this 关键字是 JavaScript 中最复杂的机制之一。它是一个很特别的关键字,被自动定义在所有函数的作用域中。
1.为什么要用this
function identify() {
return this.name.toUpperCase();
}
function speak() {
var greeting = "Hello, I'm " + identify.call( this );
console.log( greeting );
}
var me = {
name: "Kyle"
};
var you = {
name: "Reader"
};
identify.call( me ); // KYLE
identify.call( you ); // READER
speak.call( me ); // Hello, 我是 KYLE
speak.call( you ); // Hello, 我是 READER
看不懂没关系,稍后讲解。
这段代码可以在不同的上下文对象(me 和 you)中重复使用函数 identify() 和 speak(),不用针对每个对象编写不同版本的函数。
如果不使用 this,那就需要给 identify() 和 speak() 显式传入一个上下文对象。
function identify(context) {
return context.name.toUpperCase();
}
function speak(context) {
var greeting = "Hello, I'm " + identify( context );
console.log( greeting );
}
identify( you ); // READER
speak( me ); //hello, 我是 KYLE
然而,this 提供了一种更优雅的方式来隐式“传递”一个对象引用,因此可以将 API 设计得更加简洁并且易于复用。
随着你的使用模式越来越复杂,显式传递上下文对象会让代码变得越来越混乱,使用 this则不会这样。
2.对于this的误解
2.1this指向它本身
人们很容易把 this 理解成指向函数自身,这个推断从英语的语法角度来说是说得通的。
那么为什么需要从函数内部引用函数自身呢?常见的原因是递归(从函数内部调用这个函数)或者可以写一个在第一次被调用后自己解除绑定的事件处理器。
我们来看一个this不是指向自己本身的例子
function foo(num) {
console.log( "foo: " + num );
// 记录 foo 被调用的次数
this.count++;
}
foo.count = 0;
var i;
for (i=0; i<10; i++) {
if (i > 5) {
foo( i );
}
}
// foo: 6
// foo: 7
// foo: 8
// foo: 9
// foo 被调用了多少次?
console.log( foo.count ); // 0 -- why?
console.log 语句产生了 4 条输出,证明 foo(..) 确实被调用了 4 次,但是 foo.count 仍然是 0。显然从字面意思来理解 this 是错误的。
执行 foo.count = 0 时,的确向函数对象 foo 添加了一个属性 count。但是函数内部代码this.count 中的 this 并不是指向那个函数对象,所以虽然属性名相同,根对象却并不相同。
负责的开发者一定会问“如果我增加的 count 属性和预期的不一样,那我增加的是哪个 count ?”实际上,如果他深入探索的话,就会发现这段代码在无意中创建了一个全局变量 count。
console.log(foo.count)在执行的时候会现在foo函数的作用域里寻找count,这个例子中,foo()中有count这个变量,所以引擎就不会到外面的作用域去寻找了,直接创建了全局变量的count,遮蔽了外部定义的count变量。
遇到这样的问题时,许多开发者并不会深入思考为什么 this 的行为和预期的不一致,也不会试图回答那些很难解决但却非常重要的问题。他们只会回避这个问题并使用其他方法来达到目的,比如创建另一个带有 count 属性的对象。
function foo(num) {
console.log( "foo: " + num );
// 记录 foo 被调用的次数
data.count++;
}
var data = {
count: 0
};
var i;
for (i=0; i<10; i++) {
if (i > 5) {
foo( i );
}
}
// foo: 6
// foo: 7
// foo: 8
// foo: 9
// foo 被调用了多少次?
console.log( data.count ); // 4
从某种角度来说这个方法确实“解决”了问题,但可惜它回避了this的指向问题,使用了一种更熟悉的技术:词法作用域。
如果要从函数对象内部引用它自身,那只使用 this 是不够的。一般来说你需要通过一个指向函数对象的词法标识符(变量)来引用它。
function foo() {
foo.count = 4; // foo 指向它自身
}
setTimeout( function(){
// 匿名(没有名字的)函数无法指向自身
}, 10 );
第一个函数被称为具名函数,在它内部可以使用 foo 来引用自身。
但是在第二个例子中,传入 setTimeout(..) 的回调函数没有名称标识符(这种函数被称为匿名函数),因此无法从函数内部引用自身。
还有一种传统的但是现在已经被弃用和批判的用法,是使用 arguments. callee 来引用当前正在运行的函数对象。这是唯一一种可以从匿名函数对象 内部引用自身的方法。然而,更好的方式是避免使用匿名函数,至少在需要 自引用时使用具名函数(表达式)。arguments.callee 已经被弃用,不应该再 使用它。
所以,对于我们的例子来说,另一种解决方法是使用 foo 标识符(和上文中的创建的data有异曲同工之妙)替代 this 来引用函数对象:
function foo(num) {
console.log( "foo: " + num );
// 记录 foo 被调用的次数
foo.count++;
}
foo.count=0
var i;
for (i=0; i<10; i++) {
if (i > 5) {
foo( i );
}
}
关于this | 79
// foo: 6
// foo: 7
// foo: 8
// foo: 9
// foo 被调用了多少次?
