JavaScript yopilmalari: Kengaytirilgan xotira boshqaruvi vs. Qamrovni saqlash

JavaScript yopilmalari tilning asosini tashkil etadi, kuchli naqshlar va murakkab funksionalliklarni ta'minlaydi. Ko'pincha tashqi funksiya ijrosini yakunlaganidan keyin ham uning qamrovidan o'zgaruvchilarga kirish usuli sifatida taqdim etilsa-da, ularning ta'siri ushbu asosiy tushunchadan ancha kengroqdir. Dunyo bo'ylab dasturchilar uchun yopilmalarni chuqur o'rganish samarali, qo'llab-quvvatlanadigan va yaxshi ishlaydigan JavaScript yozish uchun muhimdir. Ushbu maqolada yopilmalarning ilg'or jihatlari, xususan, qamrovni saqlash va xotira boshqaruvi o'rtasidagi o'zaro bog'liqlikka e'tibor qaratiladi, mumkin bo'lgan xatoliklar ko'rib chiqiladi va global dasturlash landshaftiga tatbiq etiladigan eng yaxshi amaliyotlar taklif etiladi.

Yopilmalarning asosini tushunish

Asosida, yopilma - bu funksiyaning uning atrofidagi holat (leksik muhit)ga mos yozuvlar bilan birgalikda (birga o'ralgan) to'plami. Oddiyroq qilib aytganda, yopilma sizga tashqi funksiyaning ijrosi tugaganidan keyin ham, uning ichki funksiyasidan tashqi funksiyaning qamroviga kirish imkonini beradi. Bu ko'pincha qayta chaqiruvlar, voqea tinglovchilari va yuqori tartibli funksiyalar bilan namoyish etiladi.

Asosiy misol

Bosqichni belgilash uchun klassik misolni ko'rib chiqaylik:

            
function outerFunction(outerVariable) {
  return function innerFunction(innerVariable) {
    console.log('Outer Variable: ' + outerVariable);
    console.log('Inner Variable: ' + innerVariable);
  };
}

const newFunction = outerFunction('outside');
newFunction('inside');

// Natija:
// Outer Variable: outside
// Inner Variable: inside

            

              
                Copy
              
            
          

Ushbu misolda innerFunction yopilmadir. U o'zining ota-ona qamrovidan (outerFunction) outerVariableni 'eslab qoladi', hatto outerFunction newFunction('inside') chaqirilganda allaqachon ijrosini yakunlagan bo'lsa ham. Ushbu 'eslab qolish' qamrovni saqlash uchun kalitdir.

Qamrovni saqlash: Yopilmalarning kuchi

Yopilmalarning asosiy afzalligi o'zgaruvchilar qamrovini saqlash qobiliyatidir. Bu shuni anglatadiki, tashqi funksiya ichida e'lon qilingan o'zgaruvchilar tashqi funksiya qaytganidan keyin ham ichki funksiya(lar) uchun mavjud bo'lib qoladi. Ushbu imkoniyat bir nechta kuchli dasturlash naqshlarini ochadi:

• Xususiy o'zgaruvchilar va inkapsulyatsiya: Yopilmalar JavaScriptda xususiy o'zgaruvchilar va usullarni yaratish uchun asosdir, bu ob'ektga yo'naltirilgan tillarda topilgan inkapsulyatsiyani takrorlaydi. O'zgaruvchilarni tashqi funksiya qamrovida saqlash va ularga faqat ichki funksiya orqali ishlaydigan usullarni ochish orqali siz ularni to'g'ridan-to'g'ri tashqi o'zgartirishni oldini olasiz.
• Ma'lumotlar maxfiyligi: Murakkab ilovalarda, ayniqsa global qamrovlar almashiladiganlarda, yopilmalar ma'lumotlarni izolyatsiya qilishga va kutilmagan yon ta'sirlarni oldini olishga yordam beradi.
• Holatni saqlash: Yopilmalar bir nechta chaqiruvlar davomida holatni saqlash kerak bo'lgan funksiyalar uchun muhimdir, masalan, hisoblagichlar, memorizatsiya funksiyalari yoki kontekstni saqlash kerak bo'lgan voqea tinglovchilari.
• Funksional dasturlash naqshlari: Ular yuqori tartibli funksiyalar, karrilash va funksiya fabrikalarini amalga oshirish uchun muhimdir, ular global miqyosda tobora ko'proq qabul qilinayotgan funksional dasturlash paradigmalarida keng tarqalgan.

