【进阶3-1期】JavaScript深入之史上最全--5种thi

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本周正式开始前端进阶的第三期，本周的主题是this全面解析，今天是第9天。

本计划一共28期，每期重点攻克一个面试重难点，如果你还不了解本进阶计划，点击查看前端进阶的破冰之旅

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本期推荐文章

你不知道的JavaScript上卷—笔记，由于微信不能访问外链，点击阅读原文就可以啦。

推荐理由

这篇文章是我的读书笔记，非常详细的记录了this绑定的5种规则，有代码，有解释，看完绝对攻克this盲区，加油。

阅读笔记

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

现在开始一个一个介绍，内容来自《你不知道的JS》笔记整理。

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中

  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
  

• 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
})();

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

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"

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！
}

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

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

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

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

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

• 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(..)和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

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

手写一个new实现

function create() {
    // 创建一个空的对象
    let obj = new Object()
    // 获得构造函数
    let Con = [].shift.call(arguments)
    // 链接到原型
    obj.__proto__ = Con.prototype
    // 绑定 this，执行构造函数
    let result = Con.apply(obj, arguments)
    // 确保 new 出来的是个对象
    return typeof result === 'object' ? result : obj
}

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, ...)

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

在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

4 绑定例外

4.1 被忽略的this

把null或者undefined作为this的绑定对象传入call、apply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 

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 

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

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;
    };
}

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

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obj1，bar(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！

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

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();                  

代码2：

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

var foo = checkscope(); 
foo();    

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，被放在堆中，栈中的变量会随着执行环境进出而销毁，堆中需要垃圾回收，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]
}

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]
}

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();

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？

往期文章查看

• 【进阶1-1期】理解JavaScript 中的执行上下文和执行栈
• 【进阶1-2期】JavaScript深入之执行上下文栈和变量对象
• 【进阶1-3期】JavaScript深入之内存空间详细图解
• 【进阶1-4期】JavaScript深入之带你走进内存机制
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• 【进阶2-1期】深入浅出图解作用域链和闭包
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• 【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
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• 【进阶8期】 Event Loop原理
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