Що таке замикання в JavaScript з прикладом

Замикання (Closure) в JavaScript — це можливість, коли внутрішня функція зберігає доступ до змінних зовнішньої функції, навіть після того, як зовнішня функція завершила своє виконання. Замикання створюються щоразу, коли функція визначена всередині іншої функції, що надає внутрішній функції доступ до:

1. Змінних, оголошених у її власній області видимості.
2. Змінних, оголошених у зовнішній (обгортній) функції.
3. Глобальних змінних.

Замикання — це важлива концепція в JavaScript, що дає змогу створювати потужні програмні патерни, такі як інкапсуляція, каріювання (currying) і мемоізація (memoization).

Як працюють замикання в JavaScript

Коли в JavaScript створюється функція, вона несе з собою посилання на область видимості, в якій була визначена. Це посилання на оточуюче середовище, яке часто називають лексичним середовищем (lexical environment), дозволяє замиканням працювати.
```js
function outer() {
let outerVar = 'I am outside!';
function inner() {
console.log(outerVar); // доступ до змінної зовнішнього середовища
}
return inner;
}

const closure = outer();
closure(); // "I am outside!"

Лексичне середовище включає всі змінні, функції та контекст, доступні в області видимості, де була оголошена функція.

Навіть після того, як зовнішня функція була виконана і повернула значення, внутрішня функція зберігає доступ до цих змінних. Це відбувається тому, що внутрішня функція "закриває" змінні в своєму лексичному середовищі, що перешкоджає їхньому збиранню сміття. Ця стійкість лексичного середовища є ключем до того, як працюють замикання.

Основні характеристики замикань

Замикання — це одна з основних концепцій JavaScript, яка має кілька унікальних та потужних характеристик, що роблять їх незамінними для ефективного та модульного коду. Ось детальніший погляд на їхні ключові риси:

1. Стійкість області видимості

Замикання гарантує, що змінні у зовнішній функції залишаються доступними для внутрішньої функції навіть після того, як зовнішня функція завершила виконання.
```js
function outer() {
let outerVar = 'I am outside!';
function inner() {
console.log(outerVar); // доступ до змінної зовнішнього середовища
}
return inner;
}

const closure = outer();
closure(); // "I am outside!"

Це стає можливим завдяки тому, що функції JavaScript зберігають доступ до середовища, в якому вони були створені, що також відоме як їх лексичний scope (lexical scope).

• Приклад:

function createCounter() {  
 let count = 0;  
 return function () {  
 count++;  
 return count;  
 };  
}  

const counter = createCounter();  
console.log(counter()); // Виведеться: 1  
console.log(counter()); // Виведеться: 2

• Тут змінна count зберігається навіть після того, як createCounter завершила виконання, що демонструє, як замикання зберігають область видимості.
• Чому це важливо: Ця стійкість є критично важливою для створення таких функцій, як функції з внутрішнім станом, де функція зберігає стан між викликами.

