఫంక్షన్ తన పరిసరాలను "గుర్తుంచుకోవడం"గా దీనిని భావించండి.
దీనిని నిజంగా అర్థం చేసుకోవడానికి, ముఖ్య భాగాలను విశ్లేషిద్దాం:
- ఫంక్షన్: క్లోజర్లో భాగమైన లోపలి ఫంక్షన్.
- లెక్సికల్ ఎన్విరాన్మెంట్: ఫంక్షన్ ప్రకటించబడిన పరిసర స్కోప్. ఇందులో వేరియబుల్స్, ఫంక్షన్స్ మరియు ఇతర డిక్లరేషన్లు ఉంటాయి.
ఇక్కడ మ్యాజిక్ ఏమిటంటే, బయటి ఫంక్షన్ తిరిగి వచ్చిన తర్వాత కూడా, లోపలి ఫంక్షన్ తన లెక్సికల్ స్కోప్లోని వేరియబుల్స్కు యాక్సెస్ కలిగి ఉంటుంది. జావాస్క్రిప్ట్ స్కోప్ మరియు మెమరీ మేనేజ్మెంట్ను నిర్వహించే విధానంలో ఈ ప్రవర్తన ఒక ముఖ్య భాగం.
క్లోజర్స్ ఎందుకు ముఖ్యమైనవి?
క్లోజర్స్ కేవలం ఒక సిద్ధాంతపరమైన భావన మాత్రమే కాదు; జావాస్క్రిప్ట్లోని అనేక సాధారణ ప్రోగ్రామింగ్ పద్ధతులకు ఇవి అవసరం. అవి ఈ క్రింది ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి:
- డేటా ఎన్క్యాప్సులేషన్: క్లోజర్స్ ప్రైవేట్ వేరియబుల్స్ మరియు మెథడ్స్ను సృష్టించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తాయి, డేటాను బయటి యాక్సెస్ మరియు మార్పుల నుండి రక్షిస్తాయి.
- స్థితిని భద్రపరచడం: క్లోజర్స్ ఫంక్షన్ కాల్స్ మధ్య వేరియబుల్స్ యొక్క స్థితిని నిర్వహిస్తాయి, ఇది కౌంటర్లు, టైమర్లు మరియు ఇతర స్టేట్ఫుల్ కాంపోనెంట్లను సృష్టించడానికి ఉపయోగపడుతుంది.
- ఉన్నత-స్థాయి ఫంక్షన్స్: క్లోజర్స్ తరచుగా ఉన్నత-స్థాయి ఫంక్షన్లతో (ఇతర ఫంక్షన్లను ఆర్గ్యుమెంట్లుగా తీసుకునే లేదా ఫంక్షన్లను తిరిగి ఇచ్చే ఫంక్షన్లు) కలిపి ఉపయోగించబడతాయి, ఇది శక్తివంతమైన మరియు సౌకర్యవంతమైన కోడ్ను ప్రారంభిస్తుంది.
- అసింక్రోనస్ జావాస్క్రిప్ట్: క్లోజర్స్ అసింక్రోనస్ ఆపరేషన్లను నిర్వహించడంలో, ఉదాహరణకు కాల్బ్యాక్లు మరియు ప్రామిస్లు, కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి.
జావాస్క్రిప్ట్ క్లోజర్స్ యొక్క ప్రాక్టికల్ ఉదాహరణలు
క్లోజర్లు ఎలా పనిచేస్తాయో మరియు వాస్తవ-ప్రపంచ దృశ్యాలలో వాటిని ఎలా ఉపయోగించవచ్చో వివరించడానికి కొన్ని ప్రాక్టికల్ ఉదాహరణలను పరిశీలిద్దాం.
ఉదాహరణ 1: సాధారణ కౌంటర్
ఫంక్షన్ కాల్స్ మధ్య తన స్థితిని కొనసాగించే కౌంటర్ను సృష్టించడానికి క్లోజర్ను ఎలా ఉపయోగించవచ్చో ఈ ఉదాహరణ వివరిస్తుంది.
function createCounter() {
let count = 0;
return function() {
count++;
console.log(count);
};
}
const increment = createCounter();
increment(); // అవుట్పుట్: 1
increment(); // అవుట్పుట్: 2
increment(); // అవుట్పుట్: 3
వివరణ:
createCounter()
అనేది ఒక బయటి ఫంక్షన్, ఇదిcount
అనే వేరియబుల్ను డిక్లేర్ చేస్తుంది.- ఇది
count
ను పెంచి దాని విలువను లాగ్ చేసే ఒక లోపలి ఫంక్షన్ను (ఈ సందర్భంలో ఒక అనామక ఫంక్షన్) తిరిగి ఇస్తుంది. - లోపలి ఫంక్షన్
count
వేరియబుల్పై ఒక క్లోజర్ను ఏర్పరుస్తుంది. createCounter()
అమలు పూర్తయిన తర్వాత కూడా, లోపలి ఫంక్షన్count
వేరియబుల్కు యాక్సెస్ కలిగి ఉంటుంది.increment()
కు ప్రతి కాల్ అదేcount
వేరియబుల్ను పెంచుతుంది, ఇది క్లోజర్ యొక్క స్థితిని భద్రపరిచే సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.
