javaScript中this 关键字的用法,call,apply,bind的原理实现

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this 关键字

涵义

this可以用在构造函数之中,表示实例对象。除此之外,this还可以用在别的场合。但不管是什么场合,this都有一个共同点:它总是返回一个对象。

简单说,this就是属性或方法“当前”所在的对象。

this.property

上面代码中,this就代表property属性当前所在的对象。

下面是一个实际的例子。

var person = {
  name: '张三',
  describe: function () {
    return '姓名:'+ this.name;
  }
};

person.describe()
// "姓名:张三"

上面代码中,this.name表示name属性所在的那个对象。由于this.name是在describe方法中调用,而describe方法所在的当前对象是person,因此this指向personthis.name就是person.name

由于对象的属性可以赋给另一个对象,所以属性所在的当前对象是可变的,即this的指向是可变的。

只要函数被赋给另一个变量,this的指向就会变。

var A = {
  name: '张三',
  describe: function () {
    return '姓名:'+ this.name;
  }
};

var name = '李四';
var f = A.describe;
f() // "姓名:李四"

上面代码中,A.describe被赋值给变量f,内部的this就会指向f运行时所在的对象(本例是顶层对象)。

使用场合

this主要有以下几个使用场合。

(1)全局环境

全局环境使用this,它指的就是顶层对象window

this === window // true

function f() {
  console.log(this === window);
}
f() // true

上面代码说明,不管是不是在函数内部,只要是在全局环境下运行,this就是指顶层对象window

对象的方法

如果对象的方法里面包含thisthis的指向就是方法运行时所在的对象。该方法赋值给另一个对象,就会改变this的指向。

但是,这条规则很不容易把握。请看下面的代码。

var obj ={
  foo: function () {
    console.log(this);
  }
};

obj.foo() // obj

上面代码中,obj.foo方法执行时,它内部的this指向obj

但是,下面这几种用法,都会改变this的指向。

// 情况一
(obj.foo = obj.foo)() // window
// 情况二
(false || obj.foo)() // window
// 情况三
(1, obj.foo)() // window

上面代码中,obj.foo就是一个值。这个值真正调用的时候,运行环境已经不是obj了,而是全局环境,所以this不再指向obj

可以这样理解,JavaScript 引擎内部,objobj.foo储存在两个内存地址,称为地址一和地址二。obj.foo()这样调用时,是从地址一调用地址二,因此地址二的运行环境是地址一,this指向obj。但是,上面三种情况,都是直接取出地址二进行调用,这样的话,运行环境就是全局环境,因此this指向全局环境。上面三种情况等同于下面的代码。

// 情况一
(obj.foo = function () {
  console.log(this);
})()
// 等同于
(function () {
  console.log(this);
})()

// 情况二
(false || function () {
  console.log(this);
})()

// 情况三
(1, function () {
  console.log(this);
})()

使用注意点

避免多层 this

由于this的指向是不确定的,所以切勿在函数中包含多层的this

var o = {
  f1: function () {
    console.log(this);
    var f2 = function () {
      console.log(this);
    }();
  }
}

o.f1()
// Object
// Window

上面代码包含两层this,结果运行后,第一层指向对象o,第二层指向全局对象,因为实际执行的是下面的代码。

var temp = function () {
  console.log(this);
};

var o = {
  f1: function () {
    console.log(this);
    var f2 = temp();
  }
}

一个解决方法是在第二层改用一个指向外层this的变量。

var o = {
  f1: function() {
    console.log(this);
    var that = this;
    var f2 = function() {
      console.log(that);
    }();
  }
}

o.f1()
// Object
// Object

绑定 this 的方法

this的动态切换,固然为 JavaScript 创造了巨大的灵活性,但也使得编程变得困难和模糊。有时,需要把this固定下来,避免出现意想不到的情况。JavaScript 提供了callapplybind这三个方法,来切换/固定this的指向。

this的动态切换,固然为 JavaScript 创造了巨大的灵活性,但也使得编程变得困难和模糊。有时,需要把this固定下来,避免出现意想不到的情况。JavaScript 提供了callapplybind这三个方法,来切换/固定this的指向。