Amaliy qo'llanish: Hisoblagich misoli

Har safar tugma bosilganda ortib borishi kerak bo'lgan oddiy hisoblagichni ko'rib chiqing. Yopilmalarsiz, hisoblagich holatini boshqarish qiyin bo'lishi mumkin, ehtimol global o'zgaruvchi yoki murakkab ob'ekt tuzilmalarini talab qiladi. Yopilmalar bilan, bu oqlanadi:

            
function createCounter() {
  let count = 0; // Bu o'zgaruvchi 'yopilgan'.
  return function increment() {
    count++;
    console.log(count);
  };
}

const counter1 = createCounter();
counter1(); // Natija: 1
counter1(); // Natija: 2

const counter2 = createCounter(); // *Yangi* qamrov va hisoblagichni yaratadi
counter2(); // Natija: 1

            

              
                Copy
              
            
          

Bu yerda createCounter() ning har bir chaqiruvi yangi increment funksiyasini qaytaradi va bu increment funksiyalarining har biri o'zining xususiy count o'zgaruvchisiga ega, uni o'z yopilmasi saqlaydi. Bu komponentning mustaqil namunalarini holatini boshqarishning toza usuli, zamonaviy front-end freymvorklarida dunyo bo'ylab ishlatiladigan muhim naqshdir.

Qamrovni saqlash uchun xalqaro hisobga olishlar

Global auditoriya uchun ishlab chiqishda, mustahkam holat boshqaruvi ustunlik qiladi. Har bir foydalanuvchi sessiyasi o'z holatini saqlashi kerak bo'lgan ko'p foydalanuvchi ilovasini tasavvur qiling. Yopilmalar har bir foydalanuvchi sessiyasi ma'lumotlari uchun alohida, izolyatsiya qilingan qamrovlarni yaratishga imkon beradi, bu turli foydalanuvchilar o'rtasida ma'lumotlar oqishi yoki aralashuvni oldini oladi. Bu foydalanuvchi sozlamalari, xarid qilish savatlari ma'lumotlari yoki har bir foydalanuvchi uchun noyob bo'lishi kerak bo'lgan ilova sozlamalari bilan ishlaydigan ilovalar uchun muhimdir.

Xotira boshqaruvi: Tang'aning boshqa tomoni

Yopilmalar qamrovni saqlash uchun ulkan kuch taklif qilsa-da, ular xotira boshqaruvi bo'yicha nozikliklarni ham keltirib chiqaradi. Qamrovni saqlaydigan mexanizm - yopilmaning tashqi qamrov o'zgaruvchilariga mos yozuvi - agar ehtiyotkorlik bilan boshqarilmasa, xotira oqishiga olib kelishi mumkin.

Axlat yig'uvchi va yopilmalar

JavaScript mexanizmlari ishlatilmayotgan xotirani qayta tiklash uchun axlat yig'uvchi (GC) dan foydalanadi. Ob'ekt (funksiyalar va ularga tegishli leksik muhitlar kiradi) axlat yig'uvchi bo'lishi uchun, u ilovaning ijro konteksti (masalan, global ob'ekt) ildizidan erishib bo'lmaydigan bo'lishi kerak. Yopilmalar buni murakkablashtiradi, chunki ichki funksiya (va uning leksik muhiti) ichki funksiya o'zi erishib bo'ladigan davomida erishib bo'ladigan bo'lib qoladi.

