this 关键字

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涵义

this关键字是一个非常重要的语法点。毫不夸张地说,不理解它的含义,大部分开发任务都无法完成。

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。

this.property

上面代码中,this就代表property属性当前所在的对象。

下面是一个实际的例子。

var person = {
  name: '张三',
  describe: function () {
    return '姓名:'+ this.name;
  }
};

person.describe()
// "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

稍稍重构这个例子,this的动态指向就能看得更清楚。

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)。

再看一个网页编程的例子。

<input type="text" name="age" size=3 onChange="validate(this, 18, 99);">

<script>
function validate(obj, lowval, hival){
  if ((obj.value < lowval) || (obj.value > hival))
    console.log('Invalid Value!');
}
</script>

上面代码是一个文本输入框,每当用户输入一个值,就会调用onChange回调函数,验证这个值是否在指定范围。回调函数传入this,就代表传入当前对象(即文本框),然后就可以从this.value上面读到用户的输入值。

总结一下,JavaScript 语言之中,一切皆对象,运行环境也是对象,所以函数都是在某个对象之中运行,this就是这个对象(环境)。这本来并不会让用户糊涂,但是 JavaScript 支持运行环境动态切换,也就是说,this的指向是动态的,没有办法事先确定到底指向哪个对象,这才是最让初学者感到困惑的地方。

如果一个函数在全局环境中运行,那么this就是指顶层对象(浏览器中为window对象)。

function f() {
  return this;
}

f() === window // true

上面代码中,函数f在全局环境运行,它内部的this就指向顶层对象window

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。

使用场合

this的使用可以分成以下几个场合。

(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
}

上面代码说明,不管是不是在函数内部,只要是在全局环境下运行,this就是指顶层对象window

(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。

请看下面的代码。

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,objobj.foo储存在两个内存地址,简称为M1M2。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'
  }
};

如果这时将嵌套对象内部的方法赋值给一个变量,this依然会指向全局对象。

var a = {
  b: {
    m: function() {
      console.log(this.p);
    },
    p: 'Hello'
  }
};

var hello = a.b.m;
hello() // undefined

上面代码中,m是多层对象内部的一个方法。为求简便,将其赋值给hello变量,结果调用时,this指向了顶层对象。为了避免这个问题,可以只将m所在的对象赋值给hello,这样调用时,this的指向就不会变。

var hello = a.b;
hello.m() // Hello

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

上面代码包含两层this,结果运行后,第一层指向该对象,第二层指向全局对象。实际执行的是下面的代码。

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

var o = {
  f1: function () {
    console.log(this);
    var f2 = temp();
  }
}

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

上面代码定义了变量that,固定指向外层的this,然后在内层使用that,就不会发生this指向的改变。

事实上,使用一个变量固定this的值,然后内层函数调用这个变量,是非常常见的做法,有大量应用,请务必掌握。

JavaScript 提供了严格模式,也可以硬性避免这种问题。在严格模式下,如果函数内部的this指向顶层对象,就会报错。

var counter = {
  count: 0
};
counter.inc = function () {
  'use strict';
  this.count++
};
var f = counter.inc;
f()
// TypeError: Cannot read property 'count' of undefined

上面代码中,inc方法通过'use strict'声明采用严格模式,这时内部的this一旦指向顶层对象,就会报错。

(2)避免数组处理方法中的this

数组的mapforeach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

上面代码中,foreach方法的回调函数中的this,其实是指向window对象,因此取不到o.v的值。原因跟上一段的多层this是一样的,就是内层的this不指向外部,而指向顶层对象。

解决这个问题的一种方法,是使用中间变量。

var o = {
  v: 'hello',
  p: [ 'a1', 'a2' ],
  f: function f() {
    var that = this;
    this.p.forEach(function (item) {
      console.log(that.v+' '+item);
    });
  }
}

o.f()
// hello a1
// hello a2

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。

var o = {
  v: 'hello',
  p: [ 'a1', 'a2' ],
  f: function f() {
    this.p.forEach(function (item) {
      console.log(this.v + ' ' + item);
    }, this);
  }
}

o.f()
// hello a1
// hello a2

(3)避免回调函数中的this

回调函数中的this往往会改变指向,最好避免使用。

var o = new Object();