ఉదాహరణ 2: ప్రైవేట్ వేరియబుల్స్తో డేటా ఎన్క్యాప్సులేషన్
ఫంక్షన్ బయట నుండి ప్రత్యక్ష యాక్సెస్ మరియు మార్పుల నుండి డేటాను రక్షించడానికి, ప్రైవేట్ వేరియబుల్స్ను సృష్టించడానికి క్లోజర్లను ఉపయోగించవచ్చు.
function createBankAccount(initialBalance) {
let balance = initialBalance;
return {
deposit: function(amount) {
balance += amount;
return balance; //ప్రదర్శన కోసం తిరిగి ఇవ్వబడింది, శూన్యం కావచ్చు
},
withdraw: function(amount) {
if (amount <= balance) {
balance -= amount;
return balance; //ప్రదర్శన కోసం తిరిగి ఇవ్వబడింది, శూన్యం కావచ్చు
} else {
return "తగినంత నిధులు లేవు.";
}
},
getBalance: function() {
return balance;
}
};
}
const account = createBankAccount(1000);
console.log(account.deposit(500)); // అవుట్పుట్: 1500
console.log(account.withdraw(200)); // అవుట్పుట్: 1300
console.log(account.getBalance()); // అవుట్పుట్: 1300
// బ్యాలెన్స్ను నేరుగా యాక్సెస్ చేయడానికి ప్రయత్నిస్తే పని చేయదు
// console.log(account.balance); // అవుట్పుట్: undefined
వివరణ:
createBankAccount()
డిపాజిట్, విత్డ్రా మరియు బ్యాలెన్స్ పొందడం కోసం మెథడ్స్తో ఒక బ్యాంక్ ఖాతా ఆబ్జెక్ట్ను సృష్టిస్తుంది.balance
వేరియబుల్createBankAccount()
యొక్క స్కోప్లో డిక్లేర్ చేయబడింది మరియు బయట నుండి నేరుగా యాక్సెస్ చేయబడదు.deposit
,withdraw
, మరియుgetBalance
మెథడ్స్balance
వేరియబుల్పై క్లోజర్లను ఏర్పరుస్తాయి.- ఈ మెథడ్స్
balance
వేరియబుల్ను యాక్సెస్ చేయగలవు మరియు మార్చగలవు, కానీ వేరియబుల్ స్వయంగా ప్రైవేట్గా ఉంటుంది.
ఉదాహరణ 3: లూప్లో `setTimeout`తో క్లోజర్లను ఉపయోగించడం
లూప్లలో ప్రత్యేకించి, `setTimeout` వంటి అసింక్రోనస్ ఆపరేషన్లతో పనిచేసేటప్పుడు క్లోజర్లు చాలా అవసరం. క్లోజర్లు లేకుండా, జావాస్క్రిప్ట్ యొక్క అసింక్రోనస్ స్వభావం కారణంగా మీరు అనుకోని ప్రవర్తనను ఎదుర్కోవచ్చు.
for (var i = 1; i <= 5; i++) {
(function(j) {
setTimeout(function() {
console.log("i యొక్క విలువ: " + j);
}, j * 1000);
})(i);
}
// అవుట్పుట్:
// i యొక్క విలువ: 1 (1 సెకను తర్వాత)
// i యొక్క విలువ: 2 (2 సెకన్ల తర్వాత)
// i యొక్క విలువ: 3 (3 సెకన్ల తర్వాత)
// i యొక్క విలువ: 4 (4 సెకన్ల తర్వాత)
// i యొక్క విలువ: 5 (5 సెకన్ల తర్వాత)
వివరణ:
- క్లోజర్ (వెంటనే అమలు చేయబడే ఫంక్షన్ ఎక్స్ప్రెషన్ లేదా IIFE) లేకుండా, అన్ని `setTimeout` కాల్బ్యాక్లు చివరికి అదే `i` వేరియబుల్ను సూచిస్తాయి, ఇది లూప్ పూర్తయిన తర్వాత 6 యొక్క తుది విలువను కలిగి ఉంటుంది.
- IIFE లూప్ యొక్క ప్రతి పునరావృత్తికి ఒక కొత్త స్కోప్ను సృష్టిస్తుంది, `i` యొక్క ప్రస్తుత విలువను `j` పరామితిలో సంగ్రహిస్తుంది.