Agar sizda ko'plab ichki funksiyalarni yaratadigan uzoq muddat ishlaydigan tashqi funksiya mavjud bo'lsa va bu ichki funksiyalar, o'z yopilmalari orqali, tashqi qamrovdan katta yoki ko'plab o'zgaruvchilarga mos yozuvlarni ushlab tursa, vaziyatni ko'rib chiqing.

Potensial xotira oqishi stsenariylari

Yopilmalar bilan xotira muammolarining eng keng tarqalgan sababi kutilmagan uzoq muddatli mos yozuvlardan kelib chiqadi:

• Uzoq muddatli taymerlar yoki voqea tinglovchilari: Agar tashqi funksiya ichida yaratilgan ichki funksiya taymer (masalan, setInterval) yoki ilova umri yoki uning katta qismi uchun saqlanib qoladigan voqea tinglovchisi uchun qayta chaqiruv sifatida o'rnatilgan bo'lsa, yopilmaning qamrovi ham saqlanib qoladi. Agar ushbu qamrovda katta ma'lumotlar tuzilmalari yoki endi kerak bo'lmaydigan ko'plab o'zgaruvchilar mavjud bo'lsa, ular axlat yig'ilmaydi.
• Aylana mos yozuvlar (Zamonaviy JS'da kamroq uchraydi, lekin mumkin): JavaScript mexanizmi odatda yopilmalarni o'z ichiga olgan aylanma mos yozuvlarni boshqarishda yaxshi bo'lsa-da, murakkab stsenariyalar, agar ehtiyotkorlik bilan boshqarilmasa, xotira ozod qilinmasligiga olib kelishi mumkin.
• DOM mos yozuvlari: Agar ichki funksiyaning yopilmasi sahifadan olib tashlangan DOM elementiga mos yozuvni ushlab tursa, lekin ichki funksiya o'zi qandaydir tarzda (masalan, global voqea tinglovchisi orqali) mos yozuvda bo'lsa, DOM elementi va unga tegishli xotira ozod etilmaydi.

Xotira oqishining misoli

Dinamik ravishda elementlarni qo'shadigan va olib tashlaydigan va har bir elementning yopilmani ishlatadigan tegishli bosish tinglovchisi bo'lgan ilovani tasavvur qiling:

            
function setupButton(buttonId, data) {
  const button = document.getElementById(buttonId);
  // 'data' endi yopilmaning qamrovining bir qismi.
  // Agar 'data' katta bo'lsa va tugma olib tashlanganidan keyin kerak bo'lmasa,
  // va voqea tinglovchisi saqlanib qolsa,
  // bu xotira oqishiga olib kelishi mumkin.
  button.addEventListener('click', function handleClick() {
    console.log('Clicked button with data:', data);
    // Ushbu tinglovchi hech qachon aniq olib tashlanmagan deb faraz qilamiz
  });
}

// Keyinroq, agar tugma DOM'dan olib tashlangan bo'lsa, lekin voqea tinglovchisi
// hali ham global miqyosda faol bo'lsa, 'data' axlat yig'ilmasligi mumkin.
// Bu soddalashtirilgan misol; haqiqiy dunyodagi oqishlar ko'pincha nozikroq.

            

              
                Copy
              
            
          

Ushbu misolda, agar tugma DOM'dan olib tashlangan bo'lsa, lekin handleClick tinglovchisi (u yopilmasi orqali data ga mos yozuvni ushlab turadi) biriktirilgan va qandaydir tarzda erishib bo'ladigan bo'lsa (masalan, global voqea tinglovchilari tufayli), data ob'ekti, hatto u faol ishlatilmasa ham, axlat yig'ilmasligi mumkin.

Qamrovni saqlash va xotira boshqaruvini muvozanatlash

Yopilmalardan samarali foydalanishning kaliti ularning qamrovni saqlash uchun kuchini va ular iste'mol qiladigan xotirani boshqarish mas'uliyati o'rtasida muvozanatni topishdir. Bu ongli dizayn va eng yaxshi amaliyotlarga rioya qilishni talab qiladi.

