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JavaScript 的 this 原理

发布时间:2019-12-02 18:02编辑:Web前端浏览(144)

    JavaScript 的 this 原理

    2018/06/19 · JavaScript · this

    原文出处: 阮一峰   

    1.含义

    一、问题的由来

    学懂 JavaScript 语言,一个标志就是理解下面两种写法,可能有不一样的结果。

    var obj = { foo: function () {} }; var foo = obj.foo; // 写法一 obj.foo() // 写法二 foo()

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    var obj = {
      foo: function () {}
    };
     
    var foo = obj.foo;
     
    // 写法一
    obj.foo()
     
    // 写法二
    foo()

    上面代码中,虽然obj.foofoo指向同一个函数,但是执行结果可能不一样。请看下面的例子。

    var obj = { foo: function () { console.log(this.bar) }, bar: 1 }; var foo = obj.foo; var bar = 2; obj.foo() // 1 foo() // 2

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    var obj = {
      foo: function () { console.log(this.bar) },
      bar: 1
    };
     
    var foo = obj.foo;
    var bar = 2;
     
    obj.foo() // 1
    foo() // 2

    这种差异的原因,就在于函数体内部使用了this关键字。很多教科书会告诉你,this指的是函数运行时所在的环境。对于obj.foo()来说,foo运行在obj环境,所以this指向obj;对于foo()来说,foo运行在全局环境,所以this指向全局环境。所以,两者的运行结果不一样。

    这种解释没错,但是教科书往往不告诉你,为什么会这样?也就是说,函数的运行环境到底是怎么决定的?举例来说,为什么obj.foo()就是在obj环境执行,而一旦var foo = obj.foofoo()就变成在全局环境执行?

    本文就来解释 JavaScript 这样处理的原理。理解了这一点,你就会彻底理解this的作用。

    this关键字是一个非常重要的语法点。首先,this总是返回一个对象,简单说,就是返回属性或方法“当前”所在的对象。

    二、内存的数据结构

    JavaScript 语言之所以有this的设计,跟内存里面的数据结构有关系。

    var obj = { foo: 5 };

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    var obj = { foo:  5 };

    上面的代码将一个对象赋值给变量obj。JavaScript 引擎会先在内存里面,生成一个对象{ foo: 5 },然后把这个对象的内存地址赋值给变量obj

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    也就是说,变量obj是一个地址(reference)。后面如果要读取obj.foo,引擎先从obj拿到内存地址,然后再从该地址读出原始的对象,返回它的foo属性。

    原始的对象以字典结构保存,每一个属性名都对应一个属性描述对象。举例来说,上面例子的foo属性,实际上是以下面的形式保存的。

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    { foo: { [[value]]: 5 [[writable]]: true [[enumerable]]: true [[configurable]]: true } }

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    {
      foo: {
        [[value]]: 5
        [[writable]]: true
        [[enumerable]]: true
        [[configurable]]: true
      }
    }

    注意,foo属性的值保存在属性描述对象的value属性里面。

    this.property // this就代表property属性当前所在的对象。

    三、函数

    这样的结构是很清晰的,问题在于属性的值可能是一个函数。

    var obj = { foo: function () {} };

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    var obj = { foo: function () {} };

    这时,引擎会将函数单独保存在内存中,然后再将函数的地址赋值给foo属性的value属性。

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    { foo: { [[value]]: 函数的地址 ... } }

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    {
      foo: {
        [[value]]: 函数的地址
        ...
      }
    }

    由于函数是一个单独的值,所以它可以在不同的环境(上下文)执行。

    var f = function () {}; var obj = { f: f }; // 单独执行 f() // obj 环境执行 obj.f()

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    var f = function () {};
    var obj = { f: f };
     
    // 单独执行
    f()
     
    // obj 环境执行
    obj.f()

    var person = {

    四、环境变量

    JavaScript 允许在函数体内部,引用当前环境的其他变量。

    var f = function () { console.log(x); };

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    var f = function () {
      console.log(x);
    };

    上面代码中,函数体里面使用了变量x。该变量由运行环境提供。

    现在问题就来了,由于函数可以在不同的运行环境执行,所以需要有一种机制,能够在函数体内部获得当前的运行环境(context)。所以,this就出现了,它的设计目的就是在函数体内部,指代函数当前的运行环境。

