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javascript原生一步步实现bind分析

高洛峰
高洛峰original
2016-11-03 16:18:35931parcourir

bind() 函数会创建一个新函数(称为绑定函数),新函数与被调函数(绑定函数的目标函数)具有相同的函数体(在 ECMAScript 5 规范中内置的call属性)。当目标函数被调用时 this 值绑定到 bind() 的第一个参数,该参数不能被重写。绑定函数被调用时,bind() 也接受预设的参数提供给原函数。一个绑定函数也能使用new操作符创建对象:这种行为就像把原函数当成构造器。提供的 this 值被忽略,同时调用时的参数被提供给模拟函数。

由于javascript中作用域是由其运行时候所处的环境决定的,所以往往函数定义和实际运行的时候所处环境不一样,那么作用域也会发生相应的变化。
例如下面这个情况:

var id = 'window';
//定义一个函数,但是不立即执行
var test = function(){
    console.log(this.id)
}
test() // window
//把test作为参数传递
var obj = {
    id:'obj',
    hehe:test
}
//此时test函数运行环境发生了改变
obj.hehe() // 'obj'
//为了避免这种情况,javascript里面有一个bind方法可以在函数运行之前就绑定其作用域,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

上面介绍了bind方法的一个重要作用就是为一个函数绑定作用域,但是bind方法在低版本浏览器不兼容,这里我们可以手动实现一下。

拆分一下关键思路

因为bind方法不会立即执行函数,需要返回一个待执行的函数(这里用到闭包,可以返回一个函数)return function(){}

作用域绑定,这里可以使用apply或者call方法来实现 xx.call(yy)/xx.apply(yy)

参数传递,由于参数的不确定性,需要用apply传递数组(实例更明了)xx.apply(yy,[...Array...]),如果用call就不太方便了,因为call后面的参数需要一个个列出来

实现

有了上述的思路,大致的雏形已经明了了,代码应该也很容易实现

绑定作用域,绑定传参

Function.prototype.testBind = function(that){    var _this = this,        /*
        *由于参数的不确定性,统一用arguments来处理,这里的arguments只是一个类数组对象,有length属性
        *可以用数组的slice方法转化成标准格式数组,除了作用域对象that以外,
        *后面的所有参数都需要作为数组参数传递
        *Array.prototype.slice.apply(arguments,[1])/Array.prototype.slice.call(arguments,1)
        */
        slice = Array.prototype.slice,
        args = slice.apply(arguments,[1]);    //返回函数    
    return function(){        //apply绑定作用域,进行参数传递
        return _this.apply(that,args)
    }    
}

测试

var test = function(a,b){  
  console.log('作用域绑定 '+ this.value)  
    console.log('testBind参数传递 '+ a.value2)    
    console.log('调用参数传递 ' + b)
}var obj = {
    value:'ok'}var fun_new = test.testBind(obj,{value2:'also ok'})

fun_new ('hello bind')// 作用域绑定 ok// testBind参数传递 also ok// 调用参数传递  undefined

动态参数

上面已经实现了bind方法的作用域绑定,但是美中不足的是,既然我们返回的是一个函数,调用的时候应该支持传递参数,很显然,上面的 fun_new 调用的时候并不支持传参,只能在 testBind 绑定的时候传递参数,因为我们最终调用的是这个返回函数

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

这里面的args在绑定的时候就已经确定了,调用的时候值已经固定,
我们并没有处理这个function传递的参数。

我们对其进行改造

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

这里的 Array.prototype.slice.apply(arguments,[0]) 指的是这个返回函数执行的时候传递的一系列参数,所以是从第一个参数开始 [0] ,之前的args = slice.apply(arguments,[1])指的是 testBind方法执行时候传递的参数,所以从第二个开始 [1],两则有本质区别,不能搞混,只有两者合并了之后才是返回函数的完整参数

所以有如下实现

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]))
                )
    }    
}

测试

var test = function(a,b){
    console.log('作用域绑定 '+ this.value)
    console.log('testBind参数传递 '+ a.value2)
    console.log('调用参数传递 ' + b)
}
var obj = {
    value:'ok'
}
var fun_new = test.testBind(obj,{value2:'also ok'})

fun_new ('hello bind')
// 作用域绑定 ok
// testBind参数传递 also ok
// 调用参数传递  hello bind

在以上2种传参方式中,bind的优先级高,从 args.concat(Array.prototype.slice.apply(arguments,[0])) 也可以看出来,bind的参数在数组前面。

原型链

官方文档上有一句话:

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.