Samarali xotira ishlatish bo'yicha eng yaxshi amaliyotlar

1. Voqea tinglovchilarini aniq olib tashlang: DOM'dan elementlar olib tashlanganida, ayniqsa bitta sahifali ilovalarda (SPA) yoki dinamik interfeyslarda, tegishli voqea tinglovchilarining ham olib tashlanganligiga ishonch hosil qiling. Bu mos yozuvlar zanjirini buzadi, bu esa axlat yig'uvchiga xotirani qayta tiklash imkonini beradi. Kutubxonalar va freymvorklar ko'pincha buning uchun tozalash mexanizmlarini ta'minlaydi.
2. Yopilmalar qamrovini cheklang: Faqat ichki funksiyaning ishlashi uchun mutlaqo zarur bo'lgan o'zgaruvchilarni yoping. Agar ichki funksiya tomonidan faqat kichik bir qism kerak bo'lsa, tashqi funksiyaga katta ob'ektlar yoki to'plamlarni o'tkazishdan saqlaning. Kerakli xossalarini o'tkazishni yoki kichikroq, ko'proq granulali ma'lumotlar tuzilmalarini yaratishni ko'rib chiqing.
3. Endi kerak bo'lmaganda mos yozuvlarni null qiling: Uzoq muddatli yopilmalarda yoki xotira ishlatish muhim bo'lgan stsenariylarda, axlat yig'uvchiga yordam berish uchun yopilma qamrovi ichidagi katta ob'ektlar yoki ma'lumotlar tuzilmalariga mos yozuvlarni ular endi kerak bo'lmaganda aniq null qilish mumkin. Biroq, bu ba'zan kodning tushunarliligini murakkablashtirishi mumkinligi sababli, uni ehtiyotkorlik bilan bajarish kerak.
4. Global qamrov va uzoq muddatli funksiyalar haqida g'amxo'rlik qiling: Agar ushbu yopilmalar eskirgan bo'lishi mumkin bo'lgan katta hajmdagi ma'lumotlarga mos yozuvlarni ushlab tursa, ilova umri davomida saqlanib qoladigan global funksiyalar yoki modullar ichida yopilmalarni yaratishdan saqlaning.
5. WeakMaps va WeakSets dan foydalaning: Agar siz ma'lumotlarni ob'ektga bog'lamoqchi bo'lsangiz, lekin ushbu ma'lumotlar ob'ektning axlat yig'ilmasligiga to'sqinlik qilishini istamasangiz, WeakMap va WeakSet bebaho bo'lishi mumkin. Ular zaif mos yozuvlarni ushlab turadi, ya'ni kalit ob'ekti axlat yig'ilsa, WeakMap yoki WeakSetdagi yozuv ham olib tashlanadi.
6. Ilovaningizni profiling qiling: Ilovaningizning xotira ishlatilishini profil qilish uchun muntazam ravishda brauzer ishlab chiquvchilari vositalaridan (masalan, Chrome DevTools'ning Xotira yorlig'i) foydalaning. Bu potentsial xotira oqishlarini aniqlash va yopilmalar ilovangizning hajmini qanday ta'sir qilishini tushunishning eng samarali usulidir.

Xotira boshqaruvini xalqaro miqyosda boshqarish

Global kontekstda ilovalar ko'pincha yuqori darajadagi ish stoli kompyuterlaridan tortib, pastroq spetsifikatsiyali mobil qurilmalargacha bo'lgan turli xil qurilmalarga xizmat qiladi. Xotira cheklovlari oxirgi qurilmalarda sezilarli darajada qattiqroq bo'lishi mumkin. Shu sababli, yopilmalar bilan bog'liq ehtiyotkor xotira boshqaruv amaliyotlari nafaqat yaxshi amaliyot, balki ilovangiz barcha maqsadli platformalarda etarli darajada ishlashini ta'minlash uchun zaruriyatdir. Kuchli mashinada ahamiyatsiz bo'lishi mumkin bo'lgan xotira oqishi byudjetli smartfonda ilovani falaj qilishi mumkin, bu esa yomon foydalanuvchi tajribasiga olib keladi va potentsial ravishda foydalanuvchilarni uzoqlashtiradi.

