面试题：TypeScript中变量生命周期管理及闭包应用

闭包对变量生命周期的影响

在TypeScript中，闭包会延长其捕获变量的生命周期。当一个函数内部定义了另一个函数，并且内部函数可以访问外部函数的变量时，就形成了闭包。外部函数执行完毕后，其变量本应被销毁，但由于闭包的存在，这些变量依然被引用，所以不会被垃圾回收机制回收，从而延长了变量的生命周期。

代码示例 - 利用闭包管理变量访问和生命周期

function outerFunction() {
    let privateVariable = 0;

    function innerFunction() {
        privateVariable++;
        return privateVariable;
    }

    return innerFunction;
}

const counter = outerFunction();
console.log(counter()); // 输出 1
console.log(counter()); // 输出 2

在上述代码中，outerFunction返回了innerFunction。innerFunction形成了一个闭包，它可以访问并修改outerFunction中的privateVariable。尽管outerFunction已经执行完毕，但privateVariable因为被innerFunction（闭包）引用，所以其生命周期被延长。

闭包内变量何时被垃圾回收机制回收

闭包内变量在不再被任何引用指向时，会被垃圾回收机制回收。例如：

function outerFunction() {
    let privateVariable = 0;

    function innerFunction() {
        privateVariable++;
        return privateVariable;
    }

    return innerFunction;
}

let counter = outerFunction();
console.log(counter()); // 输出 1
// 将counter设置为null，不再有对闭包的引用
counter = null;
// 此时，闭包内的privateVariable将可以被垃圾回收

当counter被设置为null后，就不再有对闭包（innerFunction）的引用，闭包所引用的privateVariable也不再被任何活动对象引用，因此垃圾回收机制可以回收相关内存。

可能导致内存泄漏的情况

循环引用：如果闭包内部存在对外部对象的循环引用，可能导致内存泄漏。例如：

function outerFunction() {
    const largeObject = { data: new Array(1000000).fill(0) };
    function innerFunction() {
        // 假设这里的操作建立了循环引用
        largeObject.referenceToInner = innerFunction;
        return largeObject.data.length;
    }
    return innerFunction;
}

const counter = outerFunction();
// 即使不再使用counter，由于循环引用，largeObject和innerFunction都无法被垃圾回收

未释放的引用：如果闭包被长时间持有，而闭包中引用的变量不再需要，但因为闭包的存在不能被回收，就会导致内存泄漏。例如，将闭包作为全局变量存储，且一直未释放对该闭包的引用。

如何避免内存泄漏

解除循环引用：在适当的时候，手动解除循环引用。例如在上述例子中，在不再需要innerFunction时，将largeObject.referenceToInner设置为null。

function outerFunction() {
    const largeObject = { data: new Array(1000000).fill(0) };
    function innerFunction() {
        largeObject.referenceToInner = innerFunction;
        return largeObject.data.length;
    }
    return innerFunction;
}

const counter = outerFunction();
// 不再需要counter时
counter = null;
// 手动解除循环引用
if (largeObject && largeObject.referenceToInner) {
    largeObject.referenceToInner = null;
}

及时释放引用：避免将闭包长时间作为全局变量持有。如果需要使用闭包，尽量在其完成使命后，及时释放对闭包的引用，以便垃圾回收机制能够回收相关内存。