這篇文章透過程式碼範例,給大家深入解析一下如何實現 call、apply 和 bind,至於這幾個方法的具體用法,MDN 或者站內的文章已經描述得很清楚,這裡不再贅述。
#ES3 版本
Function.prototype.myCall = function(thisArg){ if(typeof this != 'function'){ throw new Error('The caller must be a function') } if(thisArg === undefined || thisArg === null){ thisArg = globalThis } else { thisArg = Object(thisArg) } var args = [] for(var i = 1;i < arguments.length;i ++){ args.push('arguments[' + i + ']') } thisArg.fn = this var res = eval('thisArg.fn(' + args + ')') delete thisArg.fn return res }
ES6 版本
Function.prototype.myCall = function(thisArg,...args){ if(typeof this != 'function'){ throw new Error('The caller must be a function') } if(thisArg === undefined || thisArg === null){ thisArg = globalThis } else { thisArg = Object(thisArg) } thisArg.fn = this const res = thisArg.fn(...args) delete thisArg.fn return res }
透過call
呼叫函數的時候,可以透過傳給call
的thisArg 指定函數中的this。而只要使得函數是透過 thisArg 呼叫的,就能實現這一點,這就是我們的主要目標。
實作要點
#最終是透過函數去呼叫myCall
的,所以myCall
和call
一樣掛載在函式原型上。同時,也因為是透過函數去呼叫myCall
的,所以在myCall
內部我們可以透過this 拿到myCall
的呼叫者,也就是實際執行的那個函數。
照理說,myCall
是掛載在函數原型上,當我們透過一個非函數去呼叫myCall
的時候,肯定會拋出錯誤,那麼為什麼還要在myCall
中檢查呼叫者的類型,並自訂錯誤呢?這是因為,當一個呼叫者obj = {}
是一個對象,但是繼承自Function
的時候(obj.__proto__ = Function.prototype
),它作為一個非函數實際上也是可以調用myCall
方法的,這時候如果不進行類型檢查以確保它是個函數,那麼後面直接將它當作函數調用的時候,就會拋出錯誤了
傳給call
的thisArg 如果是null 或undefined,那麼thisArg 實際上會指向全域物件;如果thisArg 是基本型,那麼可以使用Object()
做一個裝箱操作,將其轉換為一個物件- 主要是為了確保後續可以以方法呼叫的方式去執行函數。那麼可不可以寫成 thisArg = thisArg ? Object(thisArg) : globalThis
呢?其實是不可以的,如果 thisArg 是布林值 false,那麼會導致 thisArg 最終等於 globalThis,但實際上它應該等於 Boolean {false}
。
前面說過,可以在myCall
裡透過this 拿到實際執行的那個函數,所以thisArg.fn = this
相當於將這個函數當作thisArg 的一個方法,後面我們就可以透過thisArg 物件去呼叫這個函數了。
thisArg.fn = this
相當於是為 thisArg 增加了一個 fn 屬性,所以在返回執行結果之前要 delete 這個屬性。此外,為了避免覆蓋thisArg 上可能存在的同名屬性fn,這裡也可以使用const fn = Symbol('fn')
建構一個唯一屬性,然後thisArg[fn] = this
。
ES3 版本和ES6 版本主要的區別在於參數的傳遞以及函數的執行上:
ES6 因為引入了剩餘參數,所以不管實際執行函數的時候傳入了多少個參數,都可以透過args 數組拿到這些參數,同時因為引入了展開運算符,所以可以展開args 參數數組,把參數一個個傳遞給函數執行
但在ES3 中沒有剩餘參數這個東西,所以在定義myCall
的時候只接收一個thisArg 參數,然後在函數體中透過arguments 類別陣列拿到所有參數。我們需要的是 arguments 中除第一個元素(thisArg)之外的所有元素,怎麼做呢?如果是ES6,直接[...arguments].slice(1)
就可以了,但這是ES3,於是我們只能從索引1 開始遍歷arguments,然後push 到一個args 數組中了。而且也要注意的是,這裡 push 進去的是字串形式的參數,這主要是為了方便後續透過 eval 執行函數的時候,將參數一個一個傳遞給函數。
為什麼必須透過 eval 才能執行函數呢?因為我們不知道函數實際上要接收多少個參數,況且也用不了展開運算符,所以只能建構一個可執行的字串表達式,明確地傳入函數的所有參數。
apply 的用法和 call 很類似,因此實作也很類似。要注意的差異是,call 在接受一個thisArg 參數之後還可以接收多個參數(即接受的是參數列表),而apply 在接收一個thisArg 參數之後,通常第二個參數是一個數組或類別數組物件:
fn.call(thisArg,arg1,arg2,...) fn.apply(thisArg,[arg1,arg2,...])
