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【进阶3-1期】JavaScript深入之史上最全--5种this绑定全面解析

this的绑定规则总共有下面5种。

  • 1、默认绑定(严格/非严格模式)
  • 2、隐式绑定
  • 3、显式绑定
  • 4、new绑定
  • 5、箭头函数绑定

1 调用位置

调用位置就是函数在代码中被调用的位置(而不是声明的位置)。

查找方法:

  • 分析调用栈:调用位置就是当前正在执行的函数的前一个调用

    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
    复制代码
  • 使用开发者工具得到调用栈:

    设置断点或者插入debugger;语句,运行时调试器会在那个位置暂停,同时展示当前位置的函数调用列表,这就是调用栈。找到栈中的第二个元素,这就是真正的调用位置。

2 绑定规则

2.1 默认绑定
  • 独立函数调用,可以把默认绑定看作是无法应用其他规则时的默认规则,this指向全局对象
  • 严格模式下,不能将全局对象用于默认绑定,this会绑定到undefined。只有函数运行在非严格模式下,默认绑定才能绑定到全局对象。在严格模式下调用函数则不影响默认绑定。
function foo() { // 运行在严格模式下,this会绑定到undefined
    "use strict";
    
    console.log( this.a );
}

var a = 2;

// 调用
foo(); // TypeError: Cannot read property 'a' of undefined

// --------------------------------------

function foo() { // 运行
    console.log( this.a );
}

var a = 2;

(function() { // 严格模式下调用函数则不影响默认绑定
    "use strict";
    
    foo(); // 2
})();
复制代码
2.2 隐式绑定

当函数引用有上下文对象时,隐式绑定规则会把函数中的this绑定到这个上下文对象。对象属性引用链中只有上一层或者说最后一层在调用中起作用。

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

var obj = {
    a: 2,
    foo: foo
};

obj.foo(); // 2
复制代码

隐式丢失

被隐式绑定的函数特定情况下会丢失绑定对象,应用默认绑定,把this绑定到全局对象或者undefined上。

// 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。
// bar()是一个不带任何修饰的函数调用,应用默认绑定。
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"
复制代码

参数传递就是一种隐式赋值,传入函数时也会被隐式赋值。回调函数丢失this绑定是非常常见的。

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"

// ----------------------------------------

// JS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!
}
复制代码
2.3 显式绑定

通过call(..) 或者 apply(..)方法。第一个参数是一个对象,在调用函数时将这个对象绑定到this。因为直接指定this的绑定对象,称之为显示绑定。

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

var obj = {
    a: 2
};

foo.call( obj ); // 2  调用foo时强制把foo的this绑定到obj上
复制代码

显示绑定无法解决丢失绑定问题。

解决方案:

  • 1、硬绑定

创建函数bar(),并在它的内部手动调用foo.call(obj),强制把foo的this绑定到了obj。这种方式让我想起了借用构造函数继承,没看过的可以点击查看 JavaScript常用八种继承方案

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
复制代码

典型应用场景是创建一个包裹函数,负责接收参数并返回值。

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
复制代码

创建一个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
复制代码

ES5内置了Function.prototype.bind,bind会返回一个硬绑定的新函数,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
复制代码
  • 2、API调用的“上下文”

JS许多内置函数提供了一个可选参数,被称之为“上下文”(context),其作用和bind(..)一样,确保回调函数使用指定的this。这些函数实际上通过call(..)apply(..)实现了显式绑定。

function foo(el) {
	console.log( el, this.id );
}

var obj = {
    id: "awesome"
}

var myArray = [1, 2, 3]
// 调用foo(..)时把this绑定到obj
myArray.forEach( foo, obj );
// 1 awesome 2 awesome 3 awesome
复制代码
2.4 new绑定
  • 在JS中,构造函数只是使用new操作符时被调用的普通函数,他们不属于某个类,也不会实例化一个类。
  • 包括内置对象函数(比如Number(..))在内的所有函数都可以用new来调用,这种函数调用被称为构造函数调用。
  • 实际上并不存在所谓的“构造函数”,只有对于函数的“构造调用”。

