JavaScript中this的运行机制及爬坑指南

在 JavaScript 中,this 这个特殊的变量是相对比较复杂的,因为 this 不仅仅用在面向对象环境中,在其他任何地方也是可用的。 这篇文章中会解释 this 是如何工作的以及使用中可能导致问题的地方,最后奉上最佳实践。

  • 为了更好理解 this,将 this 使用的场景分成三类:
    • 在函数内部 this 一个额外的,通常是隐含的参数。
    • 在函数外部(顶级作用域中): 这指的是浏览器中的全局对象或者 Node.js 中一个模块的输出。
    • 在传递给eval()的字符串中: eval() 或者获取 this 当前值值,或者将其设置为全局对象,取决于 this 是直接调用还是间接调用。

this是啥?

简言之,this是JavaScript语言中定义的众多关键字之一,它的特殊在于它自动定义于每一个函数域内,但是this倒地指引啥东西却让很多人张二摸不着头脑。这里我们留个小悬念,希望看完这篇文章了你能回答出来this到底指引个甚。

this到底跟啥有关?

好了,扯了那么多都没上干货,有的观众都开始关闭当前页开始离席了。这里,我们郑重声明:this跟函数在哪里定义没有半毛钱关系,函数在哪里调用才决定了this到底引用的是啥。也就是说this跟函数的定义没关系,跟函数的执行有大大的关系。所以,记住,“函数在哪里调用才决定了this到底引用的是啥”。

this机制的四种规则

this到底绑定或者引用的是哪个对象环境决定于函数被调用的地方。而函数的调用有不同的方式,在不同的方式中调用决定this引用的是哪个对象是由四种规则确定的。我们一个个来看。

默认绑定全局变量

这条规则是最常见的,也是默认的。当函数被单独定义和调用的时候,应用的规则就是绑定全局变量。如下:

function fn() {
    console.log(this.a);
}

var a = 2;

fn(); // 2 -- fn单独调用,this引用window

隐式绑定

隐式调用的意思是,函数调用时拥有一个上下文对象,就好像这个函数是属于该对象的一样。例如:

function fn() {
    console.log(this.a);
}

var obj = {
    a: 2,
    fn: fn
};

obj.fn(); // 2 -- this引用obj。

需要说明的一点是,最后一个调用该函数的对象是传到函数的上下文对象(绕懵了)。如:

function fn() {
    console.log(this.a);
}

var obj2 = {
    a: 42,
    fn: fn
};

var obj1 = {
    a: 2,
    obj2: obj2
};

obj1.obj2.fn(); // 42 -- this引用的是obj2.

还有一点要说明的是,失去隐式绑定的情况,如下:

function fn() {
    console.log(this.a);
}

var obj = {
    a: 2,
    fn: fn
};

var bar = obj.fn; // 函数引用传递
var a = "全局"; // 定义全局变量

bar(); // "全局"

如上,第8行虽然有隐式绑定,但是它执行的效果明显是把fn赋给bar。这样bar执行的时候,依然是默认绑定全局变量,所以输出结果如上。

显示绑定

学过bind()\apply()\call()函数的都应该知道,它接收的第一个参数即是上下文对象并将其赋给this。看下面的例子:

function fn() {
    console.log(this.a);
}

var obj = {
    a: 2
};

fn.call(obj); // 2

如果我们传递第一个值为简单值,那么后台会自动转换为对应的封装对象。如果传递为null,那么结果就是在绑定默认全局变量,如:

function fn() {
    console.log(this.a);
}

var obj = {
    a: 2
};

var a = 10;

fn.call(null); // 10

new新对象绑定

如果是一个构造函数,那么用new来调用,那么绑定的将是新创建的对象。如:

function fn(a) {
    this.a = a;
}

var bar = new fn(2);
console.log(bar.a);// 2

注意,一般构造函数名首字母大写,这里没有大写的原因是想提醒读者,构造函数也是一般的函数而已。

this 在函数中

  • 这是最常用的 this 使用方式,函数通过扮演三种不同的角色来表示 JavaScript 中的所有可调用结构体:
    • 普通函数(this 在非严格模式下为全局对象,在严格模式下为undefined)
    • 构造函数(this 指向新创建的实例)
    • 方法(this 是指方法调用的接收者)

