【進階3-1期】JavaScript深入之史上最全--5種this綁定全面解析

xavier 發布于2019-08-23 13:47 / 2941人閱讀

摘要：在嚴格模式下調用函數則不影響默認綁定。回調函數丟失綁定是非常常見的。因為直接指定的綁定對象，稱之為顯示綁定。調用時強制把的綁定到上顯示綁定無法解決丟失綁定問題。

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本周正式開始前端進階的第三期，本周的主題是this全面解析，今天是第9天。

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本期推薦文章

你不知道的JavaScript上卷—筆記，由于微信不能訪問外鏈，點擊閱讀原文就可以啦。

推薦理由

這篇文章是我的讀書筆記，非常詳細的記錄了this綁定的5種規則，有代碼，有解釋，看完絕對攻克this盲區，加油。

閱讀筆記

this的綁定規則總共有下面5種。

1、默認綁定（嚴格/非嚴格模式）

2、隱式綁定

3、顯式綁定

4、new綁定

5、箭頭函數綁定

現在開始一個一個介紹，內容來自《你不知道的JS》筆記整理。

1 調用位置

調用位置就是函數在代碼中被調用的位置（而不是聲明的位置）。

查找方法：

分析調用棧：調用位置就是當前正在執行的函數的前一個調用中

function baz() {
    // 當前調用棧是：baz
    // 因此，當前調用位置是全局作用域
    
    console.log( "baz" );
    bar(); // <-- bar的調用位置
}

function bar() {
    // 當前調用棧是：baz --> bar
    // 因此，當前調用位置在baz中
    
    console.log( "bar" );
    foo(); // <-- foo的調用位置
}

function foo() {
    // 當前調用棧是：baz --> bar --> foo
    // 因此，當前調用位置在bar中
    
    console.log( "foo" );
}

baz(); // <-- baz的調用位置

使用開發者工具得到調用棧：

設置斷點或者插入debugger;語句，運行時調試器會在那個位置暫停，同時展示當前位置的函數調用列表，這就是調用棧。找到棧中的第二個元素，這就是真正的調用位置。

2 綁定規則

2.1 默認綁定

獨立函數調用，可以把默認綁定看作是無法應用其他規則時的默認規則，this指向全局對象。

嚴格模式下，不能將全局對象用于默認綁定，this會綁定到undefined。只有函數運行在非嚴格模式下，默認綁定才能綁定到全局對象。在嚴格模式下調用函數則不影響默認綁定。

function foo() { // 運行在嚴格模式下，this會綁定到undefined
    "use strict";
    
    console.log( this.a );
}

var a = 2;

// 調用
foo(); // TypeError: Cannot read property "a" of undefined

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

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

var a = 2;

(function() { // 嚴格模式下調用函數則不影響默認綁定
    "use strict";
    
    foo(); // 2
})();

2.2 隱式綁定

當函數引用有上下文對象時，隱式綁定規則會把函數中的this綁定到這個上下文對象。對象屬性引用鏈中只有上一層或者說最后一層在調用中起作用。

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

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

obj.foo(); // 2

隱式丟失

被隱式綁定的函數特定情況下會丟失綁定對象，應用默認綁定，把this綁定到全局對象或者undefined上。

// 雖然bar是obj.foo的一個引用，但是實際上，它引用的是foo函數本身。
// bar()是一個不帶任何修飾的函數調用，應用默認綁定。
function foo() {
    console.log( this.a );
}

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

var bar = obj.foo; // 函數別名

var a = "oops, global"; // a是全局對象的屬性

bar(); // "oops, global"

參數傳遞就是一種隱式賦值，傳入函數時也會被隱式賦值。回調函數丟失this綁定是非常常見的。

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

function doFoo(fn) {
    // fn其實引用的是foo
    
    fn(); // <-- 調用位置！
}

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

var a = "oops, global"; // a是全局對象的屬性

doFoo( obj.foo ); // "oops, global"

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

// JS環境中內置的setTimeout()函數實現和下面的偽代碼類似：
function setTimeout(fn, delay) {
    // 等待delay毫秒
    fn(); // <-- 調用位置！
}

2.3 顯式綁定

通過call(..) 或者 apply(..)方法。第一個參數是一個對象，在調用函數時將這個對象綁定到this。因為直接指定this的綁定對象，稱之為顯示綁定。

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

var obj = {
    a: 2
};

foo.call( obj ); // 2  調用foo時強制把foo的this綁定到obj上

顯示綁定無法解決丟失綁定問題。

解決方案：

1、硬綁定

創建函數bar()，并在它的內部手動調用foo.call(obj)，強制把foo的this綁定到了obj。這種方式讓我想起了借用構造函數繼承，沒看過的可以點擊查看 JavaScript常用八種繼承方案

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

var obj = {
    a: 2
};

var bar = function() {
    foo.call( obj );
};

bar(); // 2
setTimeout( bar, 100 ); // 2

// 硬綁定的bar不可能再修改它的this
bar.call( window ); // 2

典型應用場景是創建一個包裹函數，負責接收參數并返回值。

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

創建一個可以重復使用的輔助函數。

function foo(something) {
    console.log( this.a, something );
    return this.a + something;
}