- ప్రతి `setTimeout` కాల్బ్యాక్ `j` వేరియబుల్పై ఒక క్లోజర్ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది ప్రతి పునరావృత్తికి `i` యొక్క సరైన విలువను లాగ్ చేస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది.
లూప్లో `var` కు బదులుగా `let` ఉపయోగించడం కూడా ఈ సమస్యను పరిష్కరిస్తుంది, ఎందుకంటే `let` ప్రతి పునరావృత్తికి ఒక బ్లాక్ స్కోప్ను సృష్టిస్తుంది.
for (let i = 1; i <= 5; i++) {
setTimeout(function() {
console.log("i యొక్క విలువ: " + i);
}, i * 1000);
}
// అవుట్పుట్ (పైన ఉన్నట్లే):
// i యొక్క విలువ: 1 (1 సెకను తర్వాత)
// i యొక్క విలువ: 2 (2 సెకన్ల తర్వాత)
// i యొక్క విలువ: 3 (3 సెకన్ల తర్వాత)
// i యొక్క విలువ: 4 (4 సెకన్ల తర్వాత)
// i యొక్క విలువ: 5 (5 సెకన్ల తర్వాత)
ఉదాహరణ 4: కరియింగ్ మరియు పాక్షిక అప్లికేషన్
బహుళ ఆర్గ్యుమెంట్లతో ఉన్న ఫంక్షన్లను ప్రతి ఒక్కటి ఒకే ఆర్గ్యుమెంట్ను తీసుకునే ఫంక్షన్ల శ్రేణిగా మార్చడానికి ఉపయోగించే కరియింగ్ మరియు పాక్షిక అప్లికేషన్ పద్ధతులకు క్లోజర్లు ప్రాథమికమైనవి.
function multiply(a) {
return function(b) {
return function(c) {
return a * b * c;
};
};
}
const multiplyBy5 = multiply(5);
const multiplyBy5And2 = multiplyBy5(2);
console.log(multiplyBy5And2(3)); // అవుట్పుట్: 30 (5 * 2 * 3)
వివరణ:
- `multiply` అనేది ఒక కరియిడ్ ఫంక్షన్, ఇది ఒకేసారి మూడు ఆర్గ్యుమెంట్లను తీసుకుంటుంది.
- ప్రతి లోపలి ఫంక్షన్ దాని బయటి స్కోప్ నుండి వేరియబుల్స్ (`a`, `b`) పై ఒక క్లోజర్ను ఏర్పరుస్తుంది.
- `multiplyBy5` అనేది `a` ను 5కి సెట్ చేసిన ఒక ఫంక్షన్.
- `multiplyBy5And2` అనేది `a` ను 5కి మరియు `b` ను 2కి సెట్ చేసిన ఒక ఫంక్షన్.
- `multiplyBy5And2(3)` కు చివరి కాల్ గణనను పూర్తి చేసి ఫలితాన్ని తిరిగి ఇస్తుంది.
ఉదాహరణ 5: మాడ్యూల్ ప్యాటర్న్
జావాస్క్రిప్ట్ కోడ్ను నిర్వహించడానికి మరియు నిర్మాణానికి సహాయపడే మాడ్యూల్ ప్యాటర్న్లో క్లోజర్లు ఎక్కువగా ఉపయోగించబడతాయి, ఇది మాడ్యులారిటీని ప్రోత్సహిస్తుంది మరియు పేర్ల వైరుధ్యాలను నివారిస్తుంది.
const myModule = (function() {
let privateVariable = "హలో, ప్రపంచం!";
function privateMethod() {
console.log(privateVariable);
}
return {
publicMethod: function() {
privateMethod();
},
publicProperty: "ఇది ఒక పబ్లిక్ ప్రాపర్టీ."
};
})();
console.log(myModule.publicProperty); // అవుట్పుట్: ఇది ఒక పబ్లిక్ ప్రాపర్టీ.
myModule.publicMethod(); // అవుట్పుట్: హలో, ప్రపంచం!
// privateVariable లేదా privateMethodను నేరుగా యాక్సెస్ చేయడానికి ప్రయత్నిస్తే పని చేయదు
// console.log(myModule.privateVariable); // అవుట్పుట్: undefined
// myModule.privateMethod(); // అవుట్పుట్: TypeError: myModule.privateMethod is not a function
వివరణ:
- IIFE ఒక కొత్త స్కోప్ను సృష్టిస్తుంది, `privateVariable` మరియు `privateMethod` ను ఎన్క్యాప్సులేట్ చేస్తుంది.
- తిరిగి ఇవ్వబడిన ఆబ్జెక్ట్ కేవలం `publicMethod` మరియు `publicProperty` లను మాత్రమే బహిర్గతం చేస్తుంది.
- `publicMethod` `privateMethod` మరియు `privateVariable` లపై ఒక క్లోజర్ను ఏర్పరుస్తుంది, IIFE అమలు అయిన తర్వాత కూడా వాటిని యాక్సెస్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.
