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JavaScript 设计模式精讲

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02 this、new、bind、call、apply
更新时间:2019-06-25 15:06:16
不想当将军的士兵,不是好士兵。

——拿破仑

虽然标题是 thisnewbindcallapply,但实际上这些都离不开 this,因此本文将着重讨论 this,在此过程中分别讲解其他知识点。

注意: 本文属于基础篇,如果你已经对本文相关知识点已经很了解了,那么可以跳过本文。如果你不够了解,或者了解的还不完整,那么可以通过本文来复习一下 ~

1. this 指向的类型

刚开始学习 JavaScript 的时候,this 总是最能让人迷惑,下面我们一起看一下在 JavaScript 中应该如何确定 this 的指向。

this 是在函数被调用时确定的,它的指向完全取决于函数调用的地方,而不是它被声明的地方(除箭头函数外)。当一个函数被调用时,会创建一个执行上下文,它包含函数在哪里被调用(调用栈)、函数的调用方式、传入的参数等信息,this 就是这个记录的一个属性,它会在函数执行的过程中被用到。

this 在函数的指向有以下几种场景:

  1. 作为构造函数被 new 调用;
  2. 作为对象的方法使用;
  3. 作为函数直接调用;
  4. callapplybind 调用;
  5. 箭头函数中的 this

下面我们分别来讨论一下这些场景中 this 的指向。

1.1 new 绑定

函数如果作为构造函数使用 new 调用时, this 绑定的是新创建的构造函数的实例。

function Foo() {
    console.log(this)
}

var bar = new Foo()       // 输出: Foo 实例,this 就是 bar

实际上使用 new 调用构造函数时,会依次执行下面的操作:

  1. 创建一个新对象;
  2. 构造函数的 prototype 被赋值给这个新对象的 __proto__
  3. 将新对象赋给当前的 this
  4. 执行构造函数;
  5. 如果函数没有返回其他对象,那么 new 表达式中的函数调用会自动返回这个新对象,如果返回的不是对象将被忽略;

1.2 显式绑定

通过 callapplybind 我们可以修改函数绑定的 this,使其成为我们指定的对象。通过这些方法的第一个参数我们可以显式地绑定 this

function foo(name, price) {
    this.name = name
    this.price = price
}

function Food(category, name, price) {
    foo.call(this, name, price)       // call 方式调用
    // foo.apply(this, [name, price])    // apply 方式调用
    this.category = category
}

new Food('食品', '汉堡', '5块钱')

// 浏览器中输出: {name: "汉堡", price: "5块钱", category: "食品"}

callapply 的区别是 call 方法接受的是参数列表,而 apply 方法接受的是一个参数数组。

func.call(thisArg, arg1, arg2, ...)        // call 用法
func.apply(thisArg, [arg1, arg2, ...])     // apply 用法

bind 方法是设置 this 为给定的值,并返回一个新的函数,且在调用新函数时,将给定参数列表作为原函数的参数序列的前若干项。

func.bind(thisArg[, arg1[, arg2[, ...]]])    // bind 用法

举个例子:

var food = {
    name: '汉堡',
    price: '5块钱',
    getPrice: function(place) {
        console.log(place + this.price)
    }
}

food.getPrice('KFC ')   // 浏览器中输出: "KFC 5块钱"

var getPrice1 = food.getPrice.bind({ name: '鸡腿', price: '7块钱' }, '肯打鸡 ')
getPrice1()       // 浏览器中输出: "肯打鸡 7块钱"

关于 bind 的原理,我们可以使用 apply 方法自己实现一个 bind 看一下:

// ES5 方式
Function.prototype.bind = Function.prototype.bind || function() {
    var self = this
    var rest1 = Array.prototype.slice.call(arguments)
    var context = rest1.shift()
    return function() {
        var rest2 = Array.prototype.slice.call(arguments)
        return self.apply(context, rest1.concat(rest2))
    }
}