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

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

    上面代码中,函数体里面的this.x就是指当前运行环境的x

    var f = function () { console.log(this.x); } var x = 1; var obj = { f: f, x: 2, }; // 单独执行 f() // 1 // obj 环境执行 obj.f() // 2

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    var f = function () {
      console.log(this.x);
    }
     
    var x = 1;
    var obj = {
      f: f,
      x: 2,
    };
     
    // 单独执行
    f() // 1
     
    // obj 环境执行
    obj.f() // 2

    上面代码中,函数f在全局环境执行,this.x指向全局环境的x

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    obj环境执行,this.x指向obj.x

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    回到本文开头提出的问题,obj.foo()是通过obj找到foo,所以就是在obj环境执行。一旦var foo = obj.foo,变量foo就直接指向函数本身,所以foo()就变成在全局环境执行。

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    name: '张三',

    describe: function () {

    return '姓名:'+ this.name;

    }

    };

     

    person.describe()

    澳门新葡8455最新网站,// "姓名:张三"

    上面代码中,this.name表示describe方法所在的当前对象的name属性。调用person.describe方法时,describe方法所在的当前对象是person,所以就是调用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。

    var A = {

    name: '张三',

    describe: function () {

    return '姓名:'+ this.name;

    }

    };

     

    var B = {

    name: '李四'

    };

     

    B.describe = A.describe;

    B.describe()

    // "姓名:李四"

    上面代码中,A.describe属性被赋给B,于是B.describe就表示describe方法所在的当前对象是B,所以this.name就指向B.name

    function f() {

    return '姓名:'+ this.name;

    }

     

    var A = {

    name: '张三',

    describe: f

    };

     

    var B = {

    name: '李四',

    describe: f

    };

     

    A.describe() // "姓名:张三"

    B.describe() // "姓名:李四"

    上面代码中,函数f内部使用了this关键字,随着f所在的对象不同,this的指向也不同。

    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)。

    可以近似地认为,this是所有函数运行时的一个隐藏参数,指向函数的运行环境。

     

     

     

    2.使用场合

    1)全局环境

    在全局环境使用this,它指的就是顶层对象window。

    this === window // true

    function f() {

    console.log(this === window); // true

    }

    2)构造函数

    构造函数中的this,指的是实例对象。

    var Obj = function (p) {

    this.p = p;

    };

    Obj.prototype.m = function() {

    return this.p;

    };

    上面代码定义了一个构造函数Obj。由于this指向实例对象,所以在构造函数内部定义this.p,就相当于定义实例对象有一个p属性;然后m方法可以返回这个p属性。

    var o = new Obj('Hello World!');

    o.p // "Hello World!"

    o.m() // "Hello World!"

    3)对象的方法

    当 A 对象的方法被赋予 B 对象,该方法中的this就从指向 A 对象变成了指向 B 对象。所以要特别小心,将某个对象的方法赋值给另一个对象,会改变this的指向。

    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,只有这一种用法(直接在obj对象上调用foo方法),this指向obj;其他用法时,this都指向代码块当前所在对象(浏览器为window对象)。

    // 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先运算再执行,即使值根本没有变化,this也不再指向obj了。这是因为这时它就脱离了运行环境obj,而是在全局环境执行。

    可以这样理解,在 JavaScript 引擎内部,obj和obj.foo储存在两个内存地址,简称为M1和M2。只有obj.foo()这样调用时,是从M1调用M2,因此this指向obj。但是,上面三种情况,都是直接取出M2进行运算,然后就在全局环境执行运算结果(还是M2),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);

    })()

    如果某个方法位于多层对象的内部,这时this只是指向当前一层的对象,而不会继承更上面的层。

    var a = {

    p: 'Hello',

    b: {

    m: function() {

    console.log(this.p);

    }

    }

    };

    a.b.m() // undefined

    上面代码中,a.b.m方法在a对象的第二层,该方法内部的this不是指向a,而是指向a.b。这是因为实际执行的是下面的代码。

    var b = {

    m: function() {

    console.log(this.p);

    };

     

    var a = {

    p: 'Hello',

    b: b

    };

    (a.b).m() // 等同于 b.m()

    如果要达到预期效果,只有写成下面这样。

    var a = {

    b: {

    m: function() {

    console.log(this.p);