2. Інкапсуляція

Замикання дають змогу створювати приватні змінні та функції, пропонуючи спосіб інкапсуляції даних.
```js
function createPrivateCounter() {
let privateCount = 0;
return {
increment: function() {
privateCount++;
return privateCount;
},
getCount: function() {
return privateCount;
}
};
}

const counter = createPrivateCounter();
console.log(counter.increment()); // Виведеться: 1
console.log(counter.getCount()); // Виведеться: 1

Це робить можливим впровадження таких концепцій, як приховування даних (data hiding), де певні змінні або методи обмежуються від доступу або зміни ззовні замикання.

• Приклад:

function bankAccount() {  
 let balance = 1000;  

 return {  
 deposit: function (amount) {  
 balance += amount;  
 return `Поповнено: ${amount}. Поточний баланс: ${balance}`;  
 },  
 withdraw: function (amount) {  
 if (amount > balance) {  
 return "Недостатньо коштів!";  
 }  
 balance -= amount;  
 return `Знято: ${amount}. Залишковий баланс: ${balance}`;  
 },  
 getBalance: function () {  
 return `Баланс: ${balance}`;  
 },  
 };  
}  

const myAccount = bankAccount();  
console.log(myAccount.getBalance()); // Баланс: 1000  
console.log(myAccount.deposit(500)); // Поповнено: 500. Поточний баланс: 1500  
console.log(myAccount.withdraw(200)); // Знято: 200. 

Залишковий баланс: 1300

• У цьому прикладі змінна balance інкапсульована в замиканні і не може бути доступна або змінена безпосередньо, що забезпечує цілісність даних.
• Чому це важливо: Інкапсуляція допомагає створювати більш чистий і модульний код та запобігає небажаному зовнішньому втручанню.

3. Ефективність використання пам'яті

Замикання зберігають тільки посилання на змінні, які активно використовуються внутрішньою функцією. Це гарантує, що непотрібні змінні зовнішньої функції не залишаються в пам'яті, що оптимізує використання пам'яті.

• Приклад:

function createLogger(level) {  
 return function (message) {  
 console.log(`[${level}] ${message}`);  
 };  
}  

const infoLogger = createLogger("INFO");  
infoLogger("This is an informational message."); // [INFO] This is an informational message

• Тут зберігається тільки змінна level в замиканні, оскільки внутрішня функція активно її використовує.
  ``js
function createLogger(level) {
return function(message) {
console.log([${level}] ${message}`);
  };
  }

const errorLogger = createLogger("ERROR");
errorLogger("An error occurred"); // [ERROR] An error occurred

Інші змінні з зовнішньої області видимості (якщо такі є) будуть зібрані сміттям.
- Чому це важливо: Зберігаючи в пам'яті лише необхідні змінні, замикання запобігають надмірному споживанню пам'яті, що покращує ефективність довготривалих додатків.

4. Забезпечення модульного дизайну

Замикання дозволяють розробникам розбивати великі програми на менші, багаторазово використовувані компоненти. Це сприяє кращій підтримці та читабельності коду.

• Приклад:

function multiplier(factor) {  
 return function (number) {  
 return number * factor;  
 };  
}  

const double = multiplier(2);  
const triple = multiplier(3);  

console.log(double(5)); // Виведеться: 10  
console.log(triple(5)); // Виведеться: 15

## Спрощує асинхронне програмування

Замикання часто використовуються в асинхронному JavaScript, наприклад, в колбеках або промісах, для збереження доступу до змінних після завершення асинхронної операції.

- **Приклад**:

```js
function fetchData(url) {  
 return function (callback) {  
 setTimeout(() => {  
 callback(`Дані з ${url}`);  
 }, 1000);  
 };  
}  

const getData = fetchData("https://api.example.com");  
getData(console.log); // Виведеться через 1 секунду: Дані з https://api.example.com