// ES6 方式
Function.prototype.bind = Function.prototype.bind || function(...rest1) {
    const self = this
    const context = rest1.shift()
    return function(...rest2) {
        return self.apply(context, [...rest1, ...rest2])
    }
}

ES6 方式用了一些 ES6 的知识比如 rest 参数、数组解构,感兴趣的话可以看看后面的文章 <基础篇:ES6 中可能遇到的知识点> 中的详细介绍。

注意: 如果你把 nullundefined 作为 this 的绑定对象传入 callapplybind,这些值在调用时会被忽略,实际应用的是默认绑定规则。

var a = 'hello'

function foo() {
    console.log(this.a)
}

foo.call(null)         // 浏览器中输出: "hello"

1.3 隐式绑定

函数是否在某个上下文对象中调用,如果是的话 this 绑定的是那个上下文对象。

var a = 'hello'

var obj = {
    a: 'world',
    foo: function() {
        console.log(this.a)
    }
}

obj.foo()       // 浏览器中输出: "world"

上面代码中,foo 方法是作为对象的属性调用的,那么此时 foo 方法执行时,this 指向 obj 对象。也就是说,此时 this 指向调用这个方法的对象,如果嵌套了多个对象,那么指向最后一个调用这个方法的对象:

var a = 'hello'

var obj = {
    a: 'world',
    b:{
        a:'China',
        foo: function() {
            console.log(this.a)
        }
    }
}

obj.b.foo()      // 浏览器中输出: "China"

最后一个对象是 obj 上的 b,那么此时 foo 方法执行时,其中的 this 指向的就是 b 对象。

1.4 默认绑定

函数独立调用,直接使用不带任何修饰的函数引用进行调用,也是上面几种绑定途径之外的方式。非严格模式下 this 绑定到全局对象(浏览器下是 winodw,node 环境是 global),严格模式下 this 绑定到 undefined (因为严格模式不允许 this 指向全局对象)。

var a = 'hello'

function foo() {
    var a = 'world'
    console.log(this.a)
    console.log(this)
}

foo()             // 相当于执行 window.foo()

// 浏览器中输出: "hello"
// 浏览器中输出: Window 对象

上面代码中,变量 a 被声明在全局作用域,成为全局对象 window 的一个同名属性。函数 foo 被执行时,this 此时指向的是全局对象,因此打印出来的 a 是全局对象的属性。

注意有一种情况:

var a = 'hello'

var obj = {
    a: 'world',
    foo: function() {
        console.log(this.a)
    }
}

var bar = obj.foo

bar()              // 浏览器中输出: "hello"

此时 bar 函数,也就是 obj 上的 foo 方法为什么又指向了全局对象呢,是因为 bar 方法此时是作为函数独立调用的,所以此时的场景属于默认绑定,而不是隐式绑定。这种情况和把方法作为回调函数的场景类似:

var a = 'hello'

var obj = {
    a: 'world',
    foo: function() {
        console.log(this.a)
    }
}

function func(fn) {
    fn()
}

func(obj.foo)              // 浏览器中输出: "hello"

参数传递实际上也是一种隐式的赋值,只不过这里 obj.foo 方法是被隐式赋值给了函数 func 的形参 fn,而之前的情景是自己赋值,两种情景实际上类似。这种场景我们遇到的比较多的是 setTimeoutsetInterval,如果回调函数不是箭头函数,那么其中的 this 指向的就是全局对象.