console.log( foo.count ); // 4
然而,这种方法同样回避了 this 的问题,并且完全依赖于变量 foo 的词法作用域。 另一种方法是强制 this 指向 foo 函数对象:
function foo(num) {
console.log( "foo: " + num );
// 记录 foo 被调用的次数
// 注意,在当前的调用方式下(参见下方代码),this 确实指向 foo
this.count++;
}
foo.count = 0;
var i;
for (i=0; i<10; i++) {
if (i > 5) {
// 使用 call(..) 可以确保 this 指向函数对象 foo 本身
foo.call( foo, i );
}
}
// foo: 6
// foo: 7
// foo: 8
// foo: 9
// foo 被调用了多少次?
console.log( foo.count ); // 4
这次我们接受了 this,没有回避它。
2.2this指向他的函数作用域
这个说法在某种情况下是正确的,但是在有的情况下是错误的。
需要明确的是,this 在任何情况下都不指向函数的词法作用域。在 JavaScript 内部,作用域确实和对象类似,可见的标识符都是它的属性。但是作用域“对象”无法通过 JavaScript代码访问,它存在于 JavaScript 引擎内部。
2.3this到底是什么
this 是在运行时进行绑定的,并不是在编写时绑定,它的上下文取决于函数调用时的各种条件。this 的绑定和函数声明的位置没有任何关系,只取决于函数的调用方式。
当一个函数被调用时,会创建一个活动记录(有时候也称为执行上下文)。这个记录会包含函数在哪里被调用(调用栈)、函数的调用方法、传入的参数等信息。this 就是记录的其中一个属性,会在函数执行的过程中用到。
3.调用栈和调用位置
每个函数的 this 是在调用时被绑定的,完全取决于函数的调用位置(也就是函数的调用方法)。
通常来说,寻找调用位置就是寻找“函数被调用的位置”,但是做起来并没有这么简单,因为某些编程模式可能会隐藏真正的调用位置。
function baz() {
// 当前调用栈是:baz
// 因此,当前调用位置是全局作用域
console.log( "baz" );
bar(); // <-- bar 的调用位置
}
function bar() {
// 当前调用栈是 baz -> bar
// 因此,当前调用位置在 baz 中
console.log( "bar" );
foo(); // <-- foo 的调用位置
}
function foo() {
// 当前调用栈是 baz -> bar -> foo
// 因此,当前调用位置在 bar 中
console.log( "foo" );
}
baz(); // <-- baz 的调用位置
调用位置决定了this的绑定对象。
4.绑定规则
4.1默认绑定
首先要介绍的是最常用的函数调用类型:独立函数调用。可以把这条规则看作是无法应用其他规则时的默认规则。
声明在全局作用域中的变量(比如 var a = 2)就是全局对象的一个同名属性。它们本质上就是同一个东西,并不是通过复制得到的,就像一个硬币的两面一样。
接下来我们可以看到当调用 foo() 时,this.a 被解析成了全局变量 a。为什么?因为在本例中,函数调用时应用了 this 的默认绑定,因此 this 指向全局对象。
通过分析调用位置看到 foo() 是如何被调用的。在代码中,foo() 是直接使用不带任何修饰的函数引用进行调用的,因此只能使用默认绑定,无法应用其他规则。
如果使用严格模式(strict mode),那么全局对象将无法使用默认绑定,因此 this 会绑定到 undefined:
function foo() {
"use strict";
console.log( this.a );
}
var a = 2;
foo(); // TypeError: this is undefined