Приклади замикань

Замикання — це основна концепція в JavaScript, яка дозволяє функціям зберігати доступ до змінних їхнього лексичного середовища, навіть після того, як зовнішня функція виконалась. Нижче наведено кілька практичних прикладів, що демонструють, як працюють замикання і де вони зазвичай використовуються.
```js
function createCounter() {
let count = 0;
return function () {
count++;
return count;
};
}

const counter = createCounter();
console.log(counter()); // Виведеться: 1
console.log(counter()); // Виведеться: 2

Простий лічильник

Замикання можна використовувати для збереження приватного стану для лічильника.

function createCounter() {  
 let count = 0; // Приватна змінна  
 return function () {  
 count++;  
 return count;  
 };  
}  

const counter1 = createCounter();  
console.log(counter1()); // Виведеться: 1  
console.log(counter1()); // Виведеться: 2  

const counter2 = createCounter();  
console.log(counter2()); // Виведеться: 1  
console.log(counter2()); // Виведеться: 2

У цьому прикладі внутрішня функція зберігає доступ до змінної count з зовнішньої функції, навіть після того, як зовнішня функція завершила виконання.

2. Приватні змінні

Замикання можна використовувати для інкапсуляції змінних і створення їх приватними.

function BankAccount(initialBalance) {  
 let balance = initialBalance;  

 return {  
 deposit: function (amount) {  
 balance += amount;  
 return `Поповнено: ${amount}. Поточний баланс: ${balance}`;  
 },  
 withdraw: function (amount) {  
 if (amount > balance) {  
 return "Недостатньо коштів!";  
 }  
 balance -= amount;  
 return `Знято: ${amount}. Залишковий баланс: ${balance}`;  
 },  
 getBalance: function () {  
 return `Баланс: ${balance}`;  
 },  
 };  
}  

Поточний баланс: ${balance}`;  
 },  
 withdraw: function (amount) {  
 if (amount > balance) {  
 return "Недостатньо коштів!";  
 }  
 balance -= amount;  
 return `Знято: ${amount}. Залишковий баланс: ${balance}`;  
 },  
 getBalance: function () {  
 return `Поточний баланс: ${balance}`;  
 }  
 };  
}  

const myAccount = BankAccount(1000);  
console.log(myAccount.deposit(500)); // Виведеться: Поповнено: 500. Поточний баланс: 1500  
console.log(myAccount.withdraw(200)); // Виведеться: Знято: 200. Залишковий баланс: 1300  
console.log(myAccount.balance); // Виведеться: undefined (Не можна отримати доступ до приватної змінної)

Тут змінна balance інкапсульована і не може бути доступною безпосередньо ззовні замикання.

3. Прослуховувачі подій (Event Listeners)

Замикання часто використовуються в обробниках подій (event handlers) для збереження доступу до змінних.

function BankAccount(initialBalance) {  
 let balance = initialBalance;  

 return {  
 deposit: function (amount) {  
 balance += amount;  
 return `Поповнено: ${amount}. Поточний баланс: ${balance}`;  
 },  

Поточний баланс: ${balance}`;  
 },  
 withdraw: function (amount) {  
 if (amount > balance) {  
 return "Недостатньо коштів!";  
 }  
 balance -= amount;  
 return `Знято: ${amount}. Залишковий баланс: ${balance}`;  
 },  
 getBalance: function () {  
 return `Поточний баланс: ${balance}`;  
 }  
 };  
}  

const myAccount = BankAccount(1000);  
console.log(myAccount.deposit(500)); // Виведеться: Поповнено: 500. Поточний баланс: 1500  
console.log(myAccount.withdraw(200)); // Виведеться: Знято: 200. Залишковий баланс: 1300  
console.log(myAccount.balance); // Виведеться: undefined (Не можна отримати доступ до приватної змінної)

Внутрішня функція в прослуховувачі подій (event listener) зберігає доступ до змінної count, що дозволяє відстежувати, скільки разів була натиснута кнопка.

4.

let count = 0;
document.getElementById("myButton").addEventListener("click", function() {
  count++;
  console.log(`Button clicked ${count} times`);
});

## Фабрики функцій

Замикання можуть динамічно генерувати спеціалізовані функції.

```js
function multiplier(factor) {  
 return function (number) {  
 return number * factor;  
 };  
}  

const double = multiplier(2);  
const triple = multiplier(3);  

console.log(double(5)); // Виведеться: 10  
console.log(triple(5)); // Виведеться: 15

Внутрішня функція зберігає доступ до змінної factor, що дозволяє використовувати та налаштовувати логіку.

5. Асинхронні замикання

Замикання є необхідними в асинхронному програмуванні, наприклад, у колбеках.

function fetchData(url) {  
 return function (callback) {  
 setTimeout(() => {  
 callback(`Дані отримано з ${url}`);  
 }, 1000);  
 };  
}  

const fetchFromAPI = fetchData("https://api.example.com");  
fetchFromAPI(console.log); // Виведеться через 1 секунду: Дані отримано з https://api.example.com

Повернена функція зберігає доступ до змінної url, навіть після того, як fetchData завершить виконання.