    },

    p: 'Hello'

    }

    };

     

     

     

    3.使用注意点

    1)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

    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

    2)避免数组处理方法中的this

    数组的map和foreach方法,允许提供一个函数作为参数。这个函数内部不应该使用this。

    var o = {

    v: 'hello',

    p: [ 'a1', 'a2' ],

    f: function f() {

    this.p.forEach(function (item) {

    console.log(this.v + ' ' + item);

    });

    }

    }

     

    o.f()

    // undefined a1

    // undefined a2

    一种是是在第二层改用一个指向外层this的变量。如上3.1

    另一种方法是将this当作foreach方法的第二个参数,固定它的运行环境。

    3)避免回调函数中的this

    4.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call、apply、bind这三个方法,来切换/固定this的指向。

    1)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() === this // true

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

    上面代码中,在全局环境运行函数f时,this指向全局环境;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、null和undefined,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null或undefined,则等同于指向全局对象。

    call方法还可以接受多个参数。

    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

    2)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null或undefined,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

    有趣的应用

    1)找出数组最大元素

    var a = [10, 2, 4, 15, 9];

    Math.max.apply(null, a)

    // 15

    2)将数组的空元素变为undefined

    通过apply方法,利用Array构造函数将数组的空元素变成undefined。

    Array.apply(null, ["a",,"b"])

    // [ 'a', undefined, 'b' ]

    空元素与undefined的差别在于,数组的forEach方法会跳过空元素,但是不会跳过undefined。因此,遍历内部元素的时候,会得到不同的结果。

    var a = ['a', , 'b'];

    function print(i) {

    console.log(i);

    }

    a.forEach(print)

    // a

    // b

    Array.apply(null, a).forEach(print)

    // a

    // undefined

    // b

     

     

    3)转换类似数组的对象

    另外,利用数组对象的slice方法,可以将一个类似数组的对象(比如arguments对象)转为真正的数组。

    Array.prototype.slice.apply({0:1,length:1})

    // [1]

    Array.prototype.slice.apply({0:1})

    // []

    Array.prototype.slice.apply({0:1,length:2})

    // [1, undefined]

    Array.prototype.slice.apply({length:1})

    // [undefined]

    上面代码的apply方法的参数都是对象,但是返回结果都是数组,这就起到了将对象转成数组的目的。从上面代码可以看到,这个方法起作用的前提是,被处理的对象必须有length属性,以及相对应的数字键。

    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() // 1481869925657

    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,让log方法绑定console对象。

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

    print() // 1481869925657

    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比call方法和apply方法更进一步的是,除了绑定this以外,还可以绑定原函数的参数。

    var add = function (x, y) {

    return x * this.m + y * this.n;

    }

    var obj = {

    m: 2,

    n: 2

    };

    var newAdd = add.bind(obj, 5);

    newAdd(5)

    // 20

    上面代码中,bind方法除了绑定this对象,还将add函数的第一个参数x绑定成5,然后返回一个新函数newAdd,这个函数只要再接受一个参数y就能运行了。

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

    function add(x, y) {

    return x + y;

    }

    var plus5 = add.bind(null, 5);

    plus5(10) // 15

    bind方法有一些使用注意点。

    1)每一次返回一个新函数

    2)结合回调函数使用

    回调函数是JavaScript最常用的模式之一,但是一个常见的错误是,将包含this的方法直接当作回调函数。

    var counter = {

    count: 0,

    inc: function () {

    'use strict';

    this.count++;

    }

    };

    function callIt(callback) {

    callback();

    }

    callIt(counter.inc)

    // TypeError: Cannot read property 'count' of undefined

    上面代码中,counter.inc方法被当作回调函数,传入了callIt,调用时其内部的this指向callIt运行时所在的对象,即顶层对象window,所以得不到预想结果。注意,上面的counter.inc方法内部使用了严格模式,在该模式下,this指向顶层对象时会报错,一般模式不会。

    解决方法就是使用bind方法,将counter.inc绑定counter。

    callIt(counter.inc.bind(counter));

    counter.count // 1

    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

    obj.print = function () {

    this.times.forEach(function (n) {

    console.log(this.name);

    }.bind(this));

    };

     

    obj.print()

    // 张三

    // 张三

    // 张三

     

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