- ఈ ప్యాటర్న్ ప్రభావవంతంగా ప్రైవేట్ మరియు పబ్లిక్ సభ్యులతో ఒక మాడ్యూల్ను సృష్టిస్తుంది.
క్లోజర్స్ మరియు మెమరీ మేనేజ్మెంట్
క్లోజర్స్ శక్తివంతమైనవి అయినప్పటికీ, మెమరీ మేనేజ్మెంట్పై వాటి సంభావ్య ప్రభావాన్ని గురించి తెలుసుకోవడం ముఖ్యం. క్లోజర్స్ తమ చుట్టూ ఉన్న స్కోప్ నుండి వేరియబుల్స్కు యాక్సెస్ కలిగి ఉన్నందున, ఆ వేరియబుల్స్ ఇకపై అవసరం లేకపోయినా, అవి గార్బేజ్ కలెక్ట్ చేయబడకుండా నిరోధించగలవు. ఇది జాగ్రత్తగా నిర్వహించకపోతే మెమరీ లీక్లకు దారితీయవచ్చు.
మెమరీ లీక్లను నివారించడానికి, క్లోజర్లలోని వేరియబుల్స్కు ఇకపై అవసరం లేనప్పుడు అనవసరమైన రిఫరెన్స్లను విచ్ఛిన్నం చేయాలని నిర్ధారించుకోండి. ఇది వేరియబుల్స్ను `null` కు సెట్ చేయడం ద్వారా లేదా అనవసరమైన క్లోజర్లను సృష్టించకుండా మీ కోడ్ను పునర్నిర్మించడం ద్వారా చేయవచ్చు.
క్లోజర్స్లో నివారించాల్సిన సాధారణ తప్పులు
- లెక్సికల్ స్కోప్ను మర్చిపోవడం: క్లోజర్ దాని సృష్టి సమయంలోని వాతావరణాన్ని సంగ్రహిస్తుందని ఎల్లప్పుడూ గుర్తుంచుకోండి. క్లోజర్ సృష్టించబడిన తర్వాత వేరియబుల్స్ మారితే, క్లోజర్ ఆ మార్పులను ప్రతిబింబిస్తుంది.
- అనవసరమైన క్లోజర్లను సృష్టించడం: అవసరం లేకపోతే క్లోజర్లను సృష్టించడం మానుకోండి, ఎందుకంటే అవి పనితీరు మరియు మెమరీ వినియోగాన్ని ప్రభావితం చేయగలవు.
- వేరియబుల్స్ను లీక్ చేయడం: క్లోజర్లచే సంగ్రహించబడిన వేరియబుల్స్ యొక్క జీవితకాలం గురించి జాగ్రత్తగా ఉండండి మరియు మెమరీ లీక్లను నివారించడానికి ఇకపై అవసరం లేనప్పుడు అవి విడుదల చేయబడతాయని నిర్ధారించుకోండి.
ముగింపు
ఏ జావాస్క్రిప్ట్ డెవలపర్కైనా జావాస్క్రిప్ట్ క్లోజర్స్ అనేది ఒక శక్తివంతమైన మరియు అవసరమైన భావన. అవి డేటా ఎన్క్యాప్సులేషన్, స్థితిని భద్రపరచడం, ఉన్నత-స్థాయి ఫంక్షన్స్ మరియు అసింక్రోనస్ ప్రోగ్రామింగ్ను సాధ్యం చేస్తాయి. క్లోజర్లు ఎలా పనిచేస్తాయో మరియు వాటిని ప్రభావవంతంగా ఎలా ఉపయోగించాలో అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా, మీరు మరింత సమర్థవంతమైన, నిర్వహించదగిన మరియు సురక్షితమైన కోడ్ను వ్రాయగలరు.
ఈ గైడ్ ప్రాక్టికల్ ఉదాహరణలతో క్లోజర్ల యొక్క సమగ్ర అవలోకనాన్ని అందించింది. ఈ ఉదాహరణలతో ప్రాక్టీస్ చేయడం మరియు ప్రయోగాలు చేయడం ద్వారా, మీరు క్లోజర్లపై మీ అవగాహనను పెంచుకోవచ్చు మరియు మరింత నిపుణులైన జావాస్క్రిప్ట్ డెవలపర్గా మారవచ్చు.
మరింత తెలుసుకోండి
- మోజిల్లా డెవలపర్ నెట్వర్క్ (MDN): క్లోజర్స్ - https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Closures
- You Don't Know JS: Scope & Closures by Kyle Simpson
- వివిధ క్లోజర్ ఉదాహరణలతో ప్రయోగాలు చేయడానికి CodePen మరియు JSFiddle వంటి ఆన్లైన్ కోడింగ్ ప్లాట్ఫారమ్లను అన్వేషించండి.