6.

function fetchData(url) {
  return function(callback) {
    setTimeout(() => {
      callback(`Data fetched from ${url}`);
    }, 1000);
  };
}

## Цикли з замиканнями

Замикання допомагають уникати типових проблем, таких як доступ до правильної змінної в циклах.

```js
for (let i = 0; i < 3; i++) {  
 setTimeout(function () {  
 console.log(`Значення i: ${i}`); // Виведеться: 0, 1, 2 (через 1 секунду)  
 }, 1000);  
}

Використання let у циклі створює змінну з областю видимості блоку для кожної ітерації, яка зберігається в замиканні. Якщо замість цього використовувати var, усі замикання будуть посилатися на одну і ту ж змінну.

7.

for (let i = 0; i < 3; i++) {
  setTimeout(function () {
    console.log(i);
  }, 1000);
}

## Мемоізація

Замикання корисні для кешування результатів дорогих обчислень.

```js
function memoize(fn) {  
 const cache = {};  
 return function (arg) {  
 if (cache[arg]) {  
 return `З кешу: ${cache[arg]}`;  
 }  
 const result = fn(arg);  
 cache[arg] = result;  
 return `Обчислено: ${result}`;  
 };  
}  

const square = memoize((n) => n * n);  
console.log(square(4)); // Виведеться: Обчислено: 16  
console.log(square(4)); // Виведеться: З кешу: 16

Тут об'єкт cache зберігається між викликами, щоб зберігати результати попередніх обчислень.

Звичайні випадки використання замикань

Замикання — це потужна особливість JavaScript, яка дозволяє застосовувати просунуті техніки програмування та ефективно керувати кодом. Ось найбільш поширені випадки використання замикань, розширені додатковими деталями та прикладами:

1. Інкапсуляція даних і приватність

Замикання дозволяють розробникам створювати приватні змінні, імітуючи інкапсуляцію — концепцію об'єктно-орієнтованого програмування.
``js
function createBankAccount(initialBalance) {
let balance = initialBalance;
return {
deposit: function(amount) {
balance += amount;
returnПоповнено: ${amount}. Поточний баланс: ${balance};
},
getBalance: function() {
returnБаланс: ${balance}`;
}
};
}

Використовуючи замикання, чутливі дані можна приховати та зробити доступними лише через конкретні методи.

Приклад:

function createBankAccount(initialBalance) {  
 let balance = initialBalance;  

 return {  
 deposit: function (amount) {  
 balance += amount;  
 return balance;  
 },  
 withdraw: function (amount) {  
 if (amount > balance) {  
 return "Недостатньо коштів";  
 }  
 balance -= amount;  
 return balance;  
 },  
 getBalance: function () {  
 return balance;  
 },  
 };  
}  

const account = createBankAccount(1000);  
console.log(account.deposit(500)); // Виведеться: 1500  
console.log(account.withdraw(200)); // Виведеться: 1300  
console.log(account.balance); // Виведеться: undefined (не можна отримати доступ безпосередньо)

Тут змінна balance є приватною і доступна лише через надані методи.

2. Колбеки (Callback Functions)

Замикання є основою асинхронного програмування, наприклад, при використанні прослуховувачів подій (Event Listeners), setTimeout або промісів (Promises).
```js
setTimeout(function() {
console.log("This is a delayed message");
}, 1000);

Вони забезпечують, щоб внутрішня функція мала доступ до змінних у своїй обгортній області видимості, навіть після того, як зовнішня функція завершила виконання.

Приклад:

function fetchData(url) {  
 let fetchedData = "Завантаження...";  
 setTimeout(function () {  
 fetchedData = `Дані з ${url}`;  
 console.log(fetchedData);  
 }, 2000);  
}  

fetchData("https://api.example.com"); // Виведеться через 2 секунди: Дані з https://api.example.com

Внутрішня функція в setTimeout зберігає доступ до змінної url, що дозволяє асинхронно отримати дані.

3. Каріювання функцій (Currying)

Каріювання перетворює функцію з кількома аргументами на серію функцій, кожна з яких приймає один аргумент за раз.
```js
function multiply(a) {
return function(b) {
return a * b;
};
}

const multiplyByTwo = multiply(2);
console.log(multiplyByTwo(3)); // Виведеться: 6

Замикання дозволяють застосовувати каріювання, зберігаючи доступ кожної функції до аргументів, наданих у попередніх викликах.

