JavaScript進階之模擬call,apply和bind

原文：https://zhehuaxuan.github.io/...
作者：zhehuaxuan

目的

本文主要用於理解和掌握call，apply和bind的使用和原理，本文適用於對它們的用法不是很熟悉，或者想搞清楚它們原理的童鞋。
好，那我們開始！
在JavaScript中有三種方式來改變this的作用域call，apply和bind。我們先來看看它們是怎麼用的，只有知道怎麼用的，我們才能來模擬它。

Function.prototype.call()

首先是Function.prototype.call()，不熟的童鞋請猛戳MDN，它是這麼說的：call()允許爲不同的對象分配和調用屬於一個對象的函數/方法。也就是說：一個函數，只要調用call()方法，就可以把它分配給不同的對象。

如果還是不明白，不急！跟我往下看，我們先來寫一個call()函數最簡單的用法：

function source(){
    console.log(this.name); //打印 xuan
}
let destination = {
    name:"xuan"
};
console.log(source.call(destination));

上述代碼會打印出destination的name屬性，也就是說source()函數通過調用call()，source()函數中的this對象可以分配到destination對象中。類似於實現destination.source()的效果，當然前提是destination要有一個source屬性

好，現在大家應該明白call()的基本用法，我們再來看下面的例子：

function source(age,gender){
    console.log(this.name);
    console.log(age);
    console.log(gender);
}
let destination = {
    name:"xuan"
};
console.log(source.call(destination,18,"male"));

打印效果如下：

我們可以看到可以call()也可以傳參，而且是以參數,參數,...的形式傳入。

上述我們知道call()的兩個作用：

1.改變this的指向
2.支持對函數傳參

我們看到最後還還輸出一個undefined，說明現在調用source.call(…args)沒有返回值。

我們給source函數添加一個返回值試一下：

function source(age,gender){
    console.log(this.name);
    console.log(age);
    console.log(gender);
    //添加一個返回值對象
    return {
        age:age,
        gender:gender,
        name:this.name
    }
}
let destination = {
    name:"xuan"
};
console.log(source.call(destination,18,"male"));

打印結果：

果不其然！call()函數的返回值就是source函數的返回值，那麼call()函數的作用已經很明顯了。

這邊再總結一下：

改變this的指向

支持對函數傳參

函數返回什麼，call就返回什麼。

模擬Function.prototype.call()

根據call()函數的作用，我們下面一步一步的進行模擬。我們先把上面的部分代碼摘抄下來：

function source(age,gender){
    console.log(this.name);
    console.log(age);
    console.log(gender);
    //添加一個返回值對象
    return {
        age:age,
        gender:gender,
        name:this.name
    }
}
let destination = {
    name:"xuan"
};

上面的這部分代碼我們先不變。現在只要實現一個函數call1()並使用下面方式

console.log(source.call1(destination));

如果得出的結果和call()函數一樣，那就沒問題了。

現在我們來模擬第一步：改變this的指向。

假設我們destination的結構是這樣的：

let destination = {
    name:"xuan",
    source:function(age,gender){
        console.log(this.name);
        console.log(age);
        console.log(gender);
        //添加一個返回值對象
        return {
            age:age,
            gender:gender,
            name:this.name
        }
    }
}

我們執行destination.source(18,"male");就可以在source()函數中把正確的結果打印出來並且返回我們想要的值。

現在我們的目的更明確了：給destination對象添加一個source屬性，然後添加參數執行它。

所以我們定義如下：

Function.prototype.call1 = function(ctx){
    ctx.fn = this;   //ctx爲destination   this指向source   那麼就是destination.fn = source;
    ctx.fn(); // 執行函數
    delete ctx.fn;  //在刪除這個屬性
}
console.log(source.call1(destination,18,"male"));

打印效果如下：

我們發現this的指向已經改變了，但是我們傳入的參數還沒有處理。

第二步：支持對函數傳參。
我們使用ES6語法修改如下：

Function.prototype.call1 =function(ctx,...args){
    ctx.fn = this;
    ctx.fn(...args);
    delete ctx.fn;
}
console.log(source.call1(destination,18,"male"));

