javascript原生一步步实现bind分析

开发 前端
bind() 函数会创建一个新函数(称为绑定函数),新函数与被调函数(绑定函数的目标函数)具有相同的函数体(在 ECMAScript 5 规范中内置的call属性)。当目标函数被调用时 this 值绑定到 bind() 的第一个参数,该参数不能被重写。绑定函数被调用时,bind() 也接受预设的参数提供给原函数。

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bind

官方描述

bind() 函数会创建一个新函数(称为绑定函数),新函数与被调函数(绑定函数的目标函数)具有相同的函数体(在 ECMAScript 5 规范中内置的call属性)。当目标函数被调用时 this 值绑定到 bind() 的***个参数,该参数不能被重写。绑定函数被调用时,bind() 也接受预设的参数提供给原函数。一个绑定函数也能使用new操作符创建对象:这种行为就像把原函数当成构造器。提供的 this 值被忽略,同时调用时的参数被提供给模拟函数。

使用介绍

由于javascript中作用域是由其运行时候所处的环境决定的,所以往往函数定义和实际运行的时候所处环境不一样,那么作用域也会发生相应的变化。

例如下面这个情况:

  1. var id = 'window'
  2. //定义一个函数,但是不立即执行 
  3. var test = function(){ 
  4.     console.log(this.id) 
  5. test() // window 
  6. //把test作为参数传递 
  7. var obj = { 
  8.     id:'obj'
  9.     hehe:test 
  10. //此时test函数运行环境发生了改变 
  11. obj.hehe() // 'obj' 
  12. //为了避免这种情况,javascript里面有一个bind方法可以在函数运行之前就绑定其作用域,修改如下 
  13.  
  14. var id = 'window'
  15. var test = function(){ 
  16.     console.log(this.id) 
  17. }.bind(window) 
  18. var obj = { 
  19.     id:'obj'
  20.     hehe:test 
  21. test() // window 
  22. obj.hehe() // window  

上面介绍了bind方法的一个重要作用就是为一个函数绑定作用域,但是bind方法在低版本浏览器不兼容,这里我们可以手动实现一下。

拆分一下关键思路

  1. 因为bind方法不会立即执行函数,需要返回一个待执行的函数(这里用到闭包,可以返回一个函数)return function(){}
  2. 作用域绑定,这里可以使用apply或者call方法来实现 xx.call(yy)/xx.apply(yy)
  3. 参数传递,由于参数的不确定性,需要用apply传递数组(实例更明了)xx.apply(yy,[...Array...]),如果用call就不太方便了,因为call后面的参数需要一个个列出来

实现

有了上述的思路,大致的雏形已经明了了,代码应该也很容易实现

绑定作用域,绑定传参

  1. Function.prototype.testBind = function(that){ 
  2.     var _this = this, 
  3.         /* 
  4.         *由于参数的不确定性,统一用arguments来处理,这里的arguments只是一个类数组对象,有length属性 
  5.         *可以用数组的slice方法转化成标准格式数组,除了作用域对象that以外, 
  6.         *后面的所有参数都需要作为数组参数传递 
  7.         *Array.prototype.slice.apply(arguments,[1])/Array.prototype.slice.call(arguments,1) 
  8.         */ 
  9.         slice = Array.prototype.slice, 
  10.         args = slice.apply(arguments,[1]); 
  11.     //返回函数     
  12.     return function(){ 
  13.         //apply绑定作用域,进行参数传递 
  14.         return _this.apply(that,args) 
  15.     }     
  16.  

测试

  1. var test = function(a,b){ 
  2.     console.log('作用域绑定 '+ this.value) 
  3.     console.log('testBind参数传递 '+ a.value2) 
  4.     console.log('调用参数传递 ' + b) 
  5. var obj = { 
  6.     value:'ok' 
  7. var fun_new = test.testBind(obj,{value2:'also ok'}) 
  8.  
  9. fun_new ('hello bind'
  10. // 作用域绑定 ok 
  11. // testBind参数传递 also ok 
  12. // 调用参数传递  undefined  

动态参数

上面已经实现了bind方法的作用域绑定,但是美中不足的是,既然我们返回的是一个函数,调用的时候应该支持传递参数,很显然,上面的 fun_new 调用的时候并不支持传参,只能在 testBind 绑定的时候传递参数,因为我们最终调用的是这个返回函数