Приклад:

function multiply(a) {  
 return function (b) {  
 return a * b;  
 };  
}  

const double = multiply(2);  
console.log(double(5)); // Виведеться: 10  

const triple = multiply(3);  
console.log(triple(5)); // Виведеться: 15

Тут замикання гарантує, що значення a зберігається між викликами.

4.

function add(a) {
  return function(b) {
    return a + b;
  };
}

const increment = add(1);
console.log(increment(5)); // Виведеться: 6

## Функціональне програмування

Замикання часто використовуються в функціях вищого порядку, таких як `map`, `reduce` та `filter`, які потребують збереження доступу до змінних з їхньої зовнішньої області видимості.

**Приклад з** `filter`**:**

```js
function filterByThreshold(threshold) {  
 return function (number) {  
 return number > threshold;  
 };  
}  

const numbers = [10, 20, 30, 40];  
const filterAbove20 = filterByThreshold(20);  
const result = numbers.filter(filterAbove20);  

console.log(result); // Виведеться: [30, 40]

Замикання дозволяє filterAbove20 зберігати змінну threshold.

5. Обробка подій (Event Handling)

Замикання є важливими в програмуванні, орієнтованому на події.
```js
document.getElementById("myButton").addEventListener("click", function() {
console.log("Button clicked!");
});

Вони дозволяють прослуховувачам подій (event listeners) доступ до контексту, в якому вони були визначені.

Приклад:

function attachEventListener(buttonId, message) {  
 const button = document.getElementById(buttonId);  
 button.addEventListener("click", function () {  
 console.log(message);  
 });  
}  

attachEventListener("btn1", "Кнопка 1 натиснута!");  
attachEventListener("btn2", "Кнопка 2 натиснута!");

Кожен прослуховувач подій (event listener) зберігає доступ до змінної message, яка є специфічною для свого екземпляра.

6.

document.getElementById("btn1").addEventListener("click", function() {
  console.log("Button 1 was clicked");
});

## Мемоізація та кешування

Замикання корисні для оптимізації продуктивності через мемоізацію — зберігання результатів дорогих викликів функцій для подальшого використання.

**Приклад:**

```js
function memoize(fn) {  
 const cache = {};  
 return function (n) {  
 if (cache[n] !== undefined) {  
 return cache[n];  
 }  
 const result = fn(n);  
 cache[n] = result;  
 return result;  
 };  
}  

const factorial = memoize(function (x) {  
 return x === 0 ? 1 : x * factorial(x - 1);  
});  

console.log(factorial(5)); // Виведеться: 120  
console.log(factorial(5)); // Виведеться: 120 (з кешу)

Замикання забезпечує, що об'єкт cache зберігається між викликами.

7. Динамічне створення функцій

Замикання дозволяють динамічно створювати функції, адаптовані до конкретних потреб.
```js
function createMultiplier(factor) {
return function(number) {
return number * factor;
};
}

const double = createMultiplier(2);
console.log(double(5)); // Виведеться: 10

Цей патерн часто використовується в бібліотеках та фреймворках.

Приклад:

function createGreeter(greeting) {  
 return function (name) {  
 return `${greeting}, ${name}!`;  
 };  
}  

const greetInEnglish = createGreeter("Hello");  
console.log(greetInEnglish("John")); // Виведеться: Hello, John!  

const greetInSpanish = createGreeter("Hola");  
console.log(greetInSpanish("Maria")); // Виведеться: Hola, Maria!

Тут замикання зберігає змінну greeting.

8.

function createGreeter(greeting) {
  return function(name) {
    return `${greeting}, ${name}!`;
  };
}

const greetInFrench = createGreeter("Bonjour");
console.log(greetInFrench("Pierre")); // Виведеться: Bonjour, Pierre!