打印效果如下：

參數出現了，現在就剩下返回值了，很簡單，我們再修改一下：

Function.prototype.call1 =function(ctx,...args){
    ctx.fn = this || window; //防止ctx爲null的情況
    let res = ctx.fn(...args);
    delete ctx.fn;
    return res;
}
console.log(source.call1(destination,18,"male"));

打印效果如下：

現在我們實現了call的效果！

模擬Function.prototype.apply()

apply()函數的作用和call()函數一樣，只是傳參的方式不一樣。apply的用法可以查看MDN，MDN這麼說的：apply() 方法調用一個具有給定this值的函數，以及作爲一個數組（或類似數組對象）提供的參數。

apply()函數的第二個參數是一個數組，數組是調用apply()的函數的參數。

function source(age,gender){
    console.log(this.name);
    console.log(age);
    console.log(gender);
    return {
        age:age,
        gender:gender,
        name:this.name
    }
}
let destination = {
    name:"xuan"
};
console.log(source.apply(destination,[18,"male"]));

效果和call()是一樣的。既然只是傳參不一樣，我們把模擬call()函數的代碼稍微改改：

Function.prototype.apply1 =function(ctx,args=[]){
    ctx.fn = this || window;
    let res = ctx.fn(...args);
    delete ctx.fn;
    return res;
}
console.log(source.apply1(destination,[18,'male']));

執行效果如下：

apply()函數的模擬完成。

Function.prototype.bind()

對於bind()函數的作用，我們引用MDN，bind()方法會創建一個新函數。當這個新函數被調用時，bind() 的第一個參數將作爲它運行時的 this對象，之後的一序列參數將會在傳遞的實參前傳入作爲它的參數。我們看一下代碼：

function source(age,gender){
    console.log(this.name);
    console.log(age);
    console.log(gender);
    return {
        age:age,
        gender:gender,
        name:this.name
    }
}
let destination = {
    name:"xuan"
};
var res = source.bind(destination,18,"male");
console.log(res());
console.log("==========================")
var res1 = source.bind(destination,18);
console.log(res1("male"));
console.log("==========================")
var res2 = source.bind(destination);
console.log(res2(18,"male"));

打印效果如下：

我們發現bind函數跟apply和call有兩個區別：

1.bind返回的是函數，雖然也有call和apply的作用，但是需要在調用bind()時生效
2.bind中也可以添加參數

明白了區別，下面我們來模擬bind函數。

模擬Function.prototype.bind()

和模擬call一樣，現摘抄下面的代碼：

function source(age,gender){
    console.log(this.name);
    console.log(age);
    console.log(gender);
    //添加一個返回值對象
    return {
        age:age,
        gender:gender,
        name:this.name
    }
}
let destination = {
    name:"xuan"
};

然後我們定義一個函數bind1，如果執行下面的代碼能夠返回和bind函數一樣的值，就達到我們的目的。

var res = source.bind1(destination,18);
console.log(res("male"));

首先我們定義一個bind1函數，因爲返回值是一個函數，所以我們可以這麼寫：

Function.prototype.bind1 = function(ctx,...args){
    var that = this;//外層的this指向通過變量傳進去
    return function(){
        //將外層函數的參數和內層函數的參數合併
        var all_args = [...args].concat([...arguments]);
        //因爲ctx是外層的this指針，在外層我們使用一個變量that引用進來
        return that.apply(ctx,all_args);
    }
}

打印效果如下：

這裏我們利用閉包，把外層函數的ctx和參數args傳到內層函數，再將內外傳遞的參數合併，然後使用apply()或call()函數，將其返回。

當我們調用res("male")時，因爲外層ctx和args還是會存在內存當中，所以調用時，前面的ctx也就是source，args也就是18，再將傳入的"male"跟18合併[18,'male']，執行source.apply(destination,[18,'male']);返回函數結果即可。bind()的模擬完成！

但是bind除了上述用法，還可以有如下用法：

function source(age,gender){
    console.log(this.name);
    console.log(age);
    console.log(gender);
    //添加一個返回值對象
    return {
        age:age,
        gender:gender,
        name:this.name
    }
}
let destination = {
    name:"xuan"
};
var res = source.bind1(destination,18);
var person = new res("male");
console.log(person);