Kengaytirilgan naqsh: Modul naqsh va IIFE lar

Darhol chaqiriladigan funksiya ifodasi (IIFE) va modul naqshi xususiy qamrovlarni yaratish va xotirani boshqarish uchun yopilmalardan foydalanishning klassik misollaridir. Ular kodni inkapsulyatsiya qiladi, faqat jamoat API'sini ochib beradi, ichki o'zgaruvchilar va funksiyalarni xususiy saqlaydi. Bu o'zgaruvchilar mavjud bo'lgan qamrovni cheklaydi, potentsial xotira oqishlari uchun yuzani kamaytiradi.

            
const myModule = (function() {
  let privateVariable = 'Men xususiyman';
  let privateCounter = 0;

  function privateMethod() {
    console.log(privateVariable);
  }

  return {
    // Jamoat API
    publicMethod: function() {
      privateCounter++;
      console.log('Jamoat usuli chaqirildi. Hisoblagich:', privateCounter);
      privateMethod();
    },
    getPrivateVariable: function() {
      return privateVariable;
    }
  };
})();

myModule.publicMethod(); // Natija: Jamoat usuli chaqirildi. Hisoblagich: 1, Men xususiyman
console.log(myModule.getPrivateVariable()); // Natija: Men xususiyman
// console.log(myModule.privateVariable); // undefined - haqiqatan xususiy

            

              
                Copy
              
            
          

Ushbu IIFE-ga asoslangan modulda privateVariable va privateCounter IIFE ichida qamroviylashgan. Qaytarilgan ob'ektning usullari ushbu xususiy o'zgaruvchilarga kirishga ega bo'lgan yopilmalarni hosil qiladi. IIFE ijro etilgandan so'ng, agar qaytarilgan jamoat API ob'ektiga tashqi mos yozuvlar bo'lmasa, IIFE ning butun qamrovi (ochilmagan xususiy o'zgaruvchilar kiradi) ideal holda axlat yig'ish uchun mos bo'lishi kerak. Biroq, myModule ob'ektining o'zi mos yozuvda bo'lgan davomida, uning yopilmalarining qamrovlari (privateVariable va privateCounter ga mos yozuvlarni ushlab turadi) saqlanib qoladi.

Yopilmalar va samaradorlik ta'sirlari

Xotira oqishlaridan tashqari, yopilmalar ishlatiladigan usul ish vaqti samaradorligiga ham ta'sir qilishi mumkin:

• Qamrov zanjiri qidiruvlari: Funksiya ichida o'zgaruvchiga kirishganda, JavaScript mexanizmi uni topish uchun qamrov zanjiri bo'ylab yuradi. Yopilmalar ushbu zanjirni kengaytiradi. Zamonaviy JS mexanizmlari juda optimallashtirilgan bo'lsa-da, haddan tashqari chuqur yoki murakkab qamrov zanjirlari, ayniqsa ko'plab ichki yopilmalar tomonidan yaratilgan bo'lsa, nazariy jihatdan kichik samaradorlik ortiqcha xarajatlarini keltirib chiqarishi mumkin.
• Funksiya yaratish ortiqcha xarajatlari: Yopilmani hosil qiladigan har bir funksiya yaratilganda, uning va uning muhiti uchun xotira ajratiladi. Samaradorlik jihatidan muhim bo'lgan tsikllarda yoki juda dinamik stsenariylarda, ko'plab yopilmalarni takroran yaratish ko'payishi mumkin.