## Керування станом у UI фреймворках

Сучасні JavaScript фреймворки, такі як React та Vue, активно використовують замикання для ефективного керування станом та контекстом.

**Приклад у React Hooks:**

```js
function Counter() {  
 const [count, setCount] = React.useState(0);  

 function increment() {  
 setCount((prevCount) => prevCount + 1);  
 }  

 return (  
   <div>  
     Count: {count}  
   </div>  
 );  
}

Замикання в setCount гарантує, що prevCount зберігає своє значення.

Переваги замикань у JavaScript

1. Інкапсуляція
   Замикання забезпечують спосіб імітації приватних методів та змінних. Це дозволяє розробникам приховувати внутрішню логіку та стан, забезпечуючи доступ лише до необхідних методів, залишаючи іншу функціональність приватною. Цей патерн широко використовується в об'єктно-орієнтованому програмуванні для створення модулів і керування доступом до чутливих даних.
2. ```js
   const counter = {
   count: 0,
   increment() {
   this.count++;
   },
   getCount() {
   return this._count;
   }
   };

Збереження стану між викликами функцій

Одна з основних переваг замикань — це їх здатність зберігати стан між кількома викликами. Коли ви створюєте замикання, внутрішня функція зберігає доступ до змінних з зовнішньої функції, навіть після того, як зовнішня функція завершить виконання. Ця характеристика є важливою для керування даними між різними операціями без їх глобального розкриття.

1. Гнучкість у функціональності
   Замикання надають гнучкість для визначення функцій, які можуть вести себе по-різному в залежності від середовища, в якому вони були створені. Захоплюючи значення з їхнього лексичного середовища, замикання дозволяють реалізовувати динамічну поведінку, яку важко відтворити за допомогою простих функцій. Це особливо корисно в патернах функціонального програмування, таких як каріювання (currying), часткове застосування (partial application) та функції вищого порядку (higher-order functions).

2. function createMultiplier(factor) {
   return function(number) {
   return number * factor;
   };
   }
   

const double = createMultiplier(2);
console.log(double(5)); // Виведеться: 10

Конфіденційність даних та захист

Замикання забезпечують кращу конфіденційність даних, створюючи приватні змінні, до яких неможливо отримати доступ безпосередньо ззовні функції. Тільки специфічні методи, надані замиканням, можуть змінювати або зчитувати ці приватні змінні, що гарантує збереження даних від несанкціонованих змін. Цей патерн особливо корисний при розробці бібліотек або модулів, де цілісність даних має важливе значення.

1. Ефективність використання пам'яті
   У деяких випадках замикання можна використовувати для оптимізації використання пам'яті. Оскільки замикання зберігають лише посилання на необхідні змінні, розробники можуть знизити навантаження на пам'ять, забезпечуючи, щоб у пам'яті залишалися лише необхідні дані. Крім того, захоплюючи лише релевантний стан, замикання можуть уникати зберігання непотрібних посилань у пам'яті.

2. Покращене асинхронне програмування
   Замикання особливо корисні в асинхронному програмуванні, наприклад, при роботі з колбеками (callbacks) або промісами (promises).
   ``js
function fetchData(url) {
return function(callback) {
setTimeout(() => {
callback(Data fetched from ${url}`);
   }, 1000);
   };
   }

Збереження правильного стану

Захоплюючи необхідний стан під час створення функції, замикання гарантують, що правильні дані будуть доступні, коли колбек (callback) або проміс (promise) буде вирішено, що робить їх необхідними для обробки асинхронних робочих процесів у JavaScript.

1. Контроль над контекстом виконання
   Замикання надають можливість контролювати контекст виконання функції. Інкапсулюючи функції в іншу функцію, розробники можуть створити контрольовану область видимості, де певні операції обмежені або змінені, що гарантує, що різні частини програми залишаються ізольованими одна від одної.

2. Підтримка фабрик функцій
   Замикання дозволяють створювати "фабрики функцій", які можуть генерувати різні варіанти функції на основі початкового вводу. Це корисно для створення кількох функцій з одного шаблону, наприклад, для створення користувацьких обробників подій (event handlers), валідаторів або функцій конфігурації, адаптованих до конкретних потреб.

3. function createValidator(type) {
   return function(value) {
   if (type === "number") {
     return !isNaN(value);
   }
   return value.length > 0;
   };
   }
   

const isNumberValidator = createValidator("number");
console.log(isNumberValidator(5)); // Виведеться: true

Покращена повторне використання коду

З замиканнями ви можете писати більш повторно використовуваний і модульний код. Функції, створені за допомогою замикань, можуть бути налаштовані і використовувані в кількох місцях без необхідності повторювати логіку. Це ідеально підходить для написання бібліотек, утилітних функцій або компонентів, які повинні працювати з різними конфігураціями або наборами даних.

1. Спрощення обробки подій
   Замикання можуть спростити обробку подій, захоплюючи необхідний стан і контекст для кожного прослуховувача подій (event listener). Наприклад, замикання може захопити джерело події або пов'язані дані, що дозволяє реалізувати динамічну поведінку на основі події, яка відбулася, без необхідності використовувати глобальні змінні або складні системи відслідковування подій.

Виклики та підводні камені замикань у JavaScript

Хоча замикання є важливою особливістю JavaScript, вони мають низку викликів і потенційних підводних каменів, про які розробникам варто знати.
```js
document.getElementById("btn").addEventListener("click", function() {
console.log("Button clicked");
});

