JavaScript中的this详解

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。

1 var person = {
2   name: '张三',
3   describe: function () {
4     return '姓名:'+ this.name;
5   }
6 };
7 
8 person.describe()
9 // "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。

 1 var A = {
 2   name: '张三',
 3   describe: function () {
 4     return '姓名:'+ this.name;
 5   }
 6 };
 7 
 8 var B = {
 9   name: '李四'
10 };
11 
12 B.describe = A.describe;
13 B.describe()
14 // "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。

 1 var A = {
 2   name: '张三',
 3   describe: function () {
 4     return '姓名:'+ this.name;
 5   }
 6 };
 7 
 8 var name = '李四';
 9 var f = A.describe;
10 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。

1 <input type="text" name="age" size=3 onChange="validate(this, 18, 99);">
2 
3 <script>
4 function validate(obj, lowval, hival){
5   if ((obj.value < lowval) || (obj.value > hival))
6     console.log('Invalid Value!');
7 }
8 </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)。

1 function f() {
2   return this;
3 }
4 
5 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 。

1 this === window // true
2 function f() {
3   console.log(this === window); // true
4 }

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。

1 var Obj = function (p) {
2   this.p = p;
3 };
4 
5 Obj.prototype.m = function() {
6   return this.p;
7 };

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。

1 var o = new Obj('Hello World!');
2 o.p // "Hello World!"
3 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。

1 var obj ={
2   foo: function () {
3     console.log(this);
4   }
5 };
6 
7 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)。

1 // 情况一
2 (obj.foo = obj.foo)() // window
3 
4 // 情况二
5 (false || obj.foo)() // window
6 
7 // 情况三
8 (1, obj.foo)() // window

上面代码中,obj.foo先运算再执行,即使它的值根本没有变化,this也不再指向obj了。

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。

 1 // 情况一
 2 (obj.foo = function () {
 3   console.log(this);
 4 })()
 5 
 6 // 情况二
 7 (false || function () {
 8   console.log(this);
 9 })()
10 
11 // 情况三
12 (1, function () {
13   console.log(this);
14 })()

同样的,如果某个方法位于多层对象的内部,这时为了简化书写,把该方法赋值给一个变量,往往会得到意料之外的结果。

 1 var a = {
 2   b: {
 3     m: function() {
 4       console.log(this.p);
 5     },
 6     p: 'Hello'
 7   }
 8 };
 9 
10 var hello = a.b.m;
11 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。

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

(4)Node

在Node中,this的指向又分成两种情况。全局环境中,this指向全局对象global;模块环境中,this指向module.exports。

1 // 全局环境
2 this === global // true
3 
4 // 模块环境
5 this === module.exports // true

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

 1 var o = {
 2   f1: function () {
 3     console.log(this);
 4     var f2 = function () {
 5       console.log(this);
 6     }();
 7   }
 8 }
 9 
10 o.f1()
11 // Object
12 // 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。

 1 var temp = function () {
 2   console.log(this);
 3 };
 4 
 5 var o = {
 6   f1: function () {
 7     console.log(this);
 8     var f2 = temp();
 9   }
10 }

一个解决方法是在第二层改用一个指向外层this的变量。

 1 var o = {
 2   f1: function() {
 3     console.log(this);
 4     var that = this;
 5     var f2 = function() {
 6       console.log(that);
 7     }();
 8   }
 9 }
10 
11 o.f1()
12 // Object
13 // 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。

 1 var counter = {
 2   count: 0
 3 };
 4 counter.inc = function () {
 5   'use strict';
 6   this.count++
 7 };
 8 var f = counter.inc;
 9 f()
10 // 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

 1 var o = {
 2   v: 'hello',
 3   p: [ 'a1', 'a2' ],
 4   f: function f() {
 5     this.p.forEach(function (item) {
 6       console.log(this.v + ' ' + item);
 7     });
 8   }
 9 }
10 
11 o.f()
12 // undefined a1
13 // 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。

 1 var o = {
 2   v: 'hello',
 3   p: [ 'a1', 'a2' ],
 4   f: function f() {
 5     var that = this;
 6     this.p.forEach(function (item) {
 7       console.log(that.v+' '+item);
 8     });
 9   }
10 }
11 
12 o.f()
13 // hello a1
14 // 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。

 1 var o = {
 2   v: 'hello',
 3   p: [ 'a1', 'a2' ],
 4   f: function f() {
 5     this.p.forEach(function (item) {
 6       console.log(this.v + ' ' + item);
 7     }, this);
 8   }
 9 }
10 
11 o.f()
12 // hello a1
13 // 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。

1 var o = new Object();
2 
3 o.f = function () {
4   console.log(this === o);
5 }
6 
7 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。

1 var obj = {};
2 
3 var f = function () {
4   return this;
5 };
6 
7 f() === this // true
8 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。

 1 var n = 123;
 2 var obj = { n: 456 };
 3 
 4 function a() {
 5   console.log(this.n);
 6 }
 7 
 8 a.call() // 123
 9 a.call(null) // 123
10 a.call(undefined) // 123
11 a.call(window) // 123
12 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。

