隐式丢失

由于模拟实现中有运用到隐式丢失, 所以在这还是先介绍一下。

隐式丢失是一种常见的this绑定问题, 是指: 被隐式绑定的函数会丢失掉绑定的对象, 而最终应用到默认绑定。说人话就是: 本来属于隐式绑定(obj.xxx this指向obj)的情况最终却应用默认绑定(this指向全局对象)。

常见的隐式丢失情况1: 引用传递

var a = 'window'
function foo() {
    console.log(this.a)
}
var obj = {
    a: 'obj',
    foo: foo
}

obj.foo() // 'obj' 此时 this => obj
var lose = obj.foo
lose()  // 'window' 此时 this => window

常见的隐式丢失情况2: 作为回调函数被传入

var a = 'window'
function foo() {
    console.log(this.a)
}
var obj = {
    a: 'obj',
    foo: foo
}

function lose(callback) {
    callback()
}

lose(obj.foo)  // 'window' 此时 this => window


// ================   分割线  ===============
var t = 'window'
function bar() {
    console.log(this.t)
}

setTimeout(bar, 1000)   // 'window'

对于这个我总结的认为(不知对错): 在排除显式绑定后, 无论怎样做值传递,只要最后是被不带任何修饰的调用, 那么就会应用到默认绑定

进一步的得到整个实现的关键原理: 无论怎么做值传递, 最终调用的方式决定了this的指向

硬绑定

直观的描述硬绑定就是: 一旦给一个函数显式的指定完this之后无论以后怎么调用它, 它的this的指向将不会再被改变

硬绑定的实现解决了隐式丢失带来的问题, bind函数的实现利用就是硬绑定的原理

// 解决隐式丢失
var a = 'window'
function foo() {
    console.log(this.a)
}
var obj = {
    a: 'obj',
    foo: foo
}

function lose(callback) {
    callback()
}

lose(obj.foo)   // 'window'

var fixTheProblem = obj.foo.bind(obj)
lose(fixTheProblem) // 'obj'

实现及原理分析

模拟实现call

// 模拟实现call
Function.prototype._call = function ($this, ...parms) {     // ...parms此时是rest运算符, 用于接收所有传入的实参并返回一个含有这些实参的数组
    /* 
        this将会指向调用_call方法的那个函数对象   this一定会是个函数
        ** 这一步十分关键 **  => 然后临时的将这个对象储存到我们指定的$this(context)对象中
    */
    $this['caller'] = this
    //$this['caller'](...parms)

    // 这种写法会比上面那种写法清晰
    $this.caller(...parms) // ...parms此时是spread运算符, 用于将数组中的元素解构出来给caller函数传入实参
    /* 
        为了更清楚, 采用下面更明确的写法而不是注释掉的
            1. $this.caller是我们要改变this指向的原函数
            2. 但是由于它现在是$this.caller调用, 应用的是隐式绑定的规则
            3. 所以this成功指向$this
    */
    delete $this['caller']  // 这是一个临时属性不能破坏人为绑定对象的原有结构, 所以用完之后需要删掉
}

模拟实现apply

// 模拟实现apply  ** 与_call的实现几乎一致, 主要差别只在传参的方法/类型上 **
Function.prototype._apply = function ($this, parmsArr) {    // 根据原版apply  第二个参数传入的是一个数组
    $this['caller'] = this
    $this['caller'](...parmsArr) // ...parmsArr此时是spread运算符, 用于将数组中的元素解构出来给caller函数传入实参
    delete $this['caller']
}

既然_call与_apply之前的相似度(耦合度)这么高, 那我们可以进一步对它们(的相同代码)进行抽离

function interface4CallAndApply(caller, $this, parmsOrParmArr) {
    $this['caller'] = caller
    $this['caller'](...parmsOrParmArr)
    delete $this['caller']
}


Function.prototype._call = function ($this, ...parms) {
    var funcCaller = this
    interface4CallAndApply(funcCaller, $this, parms)
}


Function.prototype._apply = function ($this, parmsArr) {
    var funcCaller = this
    interface4CallAndApply(funcCaller, $this, parmsArr)
}

一个我认为能够较好展示_call 和 _apply实现原理的例子

var myName = 'window'
var obj = {
    myName: 'Fitz',
    sayName() {
        console.log(this.myName)
    }
}

var foo = obj.sayName

var bar = {
    myName: 'bar',
    foo
}

bar.foo()

模拟实现bind

// 使用硬绑定原理模拟实现bind
Function.prototype._bind = function ($this, ...parms) {
    $bindCaller = this  // 保存调用_bind函数的对象   注意: 该对象是个函数
    // 根据原生bind函数的返回值: 是一个函数
    return function () { // 用rest运算符替代arguments去收集传入的实参
        return $bindCaller._apply($this, parms)
    }
}

一个能够展现硬绑定原理的例子

function hardBind(fn) {
    var caller = this
    var parms = [].slice.call(arguments, 1)
    return function bound() {
        parms = [...parms, ...arguments]
        fn.apply(caller, parms) // apply可以接受一个伪数组而不必一定是数组
    }
}


var myName = 'window'
function foo() {
    console.log(this.myName)
}
var obj = {
    myName: 'obj',
    foo: foo,
    hardBind: hardBind
}

// 正常情况下
foo()   // 'window'
obj.foo()   // 'obj'

var hb = hardBind(foo)
// 可以看到一旦硬绑定后无论最终怎么调用都不能改变this指向
hb()    // 'window'
obj.hb = hb // 给obj添加该方法用于测试
obj.hb()    // 'window'

// 在加深一下印象
var hb2 = obj.hardBind(foo)
hb2()   // 'obj'    // 这里调用this本该指向window

总体实现(纯净版/没有注释)

function interface4CallAndApply(caller, $this, parmsOrParmArr) {
    $this['caller'] = caller
    $this['caller'](...parmsOrParmArr)
    delete $this['caller']
}


Function.prototype._call = function ($this, ...parms) {
    var funcCaller = this
    interface4CallAndApply(funcCaller, $this, parms)
}


Function.prototype._apply = function ($this, parmsArr) {
    var funcCaller = this
    interface4CallAndApply(funcCaller, $this, parmsArr)
}


Function.prototype._bind = function ($this, ...parms) {
    $bindCaller = this
    return function () {
        return $bindCaller._apply($this, parms)
    }
}



// ============ 测试 ===============
var foo = {
    name: 'foo',
    sayHello: function (a, b) {
        console.log(`hello, get the parms => ${a} and ${b}`)
    }
}

var bar = {
    name: 'bar'
}

foo.sayHello._call(bar, 'Fitz', 'smart')
foo.sayHello._apply(bar, ['Fitz', 'smart'])

var baz = foo.sayHello._bind(bar, 'Fitz', 'smart')
baz()

var testHardBind = foo.sayHello._bind(bar, 'hard', 'bind')
testHardBind._call(Object.create(null))   // hello, get the parms => hard and bind 测试_bind的硬绑定