Optimallashtirish strategiyalari

Dastlabki optimallashtirish odatda tavsiya etilmasa-da, ushbu potentsial samaradorlik ta'sirlarini bilish foydalidir:

• Qamrov zanjiri chuqurligini minimallashtiring: Funksiyalaringizni eng qisqa zaruriy qamrov zanjirlariga ega bo'lish uchun loyihalashtiring.
• Memorizatsiya: Yopilmalar ichidagi qimmat hisob-kitoblar uchun, memorizatsiya (natijalarni keshga saqlash) samaradorlikni sezilarli darajada oshirishi mumkin va yopilmalar memorizatsiya mantig'ini amalga oshirish uchun tabiiy ravishda mos keladi.
• Takrorlanuvchi funksiya yaratilishini kamaytiring: Agar yopilma funksiyasi tsiklda takroran yaratilsa va uning xatti-harakati o'zgarmasa, uni tsikl tashqarisida bir marta yaratishni ko'rib chiqing.

Haqiqiy dunyo global misollari

Yopilmalar zamonaviy veb-dasturlashda keng tarqalgan. Ushbu global foydalanish holatlarini ko'rib chiqing:

• Frontend freymvorklari (React, Vue, Angular): Komponentlar ko'pincha o'zlarining ichki holati va hayot aylanishi usullarini boshqarish uchun yopilmalardan foydalanadi. Masalan, Reactdagi ilgaklar (useState kabi) renderlashlar orasidagi holatni saqlash uchun yopilmalarga katta tayangan.
• Ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish kutubxonalari (D3.js): D3.js voqea tinglovchilari, ma'lumotlarni bog'lash va qayta ishlatiladigan grafik komponentlarini yaratish uchun yopilmalardan keng foydalanadi, bu esa dunyo bo'ylab yangiliklar nashrlari va ilmiy platformalarda ishlatiladigan murakkab interaktiv vizualizatsiyalarga imkon beradi.
• Server-tomonli JavaScript (Node.js): Node.js dagi qayta chaqiruvlar, Promises va async/await naqshlari yopilmalardan katta foydalanadi. Express.js kabi freymvorklardagi vositachi funksiyalar ko'pincha so'rov va javob holatini boshqarish uchun yopilmalarni o'z ichiga oladi.
• Xalqaro miqyosga moslashtirish (i18n) kutubxonalari: Til tarjimalarini boshqaradigan kutubxonalar ko'pincha yuklangan til resursiga asoslanib tarjima qilingan satrlarni qaytaradigan funksiyalarni yaratish uchun yopilmalardan foydalanadi, yuklangan tilning kontekstini saqlaydi.

Xulosa

JavaScript yopilmalari - bu kuchli xususiyat bo'lib, uni chuqur tushunish orqali murakkab dasturlash muammolariga oqlangan yechimlar taqdim etish mumkin. Qamrovni saqlash qobiliyati mustahkam ilovalarni qurish uchun asosdir, bu ma'lumotlar maxfiyligi, holatni boshqarish va funksional dasturlash kabi naqshlarni ta'minlaydi.

Biroq, bu kuch xotira boshqaruvini ehtiyotkorlik bilan boshqarish mas'uliyatini olib keladi. Nazoratsiz qamrovni saqlash xotira oqishiga olib kelishi mumkin, bu ilovaning samaradorligi va barqarorligiga ta'sir qiladi, ayniqsa resurslar cheklangan muhitlarda yoki turli global qurilmalar bo'ylab. JavaScript axlat yig'ish mexanizmlarini tushunish va mos yozuvlarni boshqarish va qamrovni cheklash bo'yicha eng yaxshi amaliyotlarni qabul qilish orqali, dasturchilar umumiy xatoliklar tuzoqlariga tushmasdan yopilmalarning to'liq potentsialini o'zlashtira oladilar.

Global dasturchilar auditoriyasi uchun yopilmalarni o'zlashtirish nafaqat to'g'ri kod yozish; bu ularning joylashuvidan yoki ular ishlatadigan qurilmalardan qat'i nazar, foydalanuvchilarni xursand qiladigan samarali, kengayadigan va yaxshi ishlaydigan kod yozishdir. Doimiy o'rganish, o'ylangan dizayn va brauzer ishlab chiquvchilari vositalaridan samarali foydalanish JavaScript yopilmalarining ilg'or landshaftini navigatsiya qilishda sizning eng yaxshi yordamchingizdir.