如果第二个参数传的是 null 或者 undefined,那么相当于是整体只传了 thisArg 参数。
ES3 版本
Function.prototype.myApply = function(thisArg,args){ if(typeof this != 'function'){ throw new Error('the caller must be a function') } if(thisArg === null || thisArg === undefined){ thisArg = globalThis } else { thisArg = Object(thisArg) } if(args === null || args === undefined){ args = [] } else if(!Array.isArray(args)){ throw new Error('CreateListFromArrayLike called on non-object') } var _args = [] for(var i = 0;i < args.length;i ++){ _args.push('args[' + i + ']') } thisArg.fn = this var res = _args.length ? eval('thisArg.fn(' + _args + ')'):thisArg.fn() delete thisArg.fn return res }
ES6 版本
Function.prototype.myApply = function(thisArg,args){ if(typeof thisArg != 'function'){ throw new Error('the caller must be a function') } if(thisArg === null || thisArg === undefined){ thisArg = globalThis } else { thisArg = Object(thisArg) } if(args === null || args === undefined){ args = [] } // 如果传入的不是数组,仿照 apply 抛出错误 else if(!Array.isArray(args)){ throw new Error('CreateListFromArrayLike called on non-object') } thisArg.fn = this const res = thisArg.fn(...args) delete thisArg.fn return res }
实现要点
基本上和 call 的实现是差不多的,只是我们需要检查第二个参数的类型。
bind
也可以像 call
和 apply
那样给函数绑定一个 this,但是有一些不同的要点需要注意:
bind
不是指定完 this 之后直接调用原函数,而是基于原函数返回一个内部完成了 this 绑定的新函数bind
的时候作为第二个参数传入,第二批可以在调用新函数的时候传入,这两批参数最终会合并在一起,一次传递给新函数去执行bind
的时候传入的 thisArg。换句话说,这种情况下的 bind
相当于是无效的ES3 版本
这个版本更接近 MDN 上的 polyfill 版本。
Function.prototype.myBind = function(thisArg){ if(typeof this != 'function'){ throw new Error('the caller must be a function') } var fnToBind = this var args1 = Array.prototype.slice.call(arguments,1) var fnBound = function(){ // 如果是通过 new 调用 return fnToBind.apply(this instanceof fnBound ? this:thisArg,args1.concat(args2)) } // 实例继承 var Fn = function(){} Fn.prototype = this.prototype fnBound.prototype = new Fn() return fnBound }
ES6 版本
Function.prototype.myBind = function(thisArg,...args1){ if(typeof this != 'function'){ throw new Error('the caller must be a function') } const fnToBind = this return function fnBound(...args2){ // 如果是通过 new 调用的 if(this instanceof fnBound){ return new fnToBind(...args1,...args2) } else { return fnToBind.apply(thisArg,[...args1,...args2]) } } }
