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javascript原生一步步實現bind分析

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摘要:綁定函數被調用時,也接受預設的參數提供給原函數。原型鏈官方文檔上有一句話說明綁定過后的函數被實例化之后,需要繼承原函數的原型鏈方法,且綁定過程中提供的被忽略繼承原函數的對象,但是參數還是會使用。

bind 官方描述

bind() 函數會創建一個新函數(稱為綁定函數),新函數與被調函數(綁定函數的目標函數)具有相同的函數體(在 ECMAScript 5 規范中內置的call屬性)。當目標函數被調用時 this 值綁定到 bind() 的第一個參數,該參數不能被重寫。綁定函數被調用時,bind() 也接受預設的參數提供給原函數。一個綁定函數也能使用new操作符創建對象:這種行為就像把原函數當成構造器。提供的 this 值被忽略,同時調用時的參數被提供給模擬函數。

使用介紹

由于javascript中作用域是由其運行時候所處的環境決定的,所以往往函數定義和實際運行的時候所處環境不一樣,那么作用域也會發生相應的變化。
例如下面這個情況:

var id = "window";
//定義一個函數,但是不立即執行
var test = function(){
    console.log(this.id)
}
test() // window
//把test作為參數傳遞
var obj = {
    id:"obj",
    hehe:test
}
//此時test函數運行環境發生了改變
obj.hehe() // "obj"
//為了避免這種情況,javascript里面有一個bind方法可以在函數運行之前就綁定其作用域,修改如下

var id = "window";
var test = function(){
    console.log(this.id)
}.bind(window)
var obj = {
    id:"obj",
    hehe:test
}
test() // window
obj.hehe() // window

上面介紹了bind方法的一個重要作用就是為一個函數綁定作用域,但是bind方法在低版本瀏覽器不兼容,這里我們可以手動實現一下。

拆分一下關鍵思路

因為bind方法不會立即執行函數,需要返回一個待執行的函數(這里用到閉包,可以返回一個函數)return function(){}

作用域綁定,這里可以使用apply或者call方法來實現 xx.call(yy)/xx.apply(yy)

參數傳遞,由于參數的不確定性,需要用apply傳遞數組(實例更明了xx.apply(yy,[...Array...]),如果用call就不太方便了,因為call后面的參數需要一個個列出來

實現

有了上述的思路,大致的雛形已經明了了,代碼應該也很容易實現

綁定作用域,綁定傳參
Function.prototype.testBind = function(that){
    var _this = this,
        /*
        *由于參數的不確定性,統一用arguments來處理,這里的arguments只是一個類數組對象,有length屬性
        *可以用數組的slice方法轉化成標準格式數組,除了作用域對象that以外,
        *后面的所有參數都需要作為數組參數傳遞
        *Array.prototype.slice.apply(arguments,[1])/Array.prototype.slice.call(arguments,1)
        */
        slice = Array.prototype.slice,
        args = slice.apply(arguments,[1]);
    //返回函數    
    return function(){
        //apply綁定作用域,進行參數傳遞
        return _this.apply(that,args)
    }    
}

測試

var test = function(a,b){
    console.log("作用域綁定 "+ this.value)
    console.log("testBind參數傳遞 "+ a.value2)
    console.log("調用參數傳遞 " + b)
}
var obj = {
    value:"ok"
}
var fun_new = test.testBind(obj,{value2:"also ok"})

fun_new ("hello bind")
// 作用域綁定 ok
// testBind參數傳遞 also ok
// 調用參數傳遞  undefined
動態參數

上面已經實現了bind方法的作用域綁定,但是美中不足的是,既然我們返回的是一個函數,調用的時候應該支持傳遞參數,很顯然,上面的 fun_new 調用的時候并不支持傳參,只能在 testBind 綁定的時候傳遞參數,因為我們最終調用的是這個返回函數

function(){
        return _this.apply(that,args)
    }    

這里面的args在綁定的時候就已經確定了,調用的時候值已經固定,
我們并沒有處理這個function傳遞的參數。

我們對其進行改造

return function(){
        return _this.apply(that,
            args.concat(Array.prototype.slice.apply(arguments,[0]))
        )
    }    

這里的 Array.prototype.slice.apply(arguments,[0]) 指的是這個返回函數執行的時候傳遞的一系列參數,所以是從第一個參數開始 [0] ,之前的args = slice.apply(arguments,[1])指的是 testBind方法執行時候傳遞的參數,所以從第二個開始 [1],兩則有本質區別,不能搞混,只有兩者合并了之后才是返回函數的完整參數

所以有如下實現

Function.prototype.testBind = function(that){
    var _this = this,
        slice = Array.prototype.slice,
        args = slice.apply(arguments,[1]);
    return function(){
        return _this.apply(that,
                    args.concat(Array.prototype.slice.apply(arguments,[0]))
                )
    }    
}

測試

var test = function(a,b){
    console.log("作用域綁定 "+ this.value)
    console.log("testBind參數傳遞 "+ a.value2)
    console.log("調用參數傳遞 " + b)
}
var obj = {
    value:"ok"
}
var fun_new = test.testBind(obj,{value2:"also ok"})

fun_new ("hello bind")
// 作用域綁定 ok
// testBind參數傳遞 also ok
// 調用參數傳遞  hello bind

在以上2種傳參方式中,bind的優先級高,從 args.concat(Array.prototype.slice.apply(arguments,[0])) 也可以看出來,bind的參數在數組前面。

原型鏈

官方文檔上有一句話:

A bound function may also be constructed using the new operator: doing
so acts as though the target function had instead been constructed.
The provided this value is ignored, while prepended arguments are
provided to the emulated function.

