我眼中的“閉包”

• 接觸閉包

  •        接觸編程以來，接觸過好幾種編程語言中都提到了閉包這個語言特性，Javascript，Ruby，Perl。最近在看關(guān)于Groovy的 時(shí)候也突出談了閉包這個特性。Search了一下各大搜索引擎，發(fā)現(xiàn)Java里面也開始討論要不要在后續(xù)版本里面加入閉包的特性了。由此可見閉包這個特 性，如何的吸引人。閑話少說，直接來看閉包吧！
            下面的主要內(nèi)容來源于各個搜索引擎。我只是整理了一下，找出一個最便于我自己理解的版本表述如下，可能在你看來這些理解是有失偏頗的，請你不要吝惜的告訴我。參考資料列表會附在后面，有興趣可以直接讀那些資料。

• 什么是閉包
  • 閉包的概念，不同資料給出了好幾種。
  • 閉包：包含了自由(未綁定)變量的代碼塊，這些變量不是在這個代碼塊中或者任何全局上下文中定義的，而是定義代碼塊的環(huán)境中定義的。也就是下面兩部分：
    • 要執(zhí)行的代碼塊(由于自由變量存在，相關(guān)變量引用沒有釋放)
    • 為自由變量提供綁定的計(jì)算環(huán)境(作用域)
  • 閉包：一種函數(shù)對象或者匿名函數(shù)，作為參數(shù)傳遞，可以動態(tài)的創(chuàng)建與返回
  • 閉包：具有閉合作用域的匿名函數(shù)
    • 第一層理解：閉包是具有特別作用域規(guī)則且可以作為參數(shù)的代碼塊

      • 代碼說明：
        3.times {puts "Inside the times method."}
        
        Results:
        Inside the times method.
        Inside the times method.
        Inside the times method.
        

    • 第二層理解：給上述的代碼塊擴(kuò)展一個參數(shù)列表，使方法或函數(shù)可以與這個代碼通訊
      • 代碼說明：
        ['lions', 'tigers', 'bears'].each {|item| puts item}
        
        Results:
        lions
        tigers
        bears
    • 第三層理解：將這樣的代碼塊作為參數(shù)傳遞

      • 代碼說明：
        animals = ['lions', 'tigers', 'bears'].collect {|item| item.upcase}
        puts animals.join(" and ") + " oh, my."
        
        LIONS and TIGERS and BEARS oh, my.

    • 第四層理解：定義代碼塊的環(huán)境的名稱空間和使用它的函數(shù)之間的作用域本質(zhì)上是一個作用域,即：作用域是閉合的

      • 代碼說明：
        tax = 0.08
        prices = [4.45, 6.34, 3.78]
        tax_table = prices.collect {|price| {:price => price, :tax => price * tax}}
        tax_table.collect {|item| puts "Price: #{item[:price]}    Tax: #{item[:tax]}"}
        
        Results:
        Price: 4.45    Tax: 0.356
        Price: 6.34    Tax: 0.5072
        Price: 3.78    Tax: 0.3024

  • 按照SCIP定義：閉包就是一個攜帶有本地狀態(tài)的函數(shù)
• 我對閉包的理解
  • 閉包具有函數(shù)的性質(zhì)
    • 能完成一定的功能的代碼塊
    • 能夠預(yù)定義參數(shù)和引用作用域中的參數(shù)
    • 能夠在需要的地方被調(diào)用
  • 閉包可以看成對象
    • 能夠作為參數(shù)傳遞
  • 作用域的作用
    • 作用域設(shè)定一個運(yùn)行空間，但是作用域本身也很無賴，作用域知道自己能干什么，但是不知道具體要怎么做。只要作用域真正要用的時(shí)候，見到了閉包里面的代碼塊，作用域才算功德圓滿了。這就是所謂“動態(tài)”的一種體現(xiàn)吧
    • 作用域決定了閉包中代碼塊的使用方法
    • 作用域決定了閉包中預(yù)設(shè)參數(shù)的本質(zhì)，如參數(shù)的個數(shù)，類型

      • 疑問：還沒有搞清楚一個問題，在這里請教一下知道的  
        在閉包里面作用域提供的參數(shù) 是怎么和閉包里面預(yù)設(shè)的參數(shù)一一對應(yīng)起來的呢？見下面代碼
        printMapClosure = {| key, value| puts key + "=" + value }
        [ "yue" : "wu", "lane" : "burks", "sudha" : "saseethiaseeleethialeselan" ].each(printMapClosure)
        result:yue=wu
        lane=burks
        sudha=saseethiaseeleethialeselan
        我想知道為什么 key就對應(yīng)yue，lane，sudha呢？而value就會對應(yīng)wu，burks，sasee...呢？
        不要告訴我是語義匹配這么高深的回答。呵呵  希望知道的人能給我說明白了怎么回事啊？指給我一些資料我也感激不盡啊。

    • 作用域決定了閉包的最終處理結(jié)果
  • 總結(jié)：閉包是一種被作用域限制的函數(shù)對象
• 另附：未來Java可能會采用的兩種閉包形式
  • BGGA方案

    • 說明：擴(kuò)展了類型系統(tǒng)，引入了 function 類型，即函數(shù)都帶有一個類型參數(shù)列表、返回類型和 throws 子句。

      代碼：完成求平方和
      sumOfSquares = mapReduce(myBigCollection,
      { Double x => x * x },
      { Double x, Double y => x + y });

  • CICE方案

    • 說明：通過定義更簡化的內(nèi)部類來完成對閉包的支持

      代碼：完成求平方和
      Double sumOfSquares = mapReduce(myBigCollection,
      UnaryFunction<Double>(Double x) { return x*x; },
      BinaryFunction<Double, Double>(Double x, Double y) { return x+y; });

• 附，參考資料

  • Java語言與實(shí)踐：閉包之爭 http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp04247.html

    跨越邊界：閉包 http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-cb01097.html

    MartinFowler說閉包
    http://blog.csdn.net/limux/archive/2005/07/05/413911.aspx (中文)
    http://martinfowler.com/bliki/Closure.html(英文)