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

o.f() // true

上面代码表示,如果调用o对象的f方法,其中的this就是指向o对象。

但是,如果将f方法指定给某个按钮的click事件,this的指向就变了。

$('#button').on('click', o.f);

点击按钮以后,控制台会显示false。原因是此时this不再指向o对象,而是指向按钮的DOM对象,因为f方法是在按钮对象的环境中被调用的。这种细微的差别,很容易在编程中忽视,导致难以察觉的错误。

为了解决这个问题,可以采用下面的一些方法对this进行绑定,也就是使得this固定指向某个对象,减少不确定性。

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callapplybind这三个方法,来切换/固定this的指向。

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、nullundefined,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nullundefined,则等同于指向全局对象。

如果call方法的参数是一个原始值,那么这个原始值会自动转成对应的包装对象,然后传入call方法。

var f = function () {
  return this;
};

f.call(5)
// Number {[[PrimitiveValue]]: 5}

上面代码中,call的参数为5,不是对象,会被自动转成包装对象(Number的实例),绑定f内部的this

call方法还可以接受多个参数。

func.call(thisValue, arg1, arg2, ...)

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

上面代码中,call方法指定函数add内部的this绑定当前环境(对象),并且参数为12,因此函数add运行后得到3

call方法的一个应用是调用对象的原生方法。

var obj = {};
obj.hasOwnProperty('toString') // false

// 覆盖掉继承的 hasOwnProperty 方法
obj.hasOwnProperty = function () {
  return true;
};
obj.hasOwnProperty('toString') // true

Object.prototype.hasOwnProperty.call(obj, 'toString') // false

上面代码中,hasOwnPropertyobj对象继承的方法,如果这个方法一旦被覆盖,就不会得到正确结果。call方法可以解决这个问题,它将hasOwnProperty方法的原始定义放到obj对象上执行,这样无论obj上有没有同名方法,都不会影响结果。

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。

请看下面的例子。

function f(x,y){
  console.log(x+y);
}

f.call(null,1,1) // 2
f.apply(null,[1,1]) // 2

上面的f函数本来接受两个参数,使用apply方法以后,就变成可以接受一个数组作为参数。

利用这一点,可以做一些有趣的应用。

(1)找出数组最大元素

JavaScript不提供找出数组最大元素的函数。结合使用apply方法和Math.max方法,就可以返回数组的最大元素。

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。

(4)绑定回调函数的对象

上一节按钮点击事件的例子,可以改写成

var o = new Object();

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

var f = function (){
  o.f.apply(o);
  // 或者 o.f.call(o);
};

$('#button').on('click', f);

点击按钮以后,控制台将会显示true。由于apply方法(或者call方法)不仅绑定函数执行时所在的对象,还会立即执行函数,因此不得不把绑定语句写在一个函数体内。更简洁的写法是采用下面介绍的bind方法。

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。

下面是一个更清晰的例子。

var counter = {
  count: 0,
  inc: function () {
    this.count++;
  }
};

counter.count // 0
counter.inc()
counter.count // 1

上面代码中,counter.inc内部的this,默认指向counter对象。如果将这个方法赋值给另一个变量,就会出错。

var counter = {
  count: 0,
  inc: function () {
    this.count++;
  }
};

var func = counter.inc;
func();
counter.count // 0
count // NaN

上面代码中,函数func是在全局环境中运行的,这时inc内部的this指向顶层对象window,所以counter.count是不会变的,反而创建了一个全局变量count。因为window.count原来等于undefined,进行递增运算后undefined++就等于NaN