1 var f = function () {
2   return this;
3 };
4 
5 f.call(5)
6 // 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。

1 function add(a, b) {
2   return a + b;
3 }
4 
5 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。

 1 var obj = {};
 2 obj.hasOwnProperty('toString') // false
 3 
 4 // 覆盖掉继承的 hasOwnProperty 方法
 5 obj.hasOwnProperty = function () {
 6   return true;
 7 };
 8 obj.hasOwnProperty('toString') // true
 9 
10 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方法可以解决这个方法,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。

1 function f(x,y){
2   console.log(x+y);
3 }
4 
5 f.call(null,1,1) // 2
6 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。

1 var a = [10, 2, 4, 15, 9];
2 Math.max.apply(null, a)
3 // 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。

1 Array.apply(null, ["a",,"b"])
2 // [ '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。

 1 var a = ['a', , 'b'];
 2 
 3 function print(i) {
 4   console.log(i);
 5 }
 6 
 7 a.forEach(print)
 8 // a
 9 // b
10 
11 Array.apply(null, a).forEach(print)
12 // a
13 // undefined
14 // 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。

 1 Array.prototype.slice.apply({0:1,length:1})
 2 // [1]
 3 
 4 Array.prototype.slice.apply({0:1})
 5 // []
 6 
 7 Array.prototype.slice.apply({0:1,length:2})
 8 // [1, undefined]
 9 
10 Array.prototype.slice.apply({length:1})
11 // [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

 1 var o = new Object();
 2 
 3 o.f = function () {
 4   console.log(this === o);
 5 }
 6 
 7 var f = function (){
 8   o.f.apply(o);
 9   // 或者 o.f.call(o);
10 };
11 
12 $('#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。

1 var d = new Date();
2 d.getTime() // 1481869925657
3 
4 var print = d.getTime;
5 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。

1 var print = d.getTime.bind(d);
2 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。

 1 var counter = {
 2   count: 0,
 3   inc: function () {
 4     this.count++;
 5   }
 6 };
 7 
 8 counter.count // 0
 9 counter.inc()
10 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。

 1 var counter = {
 2   count: 0,
 3   inc: function () {
 4     this.count++;
 5   }
 6 };
 7 
 8 var func = counter.inc;
 9 func();
10 counter.count // 0
11 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this方法,将inc内部的this绑定到counter对象。

1 var func = counter.inc.bind(counter);
2 func();
3 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。

1 var obj = {
2   count: 100
3 };
4 var func = counter.inc.bind(obj);
5 func();
6 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。

 1 var add = function (x, y) {
 2   return x * this.m + y * this.n;
 3 }
 4 
 5 var obj = {
 6   m: 2,
 7   n: 2
 8 };
 9 
10 var newAdd = add.bind(obj, 5);
11 
12 newAdd(5)
13 // 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)。

1 function add(x, y) {
2   return x + y;
3 }
4 
5 var plus5 = add.bind(null, 5);
6 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。

 1 if(!('bind' in Function.prototype)){
 2   Function.prototype.bind = function(){
 3     var fn = this;
 4     var context = arguments[0];
 5     var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1);
 6     return function(){
 7       return fn.apply(context, args);
 8     }
 9   }
10 }

 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:

1 var listener = o.m.bind(o);
2 element.addEventListener('click', listener);
3 //  ...
4 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。

 1 var counter = {
 2   count: 0,
 3   inc: function () {
 4     'use strict';
 5     this.count++;
 6   }
 7 };
 8 
 9 function callIt(callback) {
10   callback();
11 }
12 
13 callIt(counter.inc)
14 // 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 。

1 callIt(counter.inc.bind(counter));
2 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。

 1 var obj = {
 2   name: '张三',
 3   times: [1, 2, 3],
 4   print: function () {
 5     this.times.forEach(function (n) {
 6       console.log(this.name);
 7     });
 8   }
 9 };
10 
11 obj.print()
12 // 没有任何输出

上面代码中, obj.print 内部 this.times 的 this 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。

 1 obj.print = function () {
 2   this.times.forEach(function (n) {
 3     console.log(this === window);
 4   });
 5 };
 6 
 7 obj.print()
 8 // true
 9 // true
10 // true

解决这个问题,也是通过 bind 方法绑定 this 。

 1 obj.print = function () {
 2   this.times.forEach(function (n) {
 3     console.log(this.name);
 4   }.bind(this));
 5 };
 6 
 7 obj.print()
 8 // 张三
 9 // 张三
10 // 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 [1, 2, 3].slice(0, 1)
2 // [1]
3 
4 // 等同于
5 
6 Array.prototype.slice.call([1, 2, 3], 0, 1)
7 // [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。

1 var slice = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.slice);
2 
3 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。

1 var push = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.push);
2 var pop = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.pop);
3 
4 var a = [1 ,2 ,3];
5 push(a, 4)
6 a // [1, 2, 3, 4]
7 
8 pop(a)
9 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。

1 function f() {
2   console.log(this.v);
3 }
4 
5 var o = { v: 123 };
6 
7 var bind = Function.prototype.call.bind(Function.prototype.bind);
8 
9 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) 。

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