Розуміння цих викликів може допомогти ефективно використовувати замикання, уникаючи проблем, які можуть вплинути на продуктивність, підтримуваність та використання пам'яті.

1. Витоки пам'яті

Однією з основних проблем, що виникають з замиканнями, є ймовірність витоків пам'яті. Це відбувається, коли замикання зберігає посилання на змінні з зовнішньої функції навіть після того, як зовнішня функція завершила виконання. В результаті ці змінні можуть не бути зібрані сміттям, що призводить до непотрібного споживання пам'яті.

Наприклад, якщо замикання зберігає великі об'єкти або складні структури даних, вони можуть залишатися в пам'яті до тих пір, поки існує саме це замикання, навіть якщо вони більше не потрібні. Це може викликати "переповнення" пам'яті, особливо в додатках, що працюють довго або мають багато замикань.
```js
function createObject() {
let largeData = new Array(1000000).fill("some large data");
return function() {
console.log(largeData[0]);
};
}
const obj = createObject(); // largeData не буде зібрано сміттям, поки obj існує

Для зменшення цього ризику важливо забезпечити, щоб замикання використовувались лише за необхідності, і всі посилання на об'єкти повинні бути явно видалені, коли вони більше не потрібні.

Краща практика: Регулярно перевіряти та очищати кеші або дані, що зберігаються в замиканнях, коли ці дані більше не потрібні.

2. Складність налагодження

Замикання можуть створювати складнощі при налагодженні. Коли функція вкладена всередину іншої, внутрішня функція може отримувати доступ до змінних з області видимості зовнішньої функції. Хоча така поведінка часто є корисною, вона може ускладнити відстеження та налагодження, особливо в глибоко вкладеному або дуже складному коді.

Залежність внутрішньої функції від змінних зовнішнього контексту може ускладнити визначення, які змінні є в області видимості на певний момент часу.
```js
function outerFunction() {
let outerVar = "I am outside!";
function innerFunction() {
console.log(outerVar);
}
return innerFunction;
}
const myFunc = outerFunction();
myFunc(); // Виведе: "I am outside!"

Крім того, коли замикання використовуються в асинхронному коді (наприклад, в колбеках або промісах), розуміння порядку виконання функцій і того, як вони отримують доступ до своїх зовнішніх змінних, може стати ще більш заплутаним.

Краща практика: Використовуйте чіткі та описові імена змінних, уникайте глибокого вкладення та використовуйте сучасні інструменти для налагодження, такі як точки зупину (breakpoints) та виведення в консоль, щоб краще відслідковувати поведінку замикань.