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。

  • 1、创建(或者说构造)一个新对象。
  • 2、这个新对象会被执行[[Prototype]]连接。
  • 3、这个新对象会绑定到函数调用的this
  • 4、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。

使用new来调用foo(..)时,会构造一个新对象并把它(bar)绑定到foo(..)调用中的this。

function foo(a) {
    this.a = a;
}

var bar = new foo(2); // bar和foo(..)调用中的this进行绑定
console.log( bar.a ); // 2
复制代码

手写一个new实现

function create() {
	// 创建一个空的对象
    var obj = new Object(),
	// 获得构造函数,arguments中去除第一个参数
    Con = [].shift.call(arguments);
	// 链接到原型,obj 可以访问到构造函数原型中的属性
    obj.__proto__ = Con.prototype;
	// 绑定 this 实现继承,obj 可以访问到构造函数中的属性
    var ret = Con.apply(obj, arguments);
	// 优先返回构造函数返回的对象
	return ret instanceof Object ? ret : obj;
};
复制代码

使用这个手写的new

function Person() {...}

// 使用内置函数new
var person = new Person(...)
                        
// 使用手写的new,即create
var person = create(Person, ...)
复制代码

代码原理解析

  • 1、用new Object()的方式新建了一个对象obj

  • 2、取出第一个参数,就是我们要传入的构造函数。此外因为 shift 会修改原数组,所以 arguments会被去除第一个参数

  • 3、将 obj的原型指向构造函数,这样obj就可以访问到构造函数原型中的属性

  • 4、使用apply,改变构造函数this 的指向到新建的对象,这样 obj就可以访问到构造函数中的属性

  • 5、返回 obj

3 优先级

st=>start: Start
e=>end: End
cond1=>condition: new绑定
op1=>operation: this绑定新创建的对象,
				var bar = new foo()
				
cond2=>condition: 显示绑定
op2=>operation: this绑定指定的对象,
				var bar = foo.call(obj2)
				
cond3=>condition: 隐式绑定
op3=>operation: this绑定上下文对象,
				var bar = obj1.foo()
				
op4=>operation: 默认绑定
op5=>operation: 函数体严格模式下绑定到undefined,
				否则绑定到全局对象,
				var bar = foo()

st->cond1
cond1(yes)->op1->e
cond1(no)->cond2
cond2(yes)->op2->e
cond2(no)->cond3
cond3(yes)->op3->e
cond3(no)->op4->op5->e
复制代码

new中使用硬绑定函数的目的是预先设置函数的一些参数,这样在使用new进行初始化时就可以只传入其余的参数(柯里化)。

function foo(p1, p2) {
    this.val = p1 + p2;
}

// 之所以使用null是因为在本例中我们并不关心硬绑定的this是什么
// 反正使用new时this会被修改
var bar = foo.bind( null, "p1" );

var baz = new bar( "p2" );

baz.val; // p1p2
复制代码

4 绑定例外

4.1 被忽略的this

null或者undefined作为this的绑定对象传入callapply或者bind,这些值在调用时会被忽略,实际应用的是默认规则。

下面两种情况下会传入null

  • 使用apply(..)来“展开”一个数组,并当作参数传入一个函数
  • bind(..)可以对参数进行柯里化(预先设置一些参数)
function foo(a, b) {
    console.log( "a:" + a + ",b:" + b );
}

// 把数组”展开“成参数
foo.apply( null, [2, 3] ); // a:2,b:3

// 使用bind(..)进行柯里化
var bar = foo.bind( null, 2 );
bar( 3 ); // a:2,b:3 
复制代码

总是传入null来忽略this绑定可能产生一些副作用。如果某个函数确实使用了this,那默认绑定规则会把this绑定到全局对象中。

更安全的this

安全的做法就是传入一个特殊的对象(空对象),把this绑定到这个对象不会对你的程序产生任何副作用。

JS中创建一个空对象最简单的方法是**Object.create(null)**,这个和{}很像,但是并不会创建Object.prototype这个委托,所以比{}更空。

function foo(a, b) {
    console.log( "a:" + a + ",b:" + b );
}

// 我们的空对象
var ø = Object.create( null );