Function.prototype.call()

函数实例的call方法,可以指定函数内部this的指向(即函数执行时所在的作用域),然后在所指定的作用域中,调用该函数。

var obj = {};

var f = function () {
  return this;
};

f() === window // true
f.call(obj) === obj // true

上面代码中,全局环境运行函数f时,this指向全局环境(浏览器为window对象);call方法可以改变this的指向,指定this指向对象obj,然后在对象obj的作用域中运行函数f

call方法的参数,应该是一个对象。如果参数为空、nullundefined,则默认传入全局对象。

var n = 123;
var obj = { n: 456 };

function a() {
  console.log(this.n);
}

a.call() // 123
a.call(null) // 123
a.call(undefined) // 123
a.call(window) // 123
a.call(obj) // 456

上面代码中,a函数中的this关键字,如果指向全局对象,返回结果为123。如果使用call方法将this关键字指向obj对象,返回结果为456。可以看到,如果call方法没有参数,或者参数为nullundefined,则等同于指向全局对象。

如果call方法的参数是一个原始值,那么这个原始值会自动转成对应的包装对象,然后传入call方法。

// call方法为原始值的时候
function fn2() {
    console.log(this)
}
// 那么这个原始值会自动转成对应的包装对象
fn2.call(3) // Number [[PrimitiveValue]]: 3
fn2.call('abc') // String {"abc"}

上面代码中,call的参数为5,不是对象,会被自动转成包装对象(Number的实例),绑定f内部的this

call方法还可以接受多个参数。

func.call(thisValue, arg1, arg2, ...)

call的第一个参数就是this所要指向的那个对象,后面的参数则是函数调用时所需的参数。

function add(a, b) {
  return a + b;
}

add.call(this, 1, 2) // 3

上面代码中,call方法指定函数add内部的this绑定当前环境(对象),并且参数为12,因此函数add运行后得到3

call方法的一个应用是调用对象的原生方法。

var obj3 = {}
console.log(obj3.hasOwnProperty('toString')) //false
// 覆盖掉继承的 hasOwnProperty 方法
obj3.hasOwnProperty = function () {
	return true;
}
console.log(obj3.hasOwnProperty('toString')) //true
console.log(Object.prototype.hasOwnProperty.call(obj3,'toString')) // false

上面代码中,hasOwnPropertyobj对象继承的方法,如果这个方法一旦被覆盖,就不会得到正确结果。call方法可以解决这个问题,它将hasOwnProperty方法的原始定义放到obj对象上执行,这样无论obj上有没有同名方法,都不会影响结果。

Function.prototype.apply()

apply方法的作用与call方法类似,也是改变this指向,然后再调用该函数。唯一的区别就是,它接收一个数组作为函数执行时的参数,使用格式如下。

func.apply(thisValue, [arg1, arg2, ...])

apply方法的第一个参数也是this所要指向的那个对象,如果设为nullundefined,则等同于指定全局对象。第二个参数则是一个数组,该数组的所有成员依次作为参数,传入原函数。原函数的参数,在call方法中必须一个个添加,但是在apply方法中,必须以数组形式添加。

function f(x, y){
  console.log(x + y);
}

f.call(null, 1, 1) // 2
f.apply(null, [1, 1]) // 2

上面代码中,f函数本来接受两个参数,使用apply方法以后,就变成可以接受一个数组作为参数。

利用这一点,可以做一些有趣的应用。

(1)找出数组最大元素

JavaScript 不提供找出数组最大元素的函数。结合使用apply方法和Math.max方法,就可以返回数组的最大元素。

var a = [10, 2, 4, 15, 9];
Math.max.apply(null, a) // 15

Function.prototype.bind()

bind()方法用于将函数体内的this绑定到某个对象,然后返回一个新函数。

var d = new Date();
d.getTime() // 1620442206245

var print = d.getTime;
print() // Uncaught TypeError: this is not a Date object.

