彻底弄清 this call apply bind 以及原生实现[2019-3-12更新]

Photo by Anas Alshanti on Unsplash

有关 JS 中的 this、call、apply 和 bind 的概念网络上已经有很多文章讲解了 这篇文章目的是梳理一下这几个概念的知识点以及阐述如何用原生 JS 去实现这几个功能

this 指向问题

this

this 的指向在严格模式和非严格模式下有所不同;this 究竟指向什么是,在绝大多数情况下取决于函数如何被调用

全局执行环境的情况:

非严格模式下,this 在全局执行环境中指向全局对象(window、global、self);严格模式下则为 undefined

20190306083121.png

作为对象方法的调用情况:

假设函数作为一个方法被定义在对象中,那么 this 指向最后调用他的这个对象

比如:

1a = 10
2obj = {
3    a: 1,
4    f() {
5        console.log(this.a) // this -> obj
6    }
7}
8
9obj.f() // 1 最后由 obj 调用

obj.f() 等同于 window.obj.f() 最后由 obj 对象调用,因此 this 指向这个 obj

即便是这个对象的方法被赋值给一个变量并执行也是如此:

1const fn = obj.f
2fn() // 相当于 window.fn() 因此 this 仍然指向最后调用他的对象 window

20190306084716.png

call apply bind 的情况:

想要修改 this 指向的时候,我们通常使用上述方法改变 this 的指向

 1a = 10
 2obj = {
 3    a: 1
 4}
 5function fn(...args) {
 6    console.log(this.a, 'args length: ', args)
 7}
 8
 9fn.call(obj, 1, 2)
10fn.apply(obj, [1, 2])
11fn.bind(obj, ...[1, 2])()

20190306090239.png

可以看到 this 全部被绑定在了 obj 对象上,打印的 this.a 也都为 1

new 操作符的情况:

new 操作符原理实际上就是创建了一个新的实例,被 new 的函数被称为构造函数,构造函数 new 出来的对象方法中的 this 永远指向这个新的对象:

1a = 10
2function fn(a) { this.a = a }
3b = new fn(1)
4b.a // 1

20190306090716.png

箭头函数的情况:

  • 普通函数在运行时才会确定 this 的指向
  • 箭头函数则是在函数定义的时候就确定了 this 的指向,此时的 this 指向外层的作用域
1a = 10
2fn = () => { console.log(this.a) }
3obj = { a: 20 }
4obj.fn = fn
5obj.fn()
6window.obj.fn()
7f = obj.fn
8f()

20190306091151.png

无论如何调用 fn 函数内的 this 永远被固定在了这个外层的作用域(上述例子中的 window 对象)

this 改变指向问题

如果需要改变 this 的指向,有以下几种方法:

  • 箭头函数
  • 内部缓存 this
  • apply 方法
  • call 方法
  • bind 方法
  • new 操作符

箭头函数

普通函数

 1a = 10
 2obj = {
 3    a: 1,
 4    f() { // this -> obj
 5        function g() { // this -> window
 6            console.log(this.a)
 7        }
 8        g()
 9    }
10}
11
12obj.f() // 10

在 f 函数体内 g 函数所在的作用域中 this 的指向是 obj:

20190306094032.png

在 g 函数体内,this 则变成了 window:

20190306094118.png

改为箭头函数

 1a = 10
 2obj = {
 3    a: 1,
 4    f() { // this -> obj
 5        const g = () => { // this -> obj
 6            console.log(this.a)
 7        }
 8        g()
 9    }
10}
11
12obj.f() // 1

在 f 函数体内 this 指向的是 obj:

20190306094446.png

在 g 函数体内 this 指向仍然是 obj:

20190306094528.png

内部缓存 this

这个方法曾经经常用,即手动缓存 this 给一个名为 _thisthat 等其他变量,当需要使用时用后者代替

 1a = 10
 2obj = {
 3    a: 20,
 4    f() {
 5        const _this = this
 6        setTimeout(function() {
 7            console.log(_this.a, this.a)
 8        }, 0)
 9    }
10}
11
12obj.f() // _this.a 指向 20 this.a 则指向 10