說明綁定過后的函數被new實例化之后,需要繼承原函數的原型鏈方法,且綁定過程中提供的this被忽略(繼承原函數的this對象),但是參數還是會使用。
這里就需要一個中轉函數把原型鏈傳遞下去

fNOP = function () {} //創建一個中轉函數
fNOP.prototype = this.prototype;
xx.prototype = new fNOP() 
修改如下
Function.prototype.testBind = function(that){
    var _this = this,
        slice = Array.prototype.slice,
        args = slice.apply(arguments,[1]),
        fNOP = function () {},
        //所以調用官方bind方法之后 有一個name屬性值為 "bound "
        bound = function(){
            return _this.apply(that,
                args.concat(Array.prototype.slice.apply(arguments,[0]))
            )
        }    

    fNOP.prototype = _this.prototype;

    bound.prototype = new fNOP();

    return bound;
}

而且bind方法的第一個參數this是可以不傳的,需要分2種情況

直接調用bind之后的方法

var f = function () { console.log("不傳默認為"+this)  };f.bind()()
// 不傳默認為 Window 

所以直接調用綁定方法時候 apply(that, 建議改為 apply(that||window,,其實不改也可以,因為不傳默認指向window

使用new實例化被綁定的方法

容易糊涂,重點在于弄清楚標準的bind方法在new的時候做的事情,然后就可以清晰的實現

這里我們需要看看 new 這個方法做了哪些操作 比如說 var a = new b()

創建一個空對象 a = {},并且this變量引用指向到這個空對象a

繼承被實例化函數的原型 :a.__proto__ = b.prototype

被實例化方法bthis對象的屬性和方法將被加入到這個新的 this 引用的對象中: b的屬性和方法被加入的 a里面

新創建的對象由 this 所引用 :b.call(a)

通過以上可以得知,如果是var after_new = new bindFun(); 由于這種行為是把原函數當成構造器,那么那么最終實例化之后的對象 this需要繼承自原函數, 而這里的 bindFun 目前是

function(){
            return _this.apply(that || window,
                args.concat(Array.prototype.slice.apply(arguments,[0]))
            )
        }    

這里apply的作用域是綁定的that || window,在執行 testBind()的時候就已經固定,并沒有把原函數的this對象繼承過來,不符合我們的要求,我們需要根據apply的特性解決這個問題:

在一個子構造函數中,你可以通過調用父構造函數的 `apply/call` 方法來實現繼承

例如

function Product(name, price) {
  this.name = name;
  this.price = price;

  if (price < 0) {
    throw RangeError("Cannot create product " +
                      this.name + " with a negative price");
  }
}

function Food(name, price) {
  Product.call(this, name, price); 
  this.category = "food";
}

//等同于(其實就是把Product放在Food內部執行了一次)
function Food(name, price) { 
    this.name = name;
    this.price = price;
    if (price < 0) {
        throw RangeError("Cannot create product " +
                this.name + " with a negative price");
    }

    this.category = "food"; 
}

所以在new新的實例的時候實時將這個新的this對象 進行 apply 繼承原函數的 this 對象,就可以達到 new 方法里面的第 3 步的結果

apply(that||window,
//修改為 如果是new的情況,需要綁定new之后的作用域,this指向新的實例對象
apply(isNew ? this : that||window,  ==>

Function.prototype.testBind = function(that){
    var _this = this,
        slice = Array.prototype.slice,
        args = slice.apply(arguments,[1]),
        fNOP = function () {},
        //所以調用官方bind方法之后 有一個name屬性值為 "bound "
        bound = function(){
            return _this.apply(isNew ? this : that||window,
                args.concat(Array.prototype.slice.apply(arguments,[0]))
            )
        }    

    fNOP.prototype = _this.prototype;

    bound.prototype = new fNOP();

    return bound;
}

這里的 isNew 是區分 bindFun 是直接調用還是被 new 之后再調用,通過原型鏈的繼承關系可以知道,
bindFun 屬于 after_new的父類,所以 after_new instanceof bindFun 為 true,同時
bindFun.prototype = new fNOP() 原型繼承; 所以 fNOP 也是 after_new的父類, after_new instanceof fNOP 為 true

最終結果
Function.prototype.testBind = function(that){
        var _this = this,
            slice = Array.prototype.slice,
            args = slice.apply(arguments,[1]),
            fNOP = function () {},
            bound = function(){
                //這里的this指的是調用時候的環境
                return _this.apply(this instanceof  fNOP ? this : that||window,
                    args.concat(Array.prototype.slice.apply(arguments,[0]))
                )
            }    
        fNOP.prototype = _this.prototype;
    
        bound.prototype = new fNOP();
    
        return bound;
    }

我看到有些地方寫的是

this instanceof fNOP && that ? this : that || window,

我個人覺得這里有點不正確,如果綁定時候不傳參數,那么that就為空,那無論怎樣就只能綁定 window作用域了。

以上是個人見解,不對的地方望指導,謝謝!

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