实现要点
1.bind
实现内部 this 绑定,需要借助于 apply
,这里假设我们可以直接使用 apply
方法
2.先看比较简单的 ES6 版本:
1). 参数获取:因为 ES6 可以使用剩余参数,所以很容易就可以获取执行原函数所需要的参数,而且也可以用展开运算符轻松合并数组。
2). 调用方式:前面说过,如果返回的新函数 fnBound 是通过 new 调用的,那么其内部的 this 会是 fnBound 构造函数的实例,而不是当初我们指定的 thisArg,因此 this instanceof fnBound
会返回 true,这种情况下,相当于我们指定的 thisArg 是无效的,new 返回的新函数等价于 new 原来的旧函数,即 new fnBound 等价于 new fnToBind,所以我们返回一个 new fnToBind 即可;反之,如果 fnBound 是普通调用,则通过 apply 完成 thisArg 的绑定,再返回最终结果。从这里可以看出,bind 的 this 绑定,本质上是通过 apply 完成的。
3.再来看比较麻烦一点的 ES3 版本:
1). 参数获取:现在我们用不了剩余参数了,所以只能在函数体内部通过 arguments 获取所有参数。对于 myBind
,我们实际上需要的是除开第一个传入的 thisArg 参数之外的剩余所有参数构成的数组,所以这里可以通过 Array.prototype.slice.call
借用数组的 slice 方法(arguments 是类数组,无法直接调用 slice),这里的借用有两个目的:一是除去 arguments 中的第一个参数,二是将除去第一个参数之后的 arguments 转化为数组(slice 本身的返回值就是一个数组,这也是类数组转化为数组的一种常用方法)。同样地,返回的新函数 fnBound 后面调用的时候也可能传入参数,再次借用 slice 将 arguments 转化为数组
2). 调用方式:同样,这里也要判断 fnBound 是 new 调用还是普通调用。在 ES6 版本的实现中,如果是 new 调用 fnBound,那么直接返回 new fnToBind()
,这实际上是最简单也最容易理解的方式,我们在访问实例属性的时候,天然就是按照 实例 => 实例.__proto__ = fnToBind.prototype
这样的原型链来寻找的,可以确保实例成功访问其构造函数 fnToBInd 的原型上面的属性;但在 ES3 的实现中(或者在网上部分 bind 方法的实现中),我们的做法是返回一个 fnToBind.apply(this)
,实际上相当于返回一个 undefined 的函数执行结果,根据 new 的原理,我们没有在构造函数中自定义一个返回对象,因此 new 的结果就是返回实例本身,这点是不受影响的。这个返回语句的问题在于,它的作用仅仅只是确保 fnToBind 中的 this 指向 new fnBound 之后返回的实例,而并没有确保这个实例可以访问 fnToBind 的原型上面的属性。实际上,它确实不能访问,因为它的构造函数是 fnBound 而不是 fnToBind,所以我们要想办法在 fnBound 和 fnToBind 之间建立一个原型链关系。这里有几种我们可能会使用的方法:
// 这里的 this 指的是 fnToBind fnBound.prototype = this.prototype
这样只是拷贝了原型引用,如果修改 fnBound.prototype
,则会影响到 fnToBind.prototype
,所以不能用这种方法
// this 指的是 fnToBind fnBound.prototype = Object.create(this.prototype)
通过 Object.create
可以创建一个 __proto__
指向 this.prototype
的实例对象,之后再让 fnBound.prototype
指向这个对象,则可以在 fnToBind 和 fnBound 之间建立原型关系。但由于 Object.create
是 ES6 的方法,所以无法在我们的 ES3 代码中使用。
// this 指的是 fnToBind const Fn = function(){} Fn.prototype = this.prototype fnBound.prototype = new Fn()
这是上面代码采用的方法:通过空构造函数 Fn 在 fnToBind 和 fnBound 之间建立了一个联系。如果要通过实例去访问 fnToBind 的原型上面的属性,可以沿着如下原型链查找:
实例 => 实例.__proto__ = fnBound.prototype = new Fn() => new Fn().__proto__ = Fn.prototype = fnToBind.prototype
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