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《你不知道的 JavaScript》

this是什么?

JS 中最令人困惑的机制之一就是this关键字。它是一个在每个函数作用域中自动定义的特殊标识符关键字,但即便是一些老练的 JS 开发者也对它到底指向什么感到困扰。

任何足够先进的技术都跟魔法没有区别。 -- Arthur C. Clarke

JS 的this机制实际上没有那么先进,但是开发者们总是在大脑中插入“复杂”和“混乱”来解释这句话,毫无疑问,如果没有清晰的理解,在你的困惑中this可能看起来就是彻头彻尾的魔法。

为什么要用 this

如果对于那些老练的 JS 开发者来说this机制都是如此的令人费解,那么有人会问为什么这种机制会有用?它带来的麻烦不是比好处多吗?在讲解如何有用之前,我们应当先来看看为什么有用。

让我们试着展示一下this的动机何用途:

javascript
function identity() {
  return this.name
}
function speak() {
  const greeting = `Hello, I'm ${identity.call(this)}`
  console.log(greeting)
}
const me = {
  name: 'Jack',
}
const you = {
  name: 'Joy',
}
console.log(identity.call(me)) // Jack
console.log(identity.call(you)) // Joy

speak.call(me) // Hello, I'm Jack
speak.call(you) // Hello, I'm Joy

如果这个代码段如何工作让你困惑,不用担心!我们很快就会讲解它。只是简要地将这些问题放在旁边,以便于我们可以更清晰的探究为什么

这个代码片段identity()speak()函数对多个环境对象(meyou)进行复用,而不是针对每个对象定义函数的分离版本。

与使用this的方式相比,可以明确的将环境对象传递给identity()speak()

javascript
function identity(context) {
  return context.name
}
function speak(context) {
  const greeting = `Hello, I'm ${identity(context)}`
  console.log(greeting)
}
const me = {
  name: 'Jack',
}
const you = {
  name: 'Joy',
}
console.log(identity(me)) // Jack
console.log(identity(you)) // Joy

speak(me) // Hello, I'm Jack
speak(you) // Hello, I'm Joy

然而,this机制提供了更加优雅的方式来隐含的“传递”一个对象引用,带来更加干净的 API 设计和更容易的复用。

你的设计模式越复杂,你就会越清晰地看到:将执行环境作为一个明确参数传递,通常比传递this执行环境要乱。当我们探索对象和原型时,你将会看到一组可以自动引用恰当执行环境对象的函数是多么有用。

困惑

我们还快就要开始讲解this是如何实际工作的,但我们首先要摒弃一些误解 —— 它实际上不是如何工作的。

在开发者们用太过于字面的方式考虑“this”这个名字时就会产生困惑。这通常会产生两种臆想,但都是不对的。

它自己

第一种常见的倾向是认为this指向函数自己。至少,这是一种语法上的合理推测。

为什么你想要在函数内部引用它自己?最常见的理由是递归(在函数内部调用它自己)这样的情形,或者是一个在第一次被调用时会解除自己绑定的事件处理器。

初次接触 JS 机制的开发者们通常认为,将函数作为一个对象(JS 中所有的函数都是对象!),可以让你在方法调用之间储存状态(属性中的值)。这当然是可能的,而且有一些有限的用处,但这本书的其余部分将会阐述许多其他的模式,提供比函数对象更好的地方来存储状态。

过一会我们将探索一个模式,来展示this是如何不让一个函数像我们可能假设的那样,得到它自身的引用的。

考虑下面的代码,我们试图追踪函数foo被调用了多少次:

javascript
function foo(num) {
  console.log('foo: ' + num)
  this.count++
}
foo.count = 0
var i = 0
for (; i < 10; i++) {
  if (i > 5) {
    foo(i)
  }
}
// foo: 6
// foo: 7
// foo: 8
// foo: 9
console.log(foo.count) // 0 -- WTF?
console.log(count) // NaN -- 在window上,undefined + number = NaN

foo.count依然0,即便四个console.log语句明明告诉我们foo(..)实际上被调用了四次。这种挫败来源于对于this(在this.count++中)的函数进行了过于字面化的解释。

当代码执行foo.count = 0时,它确实向函数对象foo添加了一个count属性。但是对于函数内部的this.count引用,this其实根本就不指向那个函数对象,即便属性名称一样,但根对象也不同,因而产生了混淆。

NOTE

一个负责任的开发者应当在这里提出一个问题:“如果我递增的count属性不是我以为的那个,那是哪个count被我递增了?”。实际上,如果他再挖的深一点,他会发现自己不小心创建了一个全局变量count,而且它当前的值是NaN。当然,一旦他发现这个不寻常的结果后,他会有一堆其他的问题:“它怎么是全局的?为什么它是NaN而不是某个正确的计数值?”