// 簡單的輔助綁定函數
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

ES5內置了Function.prototype.bind，bind會返回一個硬綁定的新函數，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

2、API調用的“上下文”

JS許多內置函數提供了一個可選參數，被稱之為“上下文”（context），其作用和bind(..)一樣，確保回調函數使用指定的this。這些函數實際上通過call(..)和apply(..)實現了顯式綁定。

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

var obj = {
    id: "awesome"
}

var myArray = [1, 2, 3]
// 調用foo(..)時把this綁定到obj
myArray.forEach( foo, obj );
// 1 awesome 2 awesome 3 awesome

2.4 new綁定

在JS中，構造函數只是使用new操作符時被調用的普通函數，他們不屬于某個類，也不會實例化一個類。

包括內置對象函數（比如Number(..)）在內的所有函數都可以用new來調用，這種函數調用被稱為構造函數調用。

實際上并不存在所謂的“構造函數”，只有對于函數的“構造調用”。

使用new來調用函數，或者說發生構造函數調用時，會自動執行下面的操作。

1、創建（或者說構造）一個新對象。

2、這個新對象會被執行[[Prototype]]連接。

3、這個新對象會綁定到函數調用的this。

4、如果函數沒有返回其他對象，那么new表達式中的函數調用會自動返回這個新對象。

使用new來調用foo(..)時，會構造一個新對象并把它（bar）綁定到foo(..)調用中的this。

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

var bar = new foo(2); // bar和foo(..)調用中的this進行綁定
console.log( bar.a ); // 2

手寫一個new實現

function create() {
    // 創建一個空的對象
    let obj = new Object()
    // 獲得構造函數
    let Con = [].shift.call(arguments)
    // 鏈接到原型
    obj.__proto__ = Con.prototype
    // 綁定 this，執行構造函數
    let result = Con.apply(obj, arguments)
    // 確保 new 出來的是個對象
    return typeof result === "object" ? result : obj
}

使用這個手寫的new

function Person() {...}

// 使用內置函數new
var person = new Person(...)
                        
// 使用手寫的new，即create
var person = create(Person, ...)

代碼原理解析：

1、用new Object() 的方式新建了一個對象obj

2、取出第一個參數，就是我們要傳入的構造函數。此外因為 shift 會修改原數組，所以 arguments 會被去除第一個參數

3、將 obj 的原型指向構造函數，這樣 obj 就可以訪問到構造函數原型中的屬性

4、使用 apply，改變構造函數 this 的指向到新建的對象，這樣 obj 就可以訪問到構造函數中的屬性

5、返回 obj

3 優先級

st=>start: Start
e=>end: End
cond1=>condition: new綁定
op1=>operation: this綁定新創建的對象，
                var bar = new foo()
                
cond2=>condition: 顯示綁定
op2=>operation: this綁定指定的對象，
                var bar = foo.call(obj2)
                
cond3=>condition: 隱式綁定
op3=>operation: this綁定上下文對象，
                var bar = obj1.foo()
                
op4=>operation: 默認綁定
op5=>operation: 函數體嚴格模式下綁定到undefined，
                否則綁定到全局對象，
                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

在new中使用硬綁定函數的目的是預先設置函數的一些參數，這樣在使用new進行初始化時就可以只傳入其余的參數（柯里化）。

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

// 之所以使用null是因為在本例中我們并不關心硬綁定的this是什么
// 反正使用new時this會被修改
var bar = foo.bind( null, "p1" );

var baz = new bar( "p2" );

baz.val; // p1p2

4 綁定例外

4.1 被忽略的this

把null或者undefined作為this的綁定對象傳入call、apply或者bind，這些值在調用時會被忽略，實際應用的是默認規則。

下面兩種情況下會傳入null

使用apply(..)來“展開”一個數組，并當作參數傳入一個函數

bind(..)可以對參數進行柯里化（預先設置一些參數）

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

// 把數組”展開“成參數
foo.apply( null, [2, 3] ); // a:2，b:3

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

總是傳入null來忽略this綁定可能產生一些副作用。如果某個函數確實使用了this，那默認綁定規則會把this綁定到全局對象中。

更安全的this

安全的做法就是傳入一個特殊的對象（空對象），把this綁定到這個對象不會對你的程序產生任何副作用。

JS中創建一個空對象最簡單的方法是Object.create(null)，這個和{}很像，但是并不會創建Object.prototype這個委托，所以比{}更空。

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

// 我們的空對象
var ? = Object.create( null );

// 把數組”展開“成參數
foo.apply( ?, [2, 3] ); // a:2，b:3

// 使用bind(..)進行柯里化
var bar = foo.bind( ?, 2 );
bar( 3 ); // a:2，b:3

4.2 間接引用

間接引用下，調用這個函數會應用默認綁定規則。間接引用最容易在賦值時發生。

// p.foo = o.foo的返回值是目標函數的引用，所以調用位置是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