20190306095926.png

查看一下 this 和 _this 的指向,前者指向 window 后者则指向 obj 对象:

20190307081510.png

call

call 方法第一个参数为指定需要绑定的 this 对象;其他参数则为传递的值:

20190306100658.png

需要注意的是,第一个参数如果是:

  • null、undefined、不传,this 将会指向全局对象(非严格模式下)
  • 原始值将被转为对应的包装对象,如 f.call(1) this 将指向 Number,并且这个 Number 的 [[PrimitiveValue]] 值为 1
1obj = {
2    name: 'obj name'
3}
4
5{(function() {
6    console.log(this.name)
7}).call(obj)}

20190306103718.png

apply

与 call 类似但第二个参数必须为数组:

1obj = {
2    name: 'obj name'
3}
4
5{(function (...args){
6    console.log(this.name, [...args])
7}).apply(obj, [1, 2, 3])}

20190306104048.png

bind

比如常见的函数内包含一个异步方法:

 1function foo() {
 2    let _this = this // _this -> obj
 3    setTimeout(function() {
 4        console.log(_this.a) // _this.a -> obj.a
 5    }, 0)
 6}
 7obj = {
 8    a: 1
 9}
10foo.call(obj) // this -> obj
11// 1

我们上面提到了可以使用缓存 this 的方法来固定 this 指向,那么使用 bind 代码看起来更加优雅:

 1function foo() { // this -> obj
 2    setTimeout(function () { // 如果不使用箭头函数,则需要用 bind 方法绑定 this
 3        console.log(this.a) // this.a -> obj.a
 4    }.bind(this), 100)
 5}
 6obj = {
 7    a: 1
 8}
 9
10foo.call(obj) // this -> obj
11// 1

或者直接用箭头函数:

 1function foo() { // this -> obj
 2    setTimeout(() => { // 箭头函数没有 this 继承外部作用域的 this
 3        console.log(this.a) // this.a -> obj.a
 4    }, 100)
 5}
 6obj = {
 7    a: 1
 8}
 9
10foo.call(obj) // this -> obj
11// 1

20190307082854.png

new 操作符

new 操作符实际上就是生成一个新的对象,这个对象就是原来对象的实例。因为箭头函数没有 this 所以函数不能作为构造函数,构造函数通过 new 操作符改变了 this 的指向。

1function Person(name) {
2    this.name = name // this -> new 生成的实例
3}
4p = new Person('oli')
5console.table(p)

this.name 表明了新创建的实例拥有一个 name 属性;当调用 new 操作符的时候,构造函数中的 this 就绑定在了实例对象上

20190306230406.png

原生实现 call apply bind new

文章上半部分讲解了 this 的指向以及如何使用 call bind apply 方法修改 this 指向;文章下半部分我们用 JS 去自己实现这三种方法

myCall

  • 首先 myCall 需要被定义在 Function.prototype 上这样才能在函数上调用到自定义的 myCall 方法
  • 然后定义 myCall 方法,该方法内部 this 指向的就是 myCall 方法被调用的那个函数
  • 其次 myCall 第一个参数对象中新增 this 指向的这个方法,并调用这个方法
  • 最后删除这个临时的方法即可

代码实现:

1Function.prototype.myCall = function(ctx) {
2    ctx.fn = this
3    ctx.fn()
4    delete ctx.fn
5}

20190306233008.png

最基本的 myCall 就实现了,ctx 代表的是需要绑定的对象,但这里有几个问题,如果 ctx 对象本身就拥有一个 fn 属性或方法就会导致冲突。为了解决这个问题,我们需要修改代码使用 Symbol 来避免属性的冲突:

 1Function.prototype.myCall = function(ctx) {
 2    const fn = Symbol('fn') // 使用 Symbol 避免属性名冲突
 3    ctx[fn] = this
 4    ctx[fn]()
 5    delete ctx[fn]
 6}
 7obj = { fn: 'functionName' }
 8function foo() { console.log(this.fn) }
 9
10foo.myCall(obj)

20190306233305.png

同样的,我们还要解决参数传递的问题,上述代码中没有引入其他参数还要继续修改:

 1Function.prototype.myCall = function(ctx, ...argv) {
 2    const fn = Symbol('fn')
 3    ctx[fn] = this
 4    ctx[fn](...argv) // 传入参数
 5    delete ctx[fn]
 6}
 7obj = { fn: 'functionName', a: 10 }
 8function foo(name) { console.log(this[name]) }
 9
10foo.myCall(obj, 'fn')

20190306233625.png

另外,我们还要检测传入的第一个值是否为对象:

 1Function.prototype.myCall = function(ctx, ...argv) {
 2    ctx = typeof ctx === 'object' ? ctx || window : {} // 当 ctx 是对象的时候默认设置为 ctx;如果为 null 则设置为 window 否则为空对象
 3    const fn = Symbol('fn')
 4    ctx[fn] = this
 5    ctx[fn](...argv)
 6    delete ctx[fn]
 7}
 8obj = { fn: 'functionName', a: 10 }
 9function foo(name) { console.log(this[name]) }
10
11foo.myCall(null, 'a')

如果 ctx 为对象,那么检查 ctx 是否为 null 是则返回默认的 window 否则返回这个 ctx 对象;如果 ctx 不为对象那么将 ctx 设置为空对象(按照语法规则,需要将原始类型转化,为了简单说明原理这里就不考虑了)

执行效果如下:

20190306235453.png

这么一来自定义的 myCall 也就完成了

另外修改一下检测 ctx 是否为对象可以直接使用 Object;delete 对象的属性也可改为 ES6 的 Reflect:

1Function.prototype.myCall = function(ctx, ...argv) {
2    ctx = ctx ? Object(ctx) : window
3    const fn = Symbol('fn')
4    ctx[fn] = this
5    ctx[fn](...argv)
6    Reflect.deleteProperty(ctx, fn) // 等同于 delete 操作符
7    return result
8}

myApply

apply 效果跟 call 类似,将传入的数组通过扩展操作符传入函数即可

1Function.prototype.myApply = function(ctx, argv) {
2    ctx = ctx ? Object(ctx) : window
3    // 或者可以鉴别一下 argv 是不是数组
4    const fn = Symbol('fn')
5    ctx[fn] = this
6    ctx[fn](...argv)
7    Reflect.deleteProperty(ctx, fn) // 等同于 delete 操作符
8    return result
9}

myBind

bind 与 call 和 apply 不同的是,他不会立即调用这个函数,而是返回一个新的 this 改变后的函数。根据这一特点我们写一个自定义的 myBind:

1Function.prototype.myBind = function(ctx) {
2    return () => { // 要用箭头函数,否则 this 指向错误
3        return this.call(ctx)
4    }
5}

20190307224718.png

这里需要注意的是,this 的指向原因需要在返回一个箭头函数,箭头函数内部的 this 指向来自外部

然后考虑合并接收到的参数,因为 bind 可能有如下写法:

1f.bind(obj, 2)(2)
2// or
3f.bind(obj)(2, 2)

修改代码:

1Function.prototype.myBind = function(ctx, ...argv1) {
2    return (...argv2) => {
3        return this.call(ctx, ...argv1, ...argv2)
4    }
5}

20190307225732.png

另外补充一点,bind 后的函数还有可能会被使用 new 操作符创建对象。因此 this 理应被忽略但传入的参数却正常传入。

举个例子:

1obj = {
2    name: 'inner' // 首先定义一个包含 name 属性的对象
3}
4function foo(fname, lname) { // 然后定义一个函数
5    this.fname = fname
6    console.log(fname, this.name, lname) // 打印 name 属性
7}
8foo.prototype.age = 12