与停在这里深究为什么this引用看起来不是如我们期待的那样工作,并且回答那些尖锐且重要的问题相反,许多开发者简单地完全回避这个问题,转向一些其他的另类解决办法,比如创建另一个对象来持有count属性:

javascript
function foo(num) {
  console.log('foo: ' + num)
  data.count++
}
var data = {
  count: 0,
}
var i = 0
for (; i < 10; i++) {
  if (i > 5) {
    foo(i)
  }
}
// foo: 6
// foo: 7
// foo: 8
// foo: 9
console.log(data.count) // 4

虽然这种方式“解决”了问题是事实,但不幸的是它简单地忽略了真正的问题 —— 缺乏对于this的含义和其工作方式上的理解 —— 反而退回到了一个他更加熟悉的机制的舒适区:词法作用域。

NOTE

词法作用域是一个完善且有用的机制;我不是在用任何方式贬低它的作用。但在如何使用this这个问题上总是靠,而且通常都猜,并不是一个退回到词法作用域,而且从不学习为什么this不跟你合作的好理由。

为了从函数对象内部引用它自己,一般来说通过this是不够的。你通常需要通过一个指向它的词法标识符(变量)得到函数对象的引用。 考虑这两个函数:

javascript
function foo() {
  foo.count = 4 // `foo` 引用它自己
}
setTimeout(function () {
  // 匿名(没有名字的)函数不能引用它自己
}, 10)

第一个函数,称为“命名函数”,foo是一个引用,可以用于在它内部引用自己。

但是在第二个例子中,传递给setTimeout(..)的回调函数没有名称标识符(所以被称为“匿名函数”),所以没有合适的办法引用函数对象自己。

NOTE

在函数中有一个老牌儿但是现在被废弃的,而且令人皱眉头的arguments.callee引用指向当前正在执行的函数的函数对象。这个引用通常是匿名函数在自己内部访问函数对象的唯一方法。然而,最佳的办法是完全避免使用匿名函数,至少是对于那些需要自引用的函数,而使用命名函数(表达式)。arguments.callee已经被废弃而且不应该再使用。

对于当前我们的例子来说,另一个好用的解决方案是在每一个地方都使用foo标识符作为函数对象的引用,而根本不用this

javascript
function foo() {
  console.log('foo: ' + foo.count)
  foo.count++
}
foo.count = 0
var i = 0
for (; i < 10; i++) {
  if (i > 5) {
    foo(i)
  }
}
// foo: 6
// foo: 7
// foo: 8
// foo: 9
console.log(foo.count) // 4

然而,这种方法也类似地回避了对this真正理解,而且完全依靠变量foo的词法作用域。

另一种解决了这个问题的方法是强迫this指向foo函数对象。

javascript
function foo() {
  console.log('foo: ' + this.count)
  this.count++
}
foo.count = 0
var i = 0
for (; i < 10; i++) {
  if (i > 5) {
    foo.call(foo, i)
  }
}
// foo: 6
// foo: 7
// foo: 8
// foo: 9
console.log(foo.count) // 4

与回避this相反,我们接受它。我们马上将会更完整地讲解这样的技术如何工作,所以如果你依然有点儿糊涂,不要担心!

它的作用域

this的含义第二常见的误解,是它不知怎的指向了函数的作用域。这是一个刁钻的问题,因为在某一种意义上它有正确的部分,而在另外一种意义上,它是严重的误导。

明确地说,this不会以任何方式指向函数的词法作用域。作用域好像是一个将所有可用标识符作为属性的对象,这从内部来说是对的。但是 JS 代码不能访问作用域“对象”。它是引擎的内部实现。

考虑下面代码,它(失败的)企图跨越这个边界,用this来隐含地引用函数的词法作用域:

javascript
function foo() {
  var a = 2
  this.bar()
}
function bar() {
  console.log(this.a)
}
foo() // undefined

这个代码段里不只有一个错误。虽然它看起来是在故意瞎搞,但你看到的这段代码,提取自在公共社区的帮助论坛中被交换的真实代码。真是难以想象对this的臆想是那么的误导人。

首先,试图通过this.bar()来引用bar()函数。它几乎可以说是碰巧能够工作,我们过一会儿再解释它是如何工作的。调用bar()最自然的方式是省略开头的this,而仅使用标识符进行词法引用。

然而,写下这段代码的开发者试图用thisfoo()bar()的词法作用域间建立一座桥,使得bar()可以访问foo()内部作用域的变量a这样的桥是不可能的。你不能使用this引用在词法作用域中查找到东西。这是不可能的。

每当你感觉自己正在试图使用this来进行词法作用域的查询时,提醒你自己:这里没有桥

什么是this?

我们已经列举了各种不正确的臆想,现在让我们把注意力转移到this机制是如何真正工作的。

我们早先说过,this不是编写时绑定,而是运行时绑定。它依赖于函数调用的上下文条件。this绑定与函数声明的位置没有任何关系,而与函数被调用的方式紧密相连。

当一个函被调用时,会建立一个称为执行环境的活动记录。这个记录包含函数是从何处(调用栈 —— call-stack)被调用的,函数是如何被调用的,被传递了什么参数等信息。这个记录的属性之一,就是在函数执行期间将被使用的this引用。

下一章中,我们将会学习寻找函数的 调用点(call-site) 来判断它的执行如何绑定this

复习

对于那些没有花时间学习this绑定机制如何工作的 JS 开发者来说,this绑定一直是困扰的根源。对于this这么重要的机制来说,猜测、试错、或者盲目地从 Stack Overflow 的回答中复制粘贴,都不是有效或正确利用它的方法。

为了学习this,你必须首先学习this不是什么,不论是哪种把你误导至何处的臆测或误解。this既不是函数自身的引用,也不是函数词法作用域的引用。

this实际上是在函数被调用时建立的一个绑定,它指向什么是完全由函数被调用的调用点来决定的。