打印效果如下：

我們發現bind函數支持new關鍵字，調用的時候this的綁定失效了，那麼new之後，this指向哪裏呢？我們來試一下，代碼如下：

function source(age,gender){
  console.log(this);
}
let destination = {
    name:"xuan"
};
var res = source.bind(destination,18);
console.log(new res("male"));
console.log(res("male"));

執行new的時候，我們發現雖然bind的第一個參數是destination，但是this是指向source的。

不用new的話，this指向destination。

好，現在再來回顧一下我們的bind1實現：

Function.prototype.bind1 = function(ctx,...args){
    var that = this;
    return function(){
        //將外層函數的參數和內層函數的參數合併
        var all_args = [...args].concat([...arguments]);
        //因爲ctx是外層的this指針，在外層我們使用一個變量that引用進來
        return that.apply(ctx,all_args);
    }
}

如果我們使用：

var res = source.bind(destination,18);
console.log(new res("male"));

如果執行上述代碼，我們的ctx還是destination，也就是說這個時候下面的source函數中的ctx還是指向destination。而根據Function.prototype.bind的用法，這時this應該是指向source自身。

我們先把部分代碼抄下來：

function source(age,gender){
    console.log(this.name);
    console.log(age);
    console.log(gender);
    //添加一個返回值對象
    return {
        age:age,
        gender:gender,
        name:this.name
    }
}
let destination = {
    name:"xuan"
};

我們改一下bind1函數：

Function.prototype.bind1 = function (ctx, ...args) {
    var that = this;//that肯定是source
    //定義了一個函數
    let f = function () {
        //將外層函數的參數和內層函數的參數合併
        var all_args = [...args].concat([...arguments]);
        //因爲ctx是外層的this指針，在外層我們使用一個變量that引用進來
        var real_ctx = this instanceof f ? this : ctx;
        return that.apply(real_ctx, all_args);
    }
    //函數的原型指向source的原型，這樣執行new f()的時候this就會通過原型鏈指向source
    f.prototype = this.prototype;
    //返回函數
    return f;
}

我們執行

var res = source.bind1(destination,18);
console.log(new res("male"));

效果如下：

已經達到我們的效果！

現在分析一下上述實現的代碼：

//調用var res = source.bind1(destination,18)時的代碼分析
Function.prototype.bind1 = function (ctx, ...args) {
    var that = this;//that肯定是source
    //定義了一個函數
    let f = function () {
       ... //內部先不管
    }
    //函數的原型指向source的原型，這樣執行new f()的時候this就會指向一個新家的對象，這個對象通過原型鏈指向source，這正是我們上面執行apply的時候需要傳入的參數
     //f.prototype==>source.prototype
    f.prototype = this.prototype;
    //返回函數
    return f;
}

f()函數的內部實現分析：

//new res("male")相當於運行new f("male")；下面進行函數的運行態分析
let f = function () {
     console.log(this);//這個時候打印this就是一個_proto_指向f.prototype的對象,因爲f.prototype==>source.prototype，所以this._proto_==>source.prototype
     //將外層函數的參數和內層函數的參數合併
     var all_args = [...args].concat([...arguments]);
     //正常不用new的時候this指向當前調用處的this指針(在全局環境中執行，this就是window對象)；使用new的話這個this對象的原型鏈上有一個類型是f的原型對象。
    //那麼判斷一下，如果this instanceof f，那麼real_ctx=this,否則real_ctx=ctx;
     var real_ctx = this instanceof f ? this : ctx;
    //現在把真正分配給source函數的對象傳入
     return that.apply(real_ctx, all_args);
}

至此bind()函數的模擬實現完畢！如有不對之處，歡迎拍磚！您的寶貴意見是我寫作的動力，謝謝大家。

JavaScript進階之模擬call,apply和bind

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Function.prototype.call()

模擬Function.prototype.call()

模擬Function.prototype.apply()

Function.prototype.bind()

模擬Function.prototype.bind()

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