为了解决这个问题,可以使用bind方法,将inc内部的this绑定到counter对象。

var func = counter.inc.bind(counter);
func();
counter.count // 1

上面代码中,bind方法将inc方法绑定到counter以后,再运行func就会得到正确结果。

this绑定到其他对象也是可以的。

var obj = {
  count: 100
};
var func = counter.inc.bind(obj);
func();
obj.count // 101

上面代码中,bind方法将inc方法内部的this,绑定到obj对象。结果调用func函数以后,递增的就是obj内部的count属性。

bindcall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nullundefined,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

上面代码中,函数add内部并没有this,使用bind方法的主要目的是绑定参数x,以后每次运行新函数plus5,就只需要提供另一个参数y就够了。而且因为add内部没有this,所以bind的第一个参数是null,不过这里如果是其他对象,也没有影响。

对于那些不支持bind方法的老式浏览器,可以自行定义bind方法。

if(!('bind' in Function.prototype)){
  Function.prototype.bind = function(){
    var fn = this;
    var context = arguments[0];
    var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1);
    return function(){
      return fn.apply(context, args);
    }
  }
}

bind方法有一些使用注意点。

(1)每一次返回一个新函数

bind方法每运行一次,就返回一个新函数,这会产生一些问题。比如,监听事件的时候,不能写成下面这样。

element.addEventListener('click', o.m.bind(o));

上面代码中,click事件绑定bind方法生成的一个匿名函数。这样会导致无法取消绑定,所以,下面的代码是无效的。

element.removeEventListener('click', o.m.bind(o));

正确的方法是写成下面这样:

var listener = o.m.bind(o);
element.addEventListener('click', listener);
//  ...
element.removeEventListener('click', listener);

(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

还有一种情况比较隐蔽,就是某些数组方法可以接受一个函数当作参数。这些函数内部的this指向,很可能也会出错。

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

上面代码中,obj.print内部this.timesthis是指向obj的,这个没有问题。但是,forEach方法的回调函数内部的this.name却是指向全局对象,导致没有办法取到值。稍微改动一下,就可以看得更清楚。

obj.print = function () {
  this.times.forEach(function (n) {
    console.log(this === window);
  });
};

obj.print()
// true
// true
// true

解决这个问题,也是通过bind方法绑定this

obj.print = function () {
  this.times.forEach(function (n) {
    console.log(this.name);
  }.bind(this));
};

obj.print()
// 张三
// 张三
// 张三

(3)结合call方法使用

利用bind方法,可以改写一些JavaScript原生方法的使用形式,以数组的slice方法为例。

[1, 2, 3].slice(0, 1)
// [1]

// 等同于

Array.prototype.slice.call([1, 2, 3], 0, 1)
// [1]

上面的代码中,数组的slice方法从[1, 2, 3]里面,按照指定位置和长度切分出另一个数组。这样做的本质是在[1, 2, 3]上面调用Array.prototype.slice方法,因此可以用call方法表达这个过程,得到同样的结果。

call方法实质上是调用Function.prototype.call方法,因此上面的表达式可以用bind方法改写。

var slice = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.slice);

slice([1, 2, 3], 0, 1) // [1]

可以看到,利用bind方法,将[1, 2, 3].slice(0, 1)变成了slice([1, 2, 3], 0, 1)的形式。这种形式的改变还可以用于其他数组方法。

var push = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.push);
var pop = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.pop);

var a = [1 ,2 ,3];
push(a, 4)
a // [1, 2, 3, 4]

pop(a)
a // [1, 2, 3]

如果再进一步,将Function.prototype.call方法绑定到Function.prototype.bind对象,就意味着bind的调用形式也可以被改写。

function f() {
  console.log(this.v);
}

var o = { v: 123 };

var bind = Function.prototype.call.bind(Function.prototype.bind);

bind(f, o)() // 123

上面代码表示,将Function.prototype.call方法绑定Function.prototype.bind以后,bind方法的使用形式从f.bind(o),变成了bind(f, o)

参考链接

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