这里有一个微妙但是非常重要的细节,虽然 this 的绑定规则完全取决于调用位置,但是只有 foo() 运行在非 strict mode 下时,默认绑定才能绑定到全局对象;严格模式下与 foo()的调用位置无关:
function foo() {
console.log( this.a );
}
var a = 2;
(function(){
"use strict";
foo(); // 2
})();
通常来说你不应该在代码中混合使用 strict mode 和 non-strict mode。整个程序要么严格要么非严格。然而,有时候你可能会用到第三方库,其严格程度和你的代码有所不同,因此一定要注意这类兼容性细节。
4.2隐式绑定
这种规则需要考虑的是调用位置是否有上下文对象,或者说是否被某个对象拥有或者包含。
function foo() {
console.log( this.a );
}
var obj = {
a: 2,
foo: foo
};
obj.foo(); // 2
首先需要注意的是 foo() 的声明方式,及其之后是如何被当作引用属性添加到 obj 中的。但是无论是直接在 obj 中定义还是先定义再添加为引用属性,这个函数严格来说都不属于obj 对象。
然而,调用位置会使用 obj 上下文来引用函数,因此你可以说函数被调用时 obj 对象“拥有”或者“包含”它。
无论你如何称呼这个模式,当 foo() 被调用时,它的落脚点确实指向 obj 对象。当函数引用有上下文对象时,隐式绑定规则会把函数调用中的 this 绑定到这个上下文对象。因为调用 foo() 时 this 被绑定到 obj,因此 this.a 和 obj.a 是一样的。
对象属性引用链中只有最顶层或者说最后一层会影响调用位置。举例来说:
function foo() {
console.log( this.a );
}
var obj2 = {
a: 42,
foo: foo
};
var obj1 = {
a: 2,
obj2: obj2
};
obj1.obj2.foo(); // 42
隐式丢失
一个最常见的 this 绑定问题就是被隐式绑定的函数会丢失绑定对象,也就是说它会应用默认绑定,从而把 this 绑定到全局对象或者 undefined 上,取决于是否是严格模式。
function foo() {
console.log( this.a );
}
var obj = {
a: 2,
foo: foo
};
var bar = obj.foo; // 函数别名!
var a = "oops, global"; // a 是全局对象的属性
bar(); // "oops, global"
虽然 bar 是 obj.foo 的一个引用,但是实际上,它引用的是 foo 函数本身,因此此时的bar() 其实是一个不带任何修饰的函数调用,因此应用了默认绑定。
一种更微妙、更常见并且更出乎意料的情况发生在传入回调函数时:
function foo() {
console.log( this.a );
}
function doFoo(fn) {
// fn 其实引用的是 foo
fn(); // <-- 调用位置!
}
var obj = {
a: 2,
foo: foo
};
var a = "oops, global"; // a 是全局对象的属性
doFoo( obj.foo ); // "oops, global"
参数传递其实就是一种隐式赋值,因此我们传入函数时也会被隐式赋值,所以结果和上一个例子一样。
如果把函数传入语言内置的函数而不是传入你自己声明的函数,会发生什么呢?结果是一样的,没有区别:
function foo() {
console.log( this.a );
}
var obj = {
a: 2,
foo: foo
};
var a = "oops, global"; // a 是全局对象的属性
setTimeout( obj.foo, 100 ); // "oops, global"
JavaScript 环境中内置的 setTimeout() 函数实现和下面的伪代码类似:
function setTimeout(fn,delay) {
// 等待 delay 毫秒
fn(); // <-- 调用位置!