在函数中,this 通常被认为是一个额外的,隐含的参数。

this 在普通函数中

在普通函数中,this 的值取决于模式:

  • 非严格模式: this 是指向全局对象 (在浏览器中为window对象)。
function sloppyFunc() {
    console.log(this === window); // true
}

sloppyFunc();
  • 严格模式: this 的值为 undefined。
function strictFunc() {
   'use strict';

    console.log(this === undefined); // true
}
strictFunc();

也就是说,this 是一个设定了默认值(window或undefined)的隐式参数。 但是,可以通过 call() 或 apply() 进行函数调用,并明确指定this的值:

function func(arg1, arg2) {
    console.log(this); // a
    console.log(arg1); // b
    console.log(arg2); // c
}

func.call('a', 'b', 'c'); // (this, arg1, arg2)
func.apply('a', ['b', 'c']); // (this, arrayWithArgs)

this 在构造函数中

如果通过new运算符调用函数,则函数将成为构造函数。 该运算符创建一个新的对象,并通过它通过this传递给构造函数:

var savedThis;

function Constr() {
   savedThis = this;
}

var inst = new Constr();
console.log(savedThis === inst); // true

在JavaScript中实现,new运算符大致如下所示(更精确的实现稍微复杂一点):

function newOperator(Constr, arrayWithArgs) {
   var thisValue = Object.create(Constr.prototype);
   Constr.apply(thisValue, arrayWithArgs);

   return thisValue;
}

this 在方法中

在方法中,类似于传统的面向对象的语言:this指向接受者,方法被调用的对象。

var obj = {
    method: function () {
        console.log(this === obj); // true
    }
}

obj.method();

this 在顶级作用域中

在浏览器中,顶层作用域是全局作用域,它指向global object(如window):

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

在Node.js中,通常在模块中执行代码。 因此,顶级作用域是一个特殊的模块作用域:

// `global` (不是 `window`) 指全局对象:
console.log(Math === global.Math); // true

// `this` 不指向全局对象:
console.log(this !== global); // true

// `this` refers to a module’s exports:
console.log(this === module.exports); // true

this 在 eval() 中

eval() 可以被_直接(通过真正的函数调用)或 间接_(通过其他方式)。 详细解释在这里。

如果间接调用evaleval() ,则this指向全局对象:

(0, eval)('this === window') // true

否则,如果直接调用eval() ,则this与eval()的环境中保持一致。 例如:

// 普通函数

function sloppyFunc() {
    console.log(eval('this') === window); // true
}

sloppyFunc();

function strictFunc() {
    'use strict';

    console.log(eval('this') === undefined); // true
}

strictFunc();

// 构造器

var savedThis;

function Constr() {
    savedThis = eval('this');
}

var inst = new Constr();
console.log(savedThis === inst); // true

// 方法

var obj = {
    method: function () {
        console.log(eval('this') === obj); // true
    }
}

obj.method();

与this相关的陷阱

有三个你需要知道的与this相关的陷阱。请注意,在各种情况下,严格模式更安全,因为this在普通函数中为undefined,并且会在出现问题时警告。

陷阱:忘记new操作符

如果你调用一个构造函数时忘记了new操作符,那么你意外地将this用在一个普通的函数。this会没有正确的值。 在非严格模式下,this指向window对象,你将创建全局变量:

function Point(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
}

var p = Point(7, 5); // 忘记new!
console.log(p === undefined); // true

// 创建了全局变量:
console.log(x); // 7
console.log(y); // 5

幸运的,在严格模式下会得到警告(this === undefined):

function Point(x, y) {
    'use strict';

    this.x = x;
    this.y = y;
}

var p = Point(7, 5);
// TypeError: Cannot set property 'x' of undefined

陷阱:不正确地提取方法

如果获取方法的值(不是调用它),则可以将该方法转换为函数。 调用该值将导致函数调用,而不是方法调用。 当将方法作为函数或方法调用的参数传递时,可能会发生这种提取。 实际例子包括setTimeout()和事件注册处理程序。 我将使用函数callItt() 来模拟此用例:

/**类似setTimeout() 和 setImmediate() */

function callIt(func) {
    func();
}

如果在非严格模式下把一个方法作为函数来调用,那么this将指向全局对象并创建全局变量:

var counter = {
    count: 0,
    // Sloppy-mode method
    inc: function () {
          this.count++;
    }
}

callIt(counter.inc);

// Didn’t work:
console.log(counter.count); // 0

// Instead, a global variable has been created
// (NaN is result of applying ++ to undefined):
console.log(count);  // NaN

如果在严格模式下把一个方法作为函数来调用,this为undefined。 同时会得到一个警告:

var counter = {
    count: 0,
    // Strict-mode method
    inc: function () {
        'use strict';

        this.count++;
    }
}

callIt(counter.inc);

// TypeError: Cannot read property 'count' of undefined
console.log(counter.count);

修正方法是使用bind()open in new window: The fix is to use bind():

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

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

// 成功了!
console.log(counter.count); // 1

bind()创建了一个新的函数,它总是接收一个指向counter的this。

陷阱:shadowing this

当在一个方法中使用普通函数时,很容易忘记前者具有其自己this(即使其不需要this)。 因此,你不能从前者引用该方法的this,因为该this会被遮蔽。 让我们看看出现问题的例子:

var obj = {
    name: 'Jane',
    friends: [ 'Tarzan', 'Cheeta' ],
    loop: function () {
        'use strict';

        this.friends.forEach(
            function (friend) {
                console.log(this.name+' knows '+friend);
            }
        );
    }
};

obj.loop();
// TypeError: Cannot read property 'name' of undefined

在前面的例子中,获取this.name失败,因为函数的this个是undefined,它与方法loop()的不同。 有三种方法可以修正this。

  • 修正1: that = this。 将它分配给一个没有被遮蔽的变量(另一个流行名称是self)并使用该变量。
loop: function () {
    'use strict';

    var that = this;
    this.friends.forEach(function (friend) {
        console.log(that.name+' knows '+friend);
    });
}
  • 修正2: bind()。 使用bind()来创建一个this总是指向正确值的函数(在下面的例子中该方法的this)。
loop: function () {
    'use strict';

    this.friends.forEach(function (friend) {
        console.log(this.name+' knows '+friend);
    }.bind(this));
}
  • 修正3: forEach的第二个参数。 此方法具有第二个参数,this值将作为此值传递给回调函数。
loop: function () {
    'use strict';

    this.friends.forEach(function (friend) {
        console.log(this.name+' knows '+friend);
    }, this);
}

最佳实践

从概念上讲,我认为普通函数没有它自己的this,并且想到上述修复是为了保持这种想法。 ECMAScript 6通过箭头函数open in new window支持这种方法 - 没有它们自己的this。 在这样的函数里面,你可以自由使用this,因为不会被屏蔽:

loop: function () {
    'use strict';

    // The parameter of forEach() is an arrow function
    this.friends.forEach(friend => {
        // `this` is loop’s `this`
        console.log(this.name+' knows '+friend);
    });
}

我不喜欢使用this作为普通函数的附加参数的API:

beforeEach(function () {
    this.addMatchers({
    toBeInRange: function (start, end) {
            ...
        }
    });
});

将这样的隐含参数变成明确的参数使得事情更加明显,并且与箭头函数兼容。

beforeEach(api => {
    api.addMatchers({
        toBeInRange(start, end) {
            ...
        }
    });
});
贡献者: mankueng