// 把数组”展开“成参数
foo.apply( ø, [2, 3] ); // a:2,b:3

// 使用bind(..)进行柯里化
var bar = foo.bind( ø, 2 );
bar( 3 ); // a:2,b:3 
复制代码
4.2 间接引用

间接引用下,调用这个函数会应用默认绑定规则。间接引用最容易在赋值时发生。

// p.foo = o.foo的返回值是目标函数的引用,所以调用位置是foo()而不是p.foo()或者o.foo()
function foo() {
    console.log( this.a );
}

var a = 2;
var o = { a: 3, foo: foo };
var p = { a: 4};

o.foo(); // 3
(p.foo = o.foo)(); // 2
复制代码
4.3 软绑定
  • 硬绑定可以把this强制绑定到指定的对象(new除外),防止函数调用应用默认绑定规则。但是会降低函数的灵活性,使用硬绑定之后就无法使用隐式绑定或者显式绑定来修改this
  • 如果给默认绑定指定一个全局对象和undefined以外的值,那就可以实现和硬绑定相同的效果,同时保留隐式绑定或者显示绑定修改this的能力。
// 默认绑定规则,优先级排最后
// 如果this绑定到全局对象或者undefined,那就把指定的默认对象obj绑定到this,否则不会修改this
if(!Function.prototype.softBind) {
    Function.prototype.softBind = function(obj) {
        var fn = this;
        // 捕获所有curried参数
        var curried = [].slice.call( arguments, 1 ); 
        var bound = function() {
            return fn.apply(
            	(!this || this === (window || global)) ? 
                	obj : this,
                curried.concat.apply( curried, arguments )
            );
        };
        bound.prototype = Object.create( fn.prototype );
        return bound;
    };
}
复制代码

使用:软绑定版本的foo()可以手动将this绑定到obj2或者obj3上,但如果应用默认绑定,则会将this绑定到obj。

function foo() {
    console.log("name:" + this.name);
}

var obj = { name: "obj" },
    obj2 = { name: "obj2" },
    obj3 = { name: "obj3" };

// 默认绑定,应用软绑定,软绑定把this绑定到默认对象obj
var fooOBJ = foo.softBind( obj );
fooOBJ(); // name: obj 

// 隐式绑定规则
obj2.foo = foo.softBind( obj );
obj2.foo(); // name: obj2 <---- 看!!!

// 显式绑定规则
fooOBJ.call( obj3 ); // name: obj3 <---- 看!!!

// 绑定丢失,应用软绑定
setTimeout( obj2.foo, 10 ); // name: obj
复制代码

5 this词法

ES6新增一种特殊函数类型:箭头函数,箭头函数无法使用上述四条规则,而是根据外层(函数或者全局)作用域(词法作用域)来决定this。

  • foo()内部创建的箭头函数会捕获调用时foo()的this。由于foo()的this绑定到obj1bar(引用箭头函数)的this也会绑定到obj1箭头函数的绑定无法被修改(new也不行)。
function foo() {
    // 返回一个箭头函数
    return (a) => {
        // this继承自foo()
        console.log( this.a );
    };
}

var obj1 = {
    a: 2
};

var obj2 = {
    a: 3
}

var bar = foo.call( obj1 );
bar.call( obj2 ); // 2,不是3!
复制代码

ES6之前和箭头函数类似的模式,采用的是词法作用域取代了传统的this机制。

function foo() {
    var self = this; // lexical capture of this
    setTimeout( function() {
        console.log( self.a ); // self只是继承了foo()函数的this绑定
    }, 100 );
}

var obj = {
    a: 2
};

foo.call(obj); // 2
复制代码

代码风格统一问题:如果既有this风格的代码,还会使用 seft = this 或者箭头函数来否定this机制。

  • 只使用词法作用域并完全抛弃错误this风格的代码;
  • 完全采用this风格,在必要时使用bind(..),尽量避免使用 self = this 和箭头函数。

上期思考题解

代码1:

var scope = "global scope";
function checkscope(){
    var scope = "local scope";
    function f(){
        return scope;
    }
    return f;
}

checkscope()();                  
复制代码

代码2:

var scope = "global scope";
function checkscope(){
    var scope = "local scope";
    function f(){
        return scope;
    }
    return f;
}

var foo = checkscope(); 
foo();    
复制代码

上面的两个代码中,checkscope()执行完成后,闭包f所引用的自由变量scope会被垃圾回收吗?为什么?

