面试题：JavaScript 闭包数据隐藏在复杂应用架构中的应用与优化

Question

假设你正在开发一个大型的 JavaScript 应用，涉及多个模块和复杂的业务逻辑。如何利用闭包实现不同模块间的数据隐藏与交互，同时保证系统的可维护性和扩展性？请详细描述设计思路，并给出关键代码示例以及相应的优化策略。

Answer 1

设计思路

1. 数据隐藏：利用闭包的特性，在一个函数内部定义变量和函数，这些内部的变量和函数不会被外部直接访问，从而实现数据隐藏。例如，模块 A 内部定义的变量 privateData 只在模块 A 的闭包内可访问。
2. 模块间交互：通过在闭包内部返回公开的接口函数，这些接口函数可以访问闭包内的私有数据，不同模块通过调用对方公开的接口函数来实现交互。例如，模块 B 可以调用模块 A 公开的接口函数 getPrivateData 来获取模块 A 的部分数据。
3. 可维护性：将不同的功能封装在各自独立的闭包模块中，每个模块的代码相对独立，便于理解、修改和测试。如果某个模块出现问题，只需要关注该模块内部代码，而不会影响其他模块。
4. 扩展性：可以方便地添加新的模块，新模块按照相同的闭包封装方式进行开发，与现有模块通过公开接口进行交互。同时，现有模块内部实现的修改不会影响到其他依赖该模块公开接口的模块，只要公开接口保持不变。

关键代码示例

// 模块 A
const moduleA = (function () {
    let privateData = '这是模块 A 的私有数据';

    function getPrivateData() {
        return privateData;
    }

    return {
        getPrivateData: getPrivateData
    };
})();

// 模块 B
const moduleB = (function () {
    function useModuleAData() {
        console.log('模块 B 使用模块 A 的数据:', moduleA.getPrivateData());
    }

    return {
        useModuleAData: useModuleAData
    };
})();

// 使用
moduleB.useModuleAData();

优化策略

1. 减少闭包开销：避免在循环或频繁调用的函数中创建闭包，因为每次创建闭包都会产生额外的内存开销。如果需要在循环中使用类似闭包的功能，可以考虑将闭包的创建移到循环外部。
2. 合理管理内存：注意闭包对外部变量的引用，如果外部变量不再需要，但由于闭包的引用而无法被垃圾回收机制回收，可能会导致内存泄漏。在适当的时候，解除闭包对不再使用的外部变量的引用。
3. 接口设计简洁明了：公开接口函数应该设计得简洁、清晰，易于理解和使用。避免公开过多不必要的接口，以免增加模块间的耦合度和使用复杂度。
4. 文档化：对每个模块的公开接口进行详细的文档说明，包括接口的功能、参数和返回值等信息，方便其他开发人员使用和维护。