其实我们可以把默认绑定当作是隐式绑定的特殊情况,比如上面的 bar(),我们可以当作是使用 window.bar() 的方式调用的,此时 bar 中的 this 根据隐式绑定的情景指向的就是 window

2. this 绑定的优先级

this 存在多个使用场景,那么多个场景同时出现的时候,this 到底应该如何指向呢。这里存在一个优先级的概念,this 根据优先级来确定指向。优先级:new 绑定 > 显示绑定 > 隐式绑定 > 默认绑定

所以 this 的判断顺序:

  1. new 绑定: 函数是否在 new 中调用?如果是的话 this 绑定的是新创建的对象;
  2. 显式绑定: 函数是否是通过 bindcallapply 调用?如果是的话,this 绑定的是指定的对象;
  3. 隐式绑定: 函数是否在某个上下文对象中调用?如果是的话,this 绑定的是那个上下文对象;
  4. 如果都不是的话,使用默认绑定。如果在严格模式下,就绑定到 undefined,否则绑定到全局对象;

3. 箭头函数中的 this

箭头函数 是根据其声明的地方来决定 this 的,它是 ES6 中出现的知识点,在后文 <基础篇:ES6 中可能遇到的知识点> 中会有更详细讲解。

箭头函数的 this 绑定是无法通过 callapplybind 被修改的,且因为箭头函数没有构造函数 constructor,所以也不可以使用 new 调用,即不能作为构造函数,否则会报错。

var a = 'hello'

var obj = {
    a: 'world',
    foo: () => {
        console.log(this.a)
    }
}

obj.foo()             // 浏览器中输出: "hello"

我们可以看看 ECMAScript 标准中对箭头函数的描述:

原文: An ArrowFunction does not define local bindings for arguments, super, this, or new.target. Any reference to arguments, super, this, or new.target within an ArrowFunction must resolve to a binding in a lexically enclosing environment. Typically this will be the Function Environment of an immediately enclosing function.
翻译: 箭头函数不为 argumentssuperthisnew.target 定义本地绑定。箭头函数中对 argumentssuperthisnew.target 的任何引用都解析为当前所在词法作用域中的绑定。通常,这是箭头函数所在的函数作用域。

ECMAScript Language Specification - Arrow Function | ECMA 标准 - 箭头函数

4. 一个 this 的小练习

用一个小练习来实战一下:

var a = 20

var obj = {
    a: 40,
    foo:() => {
        console.log(this.a)
    
        function func() {
            this.a = 60
            console.log(this.a)
        }
    
        func.prototype.a = 50
        return func
    }
}

var bar = obj.foo()        // 浏览器中输出: 20
bar()                      // 浏览器中输出: 60
new bar()                  // 浏览器中输出: 60

稍微解释一下:

  1. var a = 20 这句在全局变量 window 上创建了个属性 a 并赋值为 20;
  2. 首先执行的是 obj.foo(),这是一个箭头函数,箭头函数不创建新的函数作用域直接沿用语句外部的作用域,因此 obj.foo() 执行时箭头函数中 this 是全局 window,首先打印出 window 上的属性 a 的值 20,箭头函数返回了一个原型上有个值为 50 的属性 a 的函数对象 funcbar
  3. 继续执行的是 bar(),这里执行的是刚刚箭头函数返回的闭包 func,其内部的 this 指向 window,因此 this.a 修改了 window.a 的值为 60 并打印出来;
  4. 然后执行的是 new bar(),根据之前的表述,new 操作符会在 func 函数中创建一个继承了 func 原型的实例对象并用 this 指向它,随后 this.a = 60 又在实例对象上创建了一个属性 a,在之后的打印中已经在实例上找到了属性 a,因此就不继续往对象原型上查找了,所以打印出第三个 60;

如果把上面例子的箭头函数换成普通函数呢,结果会是什么样?

var a = 20

var obj = {
    a: 40,
    foo: function() {
        console.log(this.a)
        
        function func() {
            this.a = 60
            console.log(this.a)
        }
        
        func.prototype.a = 50
        return func
    }
}

var bar = obj.foo()        // 浏览器中输出: 40
bar()                      // 浏览器中输出: 60
new bar()                  // 浏览器中输出: 60

这个例子就不详细讲解了。

如果把上面两个例子弄懂原理,基本上 this 的指向就掌握的差不多啦~


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