然后我们使用 bind 创建一个新的函数并用 new 调用返回新的对象:

1boundf = foo.bind(obj, 'oli', 'young')
2newObj = new boundf()

20190311095410.png

看图片得知,尽管我们定义了 obj.name 并且使用了 bind 方法绑定 this 但因使用了 new 操作符 this 被重新绑定在了 newObj 上。因此打印出来的 this.name 就是 undefined 了

因此我们还要继续修改我们的 myBind 方法:

1Function.prototype.myBind = function (ctx, ...argv1) {
2    let _this = this
3    let boundFunc = function (...argv2) { // 这里不能写成箭头函数了,因为要使用 new 操作符会报错
4        return _this.call(this instanceof boundFunc ? this : ctx, ...argv1, ...argv2) // 检查 this 是否为 boundFunc 的实例
5    }
6    return boundFunc
7}

然后我们使用看看效果如何:

20190311100213.png

this 指向问题解决了但 newObj 实例并未继承到绑定函数原型中的值,因此还要解决这个问题,那么我们直接修改代码增加一个 prototype 的连接:

1Function.prototype.myBind = function (ctx, ...argv1) {
2    let _this = this
3    let boundFunc = function (...argv2) {
4        return _this.call(this instanceof boundFunc ? this : ctx, ...argv1, ...argv2)
5    }
6    boundFunc.prototype = this.prototype // 连接 prototype 继承原型中的值
7    return boundFunc
8}

20190311100453.png

看起来不错,但还是有一个问题,尝试修改 boundf 的原型:

20190311103407.png

发现我们的 foo 中原型的值也被修改了,因为直接使用 = 操作符赋值,其实本质上还是原型的值,最后我们再修改一下,使用一个空的函数来重新 new 一个:

 1Function.prototype.myBind = function (ctx, ...argv1) {
 2    let _this = this
 3    let temp = function() {} // 定义一个空的函数
 4    let boundFunc = function (...argv2) {
 5        return _this.call(this instanceof temp ? this : ctx, ...argv1, ...argv2)
 6    }
 7    temp.prototype = this.prototype // 继承绑定函数原型的值
 8    boundFunc.prototype = new temp() // 使用 new 操作符创建实例并赋值
 9    return boundFunc
10}

最后看下效果:

20190311103534.png

new 操作符

最后我们再来实现一个 new 操作符名为 myNew

new 操作符的原理是啥:

  • 生成新的对象
  • 绑定 prototype (既然是 new 一个实例,那么实例的 proto 必然要与构造函数的 prototype 相连接)
  • 绑定 this
  • 返回这个新对象

代码实现:

1function myNew(Constructor) { // 接收一个 Constructor 构造函数
2    let newObj = {} // 创建一个新的对象
3    newObj.__proto__ = Constructor.prototype // 绑定对象的 __proto__ 到构造函数的 prototype
4    Constructor.call(newObj) // 修改 this 指向
5    return newObj // 返回这个对象
6}

20190307232044.png

然后考虑传入参数问题,继续修改代码:

1function myNew(Constructor, ...argv) { // 接收参数
2    let newObj = {}
3    newObj.__proto__ = Constructor.prototype
4    Constructor.call(newObj, ...argv) // 传入参数
5    return newObj
6}

20190307232419.png

小结

到此为止

  • this 指向问题
  • 如何修改 this
  • 如何使用原生 JS 实现 call apply bind 和 new 方法

再遇到类似问题,基本常见的情况都能应付得来了

(完)

参考:

  • https://juejin.im/post/59bfe84351882531b730bac2#heading-1
  • https://segmentfault.com/a/1190000015438195#articleHeader3
  • https://github.com/Abiel1024/blog/issues/16
  • 感谢 webgzh907247189 修改了一些代码实现

原文发布于微信公众号 - JS菌(awesomefe)

原文发表时间:2019-03-13

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券