解答

checkscope()执行完成后,代码1中自由变量特定时间之后回收,代码2中自由变量不回收

首先要说明的是,现在主流浏览器的垃圾回收算法是标记清除,标记清除并非是标记执行栈的进出,而是从根开始遍历,也是一个找引用关系的过程,但是因为从根开始,相互引用的情况不会被计入。所以当垃圾回收开始时,从Root(全局对象)开始寻找这个对象的引用是否可达,如果引用链断裂,那么这个对象就会回收。

闭包中的作用域链中 parentContext.vo 是对象,被放在中,中的变量会随着执行环境进出而销毁,中需要垃圾回收,闭包内的自由变量会被分配到堆上,所以当外部方法执行完毕后,对其的引用并没有丢。

每次进入函数执行时,会重新创建可执行环境和活动对象,但函数的[[Scope]]是函数定义时就已经定义好的(词法作用域规则),不可更改。

  • 对于代码1:

checkscope()执行时,将checkscope对象指针压入栈中,其执行环境变量如下

checkscopeContext:{
    AO:{
        arguments:
        scope:
        f:
    },
    this,
    [[Scope]]:[AO, globalContext.VO]
}
复制代码

执行完毕后出栈,该对象没有绑定给谁,从Root开始查找无法可达,此活动对象一段时间后会被回收

  • 对于代码2:

checkscope()执行后,返回的是f对象,其执行环境变量如下

fContext:{
    AO:{
        arguments:
    },
    this,
    [[Scope]]:[AO, checkscopeContext.AO, globalContext.VO]
}
复制代码

此对象赋值给var foo = checkscope();,将foo压入栈中,foo指向堆中的f活动对象,对于Root来说可达,不会被回收。

如果一定要自由变量scope回收,那么该怎么办???

很简单,foo = null;,把引用断开就可以了。

本期思考题

依次给出console.log输出的数值。

var num = 1;
var myObject = {
    num: 2,
    add: function() {
        this.num = 3;
        (function() {
            console.log(this.num);
            this.num = 4;
        })();
        console.log(this.num);
    },
    sub: function() {
        console.log(this.num)
    }
}
myObject.add();
console.log(myObject.num);
console.log(num);
var sub = myObject.sub;
sub();
复制代码

参考

你不知道的JavaScript上卷—笔记

Javascript 闭包,引用的变量是否被回收?

进阶系列目录

  • 【进阶1期】 调用堆栈
  • 【进阶2期】 作用域闭包
  • 【进阶3期】 this全面解析
  • 【进阶4期】 深浅拷贝原理
  • 【进阶5期】 原型Prototype
  • 【进阶6期】 高阶函数
  • 【进阶7期】 事件机制
  • 【进阶8期】 Event Loop原理
  • 【进阶9期】 Promise原理
  • 【进阶10期】Async/Await原理
  • 【进阶11期】防抖/节流原理
  • 【进阶12期】模块化详解
  • 【进阶13期】ES6重难点
  • 【进阶14期】计算机网络概述
  • 【进阶15期】浏览器渲染原理
  • 【进阶16期】webpack配置
  • 【进阶17期】webpack原理
  • 【进阶18期】前端监控
  • 【进阶19期】跨域和安全
  • 【进阶20期】性能优化
  • 【进阶21期】VirtualDom原理
  • 【进阶22期】Diff算法
  • 【进阶23期】MVVM双向绑定
  • 【进阶24期】Vuex原理
  • 【进阶25期】Redux原理
  • 【进阶26期】路由原理
  • 【进阶27期】VueRouter源码解析
  • 【进阶28期】ReactRouter源码解析

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我是木易杨,网易高级前端工程师,跟着我每周重点攻克一个前端面试重难点。接下来让我带你走进高级前端的世界,在进阶的路上,共勉!

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