}
就像我们看到的那样,回调函数丢失 this 绑定是非常常见的。除此之外,还有一种情况 this 的行为会出乎我们意料:调用回调函数的函数可能会修改 this。在一些流行的JavaScript 库中事件处理器常会把回调函数的 this 强制绑定到触发事件的 DOM 元素上。
这在一些情况下可能很有用,但是有时它可能会让你感到非常郁闷。遗憾的是,这些工具通常无法选择是否启用这个行为。
无论是哪种情况,this 的改变都是意想不到的,实际上你无法控制回调函数的执行方式,因此就没有办法控制会影响绑定的调用位置。
4.3显式绑定
可以使用函数的 call(..) 、apply(..)和bind(..) 方法。
这三个方法是如何工作的呢?它们的第一个参数是一个对象,它们会把这个对象绑定到this,接着在调用函数时指定这个 this。因为你可以直接指定 this 的绑定对象,因此我们称之为显式绑定。
不同的是bind返回的仍然是一个函数,所以我们还需要在进行调用。
function foo() {
console.log( this.a );
}
var obj = {
a:2
};
foo.call( obj ); // 2
通过 foo.call(..),我们可以在调用 foo 时强制把它的 this 绑定到 obj 上。如果你传入了一个原始值(字符串类型、布尔类型或者数字类型)来当作 this 的绑定对象,这个原始值会被转换成它的对象形式(也就是 new String(..)、new Boolean(..) 或者new Number(..))。这通常被称为“装箱”。
从this 绑定的角度来说,call(..) 和 apply(..) 是一样的,它们的区别体现在其他的参数上,但是现在我们不用考虑这些。
显式绑定仍然无法解决我们之前提出的丢失绑定问题。
硬绑定
function foo() {
console.log( this.a );
}
var obj = {
a:2
};
var bar = function() {
foo.call( obj );
};
bar(); // 2
setTimeout( bar, 100 ); // 2
// 硬绑定的 bar 不可能再修改它的 this
bar.call( window ); // 2
我们创建了函数 bar(),并在它的内部手动调用了 foo.call(obj),因此强制把 foo 的 this 绑定到了 obj。无论之后如何调用函数 bar,它总会手动在 obj 上调用 foo。这种绑定是一种显式的强制绑定,因此我们称之为硬绑定。
硬绑定的典型应用场景就是创建一个包裹函数,传入所有的参数并返回接收到的所有值:
function foo(something) {
console.log( this.a, something );
return this.a + something;
}
var obj = {
a:2
};
var bar = function() {
return foo.apply( obj, arguments );
};
var b = bar( 3 ); // 2 3
console.log( b ); // 5
另一种使用方法是创建一个 i 可以重复使用的辅助函数:
function foo(something) {
console.log( this.a, something );
return this.a + something;
}
// 简单的辅助绑定函数
function bind(fn, obj) {
return function() {
return fn.apply( obj, arguments );
};
}
var obj = {
a:2
};
var bar = bind( foo, obj );
var b = bar( 3 ); // 2 3
console.log( b ); // 5
由于硬绑定是一种非常常用的模式,所以在 ES5 中提供了内置的方法 Function.prototype.bind,它的用法如下:
function foo(something) {
console.log( this.a, something );
return this.a + something;
}
var obj = {
a:2
};
var bar = foo.bind( obj );
var b = bar( 3 ); // 2 3
console.log( b ); // 5
bind(..) 会返回一个硬编码的新函数,它会把参数设置为 this 的上下文并调用原始函数。
API调用的"上下文"
第三方库的许多函数,以及 JavaScript 语言和宿主环境中许多新的内置函数,都提供了一个可选的参数,通常被称为“上下文”(context),其作用和 bind(..) 一样,确保你的回调函数使用指定的 this。 举例来说:
function foo(el) {
console.log( el, this.id );
}
var obj = {
id: "awesome"
};
// 调用 foo(..) 时把 this 绑定到 obj
[1, 2, 3].forEach( foo, obj );
// 1 awesome 2 awesome 3 awesome
这些函数实际上就是通过 call(..) 或者 apply(..) 实现了显式绑定,这样你可以少些一些代码。
4.4new绑定
在传统的面向类的语言中,“构造函数”是类中的一些特殊方法,使用 new 初始化类时会调用类中的构造函数。通常的形式是这样的:
something = new MyClass(..);
下 JavaScript 中的“构造函数”。在 JavaScript 中,构造函数只是一些 使用 new 操作符时被调用的函数。它们并不会属于某个类,也不会实例化一个类。实际上,它们甚至都不能说是一种特殊的函数类型,它们只是被 new 操作符调用的普通函数而已。
使用 new 来调用函数,或者说发生构造函数调用时,会自动执行下面的操作。
- 创建(或者说构造)一个全新的对象。
- 这个新对象会被执行 [[ 原型 ]] 连接。
- 这个新对象会绑定到函数调用的 this。
- 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。
function foo(a) {
this.a = a;
}
var bar = new foo(2);
console.log( bar.a ); // 2
使用 new 来调用 foo(..) 时,我们会构造一个新对象并把它绑定到foo(..) 调用中的 this上。new 是最后一种可以影响函数调用时 this 绑定行为的方法,我们称之为 new 绑定。