上面代码中,我们将d.getTime()方法赋给变量print,然后调用print()就报错了。这是因为getTime()方法内部的this,绑定Date对象的实例,赋给变量print以后,内部的this已经不指向Date对象的实例了。

bind()方法可以解决这个问题。

var print = d.getTime.bind(d);
print() // 1620442206245

上面代码中,bind()方法将getTime()方法内部的this绑定到d对象,这时就可以安全地将这个方法赋值给其他变量了。

bind方法的参数就是所要绑定this的对象,下面是一个更清晰的例子。

var counter = {
  count: 0,
  inc: function () {
    this.count++;
  }
};

var func = counter.inc.bind(counter);
func();
counter.count // 1

上面代码中,counter.inc()方法被赋值给变量func。这时必须用bind()方法将inc()内部的this,绑定到counter,否则就会出错。

this绑定到其他对象也是可以的。

var counter = {
  count: 0,
  inc: function () {
    this.count++;
  }
};

var obj = {
  count: 100
};
var func = counter.inc.bind(obj);
func();
obj.count // 101

上面代码中,bind()方法将inc()方法内部的this,绑定到obj对象。结果调用func函数以后,递增的就是obj内部的count属性。

bind()还可以接受更多的参数,将这些参数绑定原函数的参数。

var obj5 = {
    n: 10,
    m: 20
}
var add = function(x , y) {
    console.log( x*this.m + y*this.n)
}
var addFun = add.bind(obj5,3,4)
addFun() // 100

如果bind()方法的第一个参数是nullundefined,等于将this绑定到全局对象,函数运行时this指向顶层对象(浏览器为window)。

var x = 5
var y = 5
var add1 = function(x , y) {
    console.log( this.x + this.y)
}
var obj6 = {
    x:6,
    y:6
}
var addFun1 = add1.bind(null,3,4) // 10
var addFun2 = add1.bind(obj6,3,4) // 12
addFun1()
addFun2()

bind()方法有一些使用注意点。

(1)每一次返回一个新函数

bind()方法每运行一次,就返回一个新函数,这会产生一些问题。比如,监听事件的时候,不能写成下面这样。

element.addEventListener('click', o.m.bind(o));

上面代码中,click事件绑定bind()方法生成的一个匿名函数。这样会导致无法取消绑定,所以下面的代码是无效的。

element.removeEventListener('click', o.m.bind(o));

正确的方法是写成下面这样:

var listener = o.m.bind(o);
element.addEventListener('click', listener);
//  ...
element.removeEventListener('click', listener);

还有一种情况比较隐蔽,就是某些数组方法可以接受一个函数当作参数。这些函数内部的this指向,很可能也会出错。

var obj = {
  name: '张三',
  times: [1, 2, 3],
  print: function () {
    this.times.forEach(function (n) {
      console.log(this.name);
    });
  }
};

obj.print()
// 没有任何输出

上面代码中,obj.print内部this.timesthis是指向obj的,这个没有问题。但是,forEach()方法的回调函数内部的this.name却是指向全局对象,导致没有办法取到值。稍微改动一下,就可以看得更清楚。

obj.print = function () {
  this.times.forEach(function (n) {
    console.log(this === window);
  });
};

obj.print()
// true
// true
// true

解决这个问题,也是通过bind()方法绑定this

obj.print = function () {
  this.times.forEach(function (n) {
    console.log(this.name);
  }.bind(this));
};

obj.print()
// 张三
// 张三
// 张三

(3)结合call()方法使用

利用bind()方法,可以改写一些 JavaScript 原生方法的使用形式,以数组的slice()方法为例。

[1, 2, 3].slice(0, 1) // [1]
// 等同于
Array.prototype.slice.call([1, 2, 3], 0, 1) // [1]