说明绑定过后的函数被new实例化之后,需要继承原函数的原型链方法,且绑定过程中提供的this被忽略(继承原函数的this对象),但是参数还是会使用。
这里就需要一个中转函数把原型链传递下去

fNOP = function () {} //创建一个中转函数
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 () {},
        //所以调用官方bind方法之后 有一个name属性值为 '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方法的第一个参数this是可以不传的,需要分2种情况

直接调用bind之后的方法

var f = function () { console.log('不传默认为'+this)  };f.bind()()
// 不传默认为 Window

所以直接调用绑定方法时候 apply(that, 建议改为 apply(that||window,,其实不改也可以,因为不传默认指向window

使用new实例化被绑定的方法

容易糊涂,重点在于弄清楚标准的bind方法在new的时候做的事情,然后就可以清晰的实现

这里我们需要看看 new 这个方法做了哪些操作 比如说 var a = new b()

创建一个空对象 a = {},并且this变量引用指向到这个空对象a

继承被实例化函数的原型 :a.__proto__ = b.prototype

被实例化方法b的this对象的属性和方法将被加入到这个新的 this 引用的对象中: b的属性和方法被加入的 a里面

新创建的对象由 this 所引用 :b.call(a)

通过以上可以得知,如果是var after_new = new bindFun(); 由于这种行为是把原函数当成构造器,那么那么最终实例化之后的对象 this需要继承自原函数, 而这里的 bindFun 目前是

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

这里apply的作用域是绑定的that || window,在执行 testBind()的时候就已经固定,并没有把原函数的this对象继承过来,不符合我们的要求,我们需要根据apply的特性解决这个问题:

在一个子构造函数中,你可以通过调用父构造函数的 `apply/call` 方法来实现继承

例如

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

  if (price < 0) {
    throw RangeError(&#39;Cannot create product &#39; +
                      this.name + &#39; with a negative price&#39;);
  }
}

function Food(name, price) {
  Product.call(this, name, price); 
  this.category = &#39;food&#39;;
}

//等同于(其实就是把Product放在Food内部执行了一次)
function Food(name, price) { 
    this.name = name;
    this.price = price;
    if (price < 0) {
        throw RangeError(&#39;Cannot create product &#39; +
                this.name + &#39; with a negative price&#39;);
    }

    this.category = &#39;food&#39;; 
}

所以在new新的实例的时候实时将这个新的this对象 进行 apply 继承原函数的 this 对象,就可以达到 new 方法里面的第 3 步的结果

apply(that||window,
//修改为 如果是new的情况,需要绑定new之后的作用域,this指向新的实例对象
apply(isNew ? this : that||window,  ==>

Function.prototype.testBind = function(that){
    var _this = this,
        slice = Array.prototype.slice,
        args = slice.apply(arguments,[1]),
        fNOP = function () {},
        //所以调用官方bind方法之后 有一个name属性值为 &#39;bound &#39;
        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;
}

这里的 isNew 是区分 bindFun 是直接调用还是被 new 之后再调用,通过原型链的继承关系可以知道,
bindFun 属于 after_new的父类,所以 after_new instanceof bindFun 为 true,同时
bindFun.prototype = new fNOP() 原型继承; 所以 fNOP 也是 after_new的父类, after_new instanceof fNOP 为 true

最终结果

Function.prototype.testBind = function(that){
        var _this = this,
            slice = Array.prototype.slice,
            args = slice.apply(arguments,[1]),
            fNOP = function () {},
            bound = function(){
                //这里的this指的是调用时候的环境
                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;
    }

我看到有些地方写的是

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

我个人觉得这里有点不正确,如果绑定时候不传参数,那么that就为空,那无论怎样就只能绑定 window作用域了。


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