3. Проблеми з продуктивністю

Хоча замикання є потужними, вони можуть мати вплив на продуктивність. Замикання зберігають посилання на їхнє оточуюче середовище, що означає, що змінні зовнішньої області видимості залишаються живими стільки, скільки існує замикання.
```js
function outer() {
let outerVar = "I am outside!";
return function inner() {
console.log(outerVar);
};
}
const myClosure = outer();
myClosure(); // Виведе: "I am outside!"

Це може призвести до збільшення використання пам'яті, оскільки замикання "закривають" не лише свої локальні змінні, а й зберігають доступ до області видимості зовнішньої функції.

Для додатків з великою кількістю замикань або високочастотними викликами функцій це може спричинити помітне зниження продуктивності, особливо в додатках, що використовують багато пам'яті або мають вимоги в реальному часі. Наприклад, замикання можуть викликати проблеми з процесором або пам'яттю, якщо вони створюються повторно в циклі без належного очищення.

Краща практика: Мінімізуйте кількість створених замикань у критичних за продуктивністю частинах вашого коду. Якщо замикання не є абсолютно необхідними, розгляньте використання альтернатив, таких як колбеки (callbacks), прослуховувачі подій (event listeners) або інші техніки з області видимості функцій, які не зберігають посилання на зовнішні змінні.

4. Ненавмисне збереження стану

Замикання дозволяють функціям "пам'ятати" стан змінних з їхнього лексичного середовища, але це іноді може призвести до ненавмисного збереження стану.
```js
let counter = 0;
function incrementCounter() {
return function() {
counter++;
console.log(counter);
};
}
const counterIncrement = incrementCounter();
counterIncrement(); // Виведеться: 1
counterIncrement(); // Виведеться: 2

Якщо замикання використовується в циклі або викликається неодноразово в різних контекстах, воно може ненавмисно захопити та зберегти стан змінних з попередніх виконань, що призведе до помилок, які важко відслідкувати.

Наприклад, замикання, що захоплюють змінні в циклі, можуть зберігати фінальне значення цих змінних, навіть якщо вони мали б представляти різні стани в різний час.

Краща практика: Будьте обережні щодо того, які дані захоплюються замиканнями, особливо в циклах або асинхронних функціях. Завжди переконуйтеся, що правильні дані передаються замиканню, щоб уникнути ненавмисного збереження стану.

5. Збільшення складності коду

Хоча замикання можуть спростити певні патерни, такі як інкапсуляція даних, вони також можуть призвести до збільшення складності коду. Розробники іноді можуть надмірно використовувати замикання для вирішення проблем, які можна було б вирішити більш просто за допомогою інших конструкцій.
```js
let increment = (function() {
let count = 0;
return function() {
count++;
console.log(count);
};
})();
increment(); // Виведеться: 1
increment(); // Виведеться: 2

Як результат, база коду може стати важчою для розуміння, підтримки та розширення.

Замикання у поєднанні з асинхронним програмуванням (наприклад, промісами (promises), async/await або колбеками (callbacks)) можуть призвести до складного і глибоко вкладеного коду, який важко читати або аналізувати.

Краща практика: Використовуйте замикання там, де вони мають сенс, і уникайте надмірної ускладненості коду. Тримайте функції маленькими та зосередженими на одній задачі, а також регулярно рефакторіть код для збереження його зрозумілості.

Висновок

Замикання — це потужна особливість JavaScript, яка дозволяє застосовувати багато просунутих технік програмування, але їх слід використовувати обережно. Усвідомлення потенційних проблем, таких як витоки пам'яті, складність налагодження та проблеми з продуктивністю, може допомогти розробникам уникнути підводних каменів і максимально використовувати можливості замикань. Правильне проектування, оптимізація та моніторинг є ключовими для того, щоб замикання позитивно впливали на продуктивність і підтримуваність вашого коду.
```js
const closureExample = (function() {
let count = 0;
return function() {
count++;
console.log(count);
};
})();
closureExample(); // Виведеться: 1

Перекладено з: What Is Closure in JavaScript with Example