手写call

思路
// 根据call的规则设置上下文对象,也就是this的指向。
// 通过设置context的属性,将函数的this指向隐式绑定到context上
// 通过隐式绑定执行函数并传递参数。
// 删除临时属性,返回函数执行结果

    Function.prototype.myCall = function(context,...arr) {
      if(context==null || context == undefined) {
        context = window
      }else {
        context = Object(context)
      }
      const symbol = Symbol() // 用于临时储存函数
      context[symbol] = this; // 函数的this指向隐式绑定到context上
      let result = context[symbol](...arr); // 通过隐式绑定执行函数并传递参数
      delete context[symbol]; // 删除上下文对象的属性
      return result; // 返回函数执行结果
    }
	// 测试
    var count = 1
    var obj2 = {
      count:2
    }
    var obj = {
      count: 0,
      sum:function() {
        console.log(this.count + 1)
      }
    }
    obj.sum.myCall(null) //2
    obj.sum.myCall(obj) // 1
    obj.sum.myCall(obj2) // 3
    obj.sum.myCall(2) // NAN 

手写apply

思路 
// 传递给函数的参数处理,不太一样,其他部分跟call一样。
// apply接受第二个参数为类数组对象, 这里用了JavaScript权威指南中判断是否为类数组对象的方法。
    Function.prototype.myApply = function(context) {
      if(context == null || context == undefined) {
        context = window
      }else {
        context = Object(context)
      }
      // 判断是否为类对象
      function isArray(obj) {
        if(obj && typeof obj == "object" && obj.length >=0 && isFinite(obj.length)) {
          return true;
        }else {
          false
        }
      }
      let s = Symbol(); // 临时存储函数
      context[s] = this;
      let args = arguments[1] // 获取数组参数
      let result
      // 传参数,为数组
      if(args) {
        if(!Array.isArray(args)&&!isArray(args)) {
          throw error("第二个参数必须为数组")
        }else {
          args = Array.from(args)// 转为数组
          result = context[s](...args)// 执行函数并展开数组,传递函数参数
        }
      }else {
        result = context[s]();// 执行函数 
      }
      delete context[s]// 删除上下文对象的属性
      return result // 执行结果
    }

    // 测试
    var obj = {
      count: 20
    }
    function sum() {
      console.log(this.count + 20)
    }
    sum.myApply(obj) // 40
    // 求最大数值
   let maxNum =  Math.max.myApply(this,[12,3,4,5,5,45,67])
   console.log(maxNum) // 67
    var obj2 = {
      n:2,
      m:4
    }
   function sum2(x, y) {
     console.log(this.n*x + this.m * y);
   }
   sum2.myApply(obj2, [1,3]) // 14

手写bind

拷贝源函数:

  • 通过变量储存源函数
  • 使用Object.create复制源函数的prototype给fBind

返回拷贝的函数

调用拷贝的函数:

  • new调用判断:通过instanceof判断函数是否通过new调用,来决定绑定的context
  • 绑定this+传递参数
  • 返回源函数的执行结果
Function.prototype.myBind = function(obj, ...params) {
      const thisFn = this;// 存储源函数以及上方的params(函数参数)
      // 对返回的函数 secondParams 二次传参
      let fBind = function (...secondParams) {
        const isNew = this instanceof fBind // this是否是fBind的实例
        const content = isNew ? this : Object(obj) // new调用就绑定到this上
        return thisFn.call(content,...params, ...secondParams) // 用call调用源函数绑定this的指向并传递参数,返回执行结果
      }
      if(thisFn.prototype) {
        // 复制源函数的prototype给fToBind 一些情况下函数没有prototype,比如箭头函数
        fBind.prototype = Object.create(thisFn.prototype)
      }
      return fBind
    }
    // 测试
    var count = 1
    var obj2 = {
      count:2
    }
    var obj = {
      count: 0,
      sum:function() {
        console.log(this.count + 1)
      }
    }
    let sum = obj.sum.myBind(obj2) //2
    sum() // 2