4.3 軟綁定

硬綁定可以把this強制綁定到指定的對象（new除外），防止函數調用應用默認綁定規則。但是會降低函數的靈活性，使用硬綁定之后就無法使用隱式綁定或者顯式綁定來修改this。

如果給默認綁定指定一個全局對象和undefined以外的值，那就可以實現和硬綁定相同的效果，同時保留隱式綁定或者顯示綁定修改this的能力。

// 默認綁定規則，優先級排最后
// 如果this綁定到全局對象或者undefined，那就把指定的默認對象obj綁定到this,否則不會修改this
if(!Function.prototype.softBind) {
    Function.prototype.softBind = function(obj) {
        var fn = this;
        // 捕獲所有curried參數
        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;
    };
}

使用：軟綁定版本的foo()可以手動將this綁定到obj2或者obj3上，但如果應用默認綁定，則會將this綁定到obj。

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

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

// 默認綁定，應用軟綁定，軟綁定把this綁定到默認對象obj
var fooOBJ = foo.softBind( obj );
fooOBJ(); // name: obj 

// 隱式綁定規則
obj2.foo = foo.softBind( obj );
obj2.foo(); // name: obj2 <---- 看！！！

// 顯式綁定規則
fooOBJ.call( obj3 ); // name: obj3 <---- 看！！！

// 綁定丟失，應用軟綁定
setTimeout( obj2.foo, 10 ); // name: obj

5 this詞法

ES6新增一種特殊函數類型：箭頭函數，箭頭函數無法使用上述四條規則，而是根據外層（函數或者全局）作用域（詞法作用域）來決定this。

foo()內部創建的箭頭函數會捕獲調用時foo()的this。由于foo()的this綁定到obj1，bar(引用箭頭函數)的this也會綁定到obj1，箭頭函數的綁定無法被修改(new也不行)。

function foo() {
    // 返回一個箭頭函數
    return (a) => {
        // this繼承自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！

ES6之前和箭頭函數類似的模式，采用的是詞法作用域取代了傳統的this機制。

function foo() {
    var self = this; // lexical capture of this
    setTimeout( function() {
        console.log( self.a ); // self只是繼承了foo()函數的this綁定
    }, 100 );
}

var obj = {
    a: 2
};

foo.call(obj); // 2

代碼風格統一問題：如果既有this風格的代碼，還會使用 seft = this 或者箭頭函數來否定this機制。

只使用詞法作用域并完全拋棄錯誤this風格的代碼；

完全采用this風格，在必要時使用bind(..)，盡量避免使用 self = this 和箭頭函數。

上期思考題解

代碼1：

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

checkscope();

代碼2：

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

var foo = checkscope(); 
foo();

上面的兩個代碼中，checkscope()執行完成后，閉包f所引用的自由變量scope會被垃圾回收嗎？為什么？

解答：

checkscope()執行完成后，代碼1中自由變量特定時間之后回收，代碼2中自由變量不回收。

首先要說明的是，現在主流瀏覽器的垃圾回收算法是標記清除，標記清除并非是標記執行棧的進出，而是從根開始遍歷，也是一個找引用關系的過程，但是因為從根開始，相互引用的情況不會被計入。所以當垃圾回收開始時，從Root（全局對象）開始尋找這個對象的引用是否可達，如果引用鏈斷裂，那么這個對象就會回收。

閉包中的作用域鏈中 parentContext.vo 是對象，被放在堆中，棧中的變量會隨著執行環境進出而銷毀，堆中需要垃圾回收，閉包內的自由變量會被分配到堆上，所以當外部方法執行完畢后，對其的引用并沒有丟。

每次進入函數執行時，會重新創建可執行環境和活動對象，但函數的[[Scope]]是函數定義時就已經定義好的（詞法作用域規則），不可更改。

對于代碼1：

checkscope()執行時,將checkscope對象指針壓入棧中，其執行環境變量如下

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

執行完畢后出棧，該對象沒有綁定給誰，從Root開始查找無法可達，此活動對象一段時間后會被回收

對于代碼2：

checkscope()執行后，返回的是f對象，其執行環境變量如下

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

此對象賦值給var foo = checkscope();，將foo 壓入棧中，foo 指向堆中的f活動對象,對于Root來說可達，不會被回收。

如果一定要自由變量scope回收，那么該怎么辦？？？

很簡單，foo = null;，把引用斷開就可以了。

本期思考題

依次給出console.log輸出的數值。

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();

參考

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【進階1-2期】JavaScript深入之執行上下文棧和變量對象

【進階1-3期】JavaScript深入之內存空間詳細圖解

【進階1-4期】JavaScript深入之帶你走進內存機制

【進階1-5期】JavaScript深入之4類常見內存泄漏及如何避免

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每周面試重難點計劃如下，如有修改會通知大家。每周一期，為期半年，準備明年跳槽的小伙伴們可以把本公眾號[置頂]()了。

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云服務器 GPU云服務器 javascript的this javaScript中的this javascript進階 javascript中this詳解

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