  1. function(){ 
  2.         return _this.apply(that,args) 
  3.     }     
  4.  
  5. 这里面的args在绑定的时候就已经确定了,调用的时候值已经固定, 
  6. 我们并没有处理这个function传递的参数。  

我们对其进行改造

  1. return function(){ 
  2.         return _this.apply(that, 
  3.             args.concat(Array.prototype.slice.apply(arguments,[0])) 
  4.         ) 
  5.     }      

这里的 Array.prototype.slice.apply(arguments,[0]) 指的是这个返回函数执行的时候传递的一系列参数,所以是从***个参数开始 [0] ,之前的args = slice.apply(arguments,[1])指的是 testBind方法执行时候传递的参数,所以从第二个开始 [1],两则有本质区别,不能搞混,只有两者合并了之后才是返回函数的完整参数

所以有如下实现

  1. Function.prototype.testBind = function(that){ 
  2.     var _this = this, 
  3.         slice = Array.prototype.slice, 
  4.         args = slice.apply(arguments,[1]); 
  5.     return function(){ 
  6.         return _this.apply(that, 
  7.                     args.concat(Array.prototype.slice.apply(arguments,[0])) 
  8.                 ) 
  9.     }     
  10.  

测试

  1. var test = function(a,b){ 
  2.     console.log('作用域绑定 '+ this.value) 
  3.     console.log('testBind参数传递 '+ a.value2) 
  4.     console.log('调用参数传递 ' + b) 
  5. var obj = { 
  6.     value:'ok' 
  7. var fun_new = test.testBind(obj,{value2:'also ok'}) 
  8.  
  9. fun_new ('hello bind'
  10. // 作用域绑定 ok 
  11. // testBind参数传递 also ok 
  12. // 调用参数传递  hello bind  

在以上2种传参方式中,bind的优先级高,从 args.concat(Array.prototype.slice.apply(arguments,[0])) 也可以看出来,bind的参数在数组前面。

原型链

官方文档上有一句话:

A bound function may also be constructed using the new operator: doing

so acts as though the target function had instead been constructed.

The provided this value is ignored, while prepended arguments are

provided to the emulated function.

说明绑定过后的函数被new实例化之后,需要继承原函数的原型链方法,且绑定过程中提供的this被忽略(继承原函数的this对象),但是参数还是会使用。

这里就需要一个中转函数把原型链传递下去

  1. fNOP = function () {} //创建一个中转函数 
  2. fNOP.prototype = this.prototype; 
  3. xx.prototype = new fNOP()  
  4. 修改如下 
  5. Function.prototype.testBind = function(that){ 
  6.     var _this = this, 
  7.         slice = Array.prototype.slice, 
  8.         args = slice.apply(arguments,[1]), 
  9.         fNOP = function () {}, 
  10.         //所以调用官方bind方法之后 有一个name属性值为 'bound ' 
  11.         bound = function(){ 
  12.             return _this.apply(that, 
  13.                 args.concat(Array.prototype.slice.apply(arguments,[0])) 
  14.             ) 
  15.         }     
  16.  
  17.     fNOP.prototype = _this.prototype; 
  18.  
  19.     bound.prototype = new fNOP(); 
  20.  
  21.     return bound; 
  22.  

而且bind方法的***个参数this是可以不传的,需要分2种情况

  • 直接调用bind之后的方法
  1. var f = function () { console.log('不传默认为'+this)  };f.bind()() 
  2. // 不传默认为 Window   

所以直接调用绑定方法时候 apply(that, 建议改为 apply(that||window,,其实不改也可以,因为不传默认指向window

  • 使用new实例化被绑定的方法

容易糊涂,重点在于弄清楚标准的bind方法在new的时候做的事情,然后就可以清晰的实现

这里我们需要看看 new 这个方法做了哪些操作 比如说 var a = new b()

  1. 创建一个空对象 a = {},并且this变量引用指向到这个空对象a
  2. 继承被实例化函数的原型 :a.__proto__ = b.prototype
  3. 被实例化方法b的this对象的属性和方法将被加入到这个新的 this 引用的对象中: b的属性和方法被加入的 a里面
  4. 新创建的对象由 this 所引用 :b.call(a)

通过以上可以得知,如果是var after_new = new bindFun(); 由于这种行为是把原函数当成构造器,那么那么最终实例化之后的对象this需要继承自原函数, 而这里的 bindFun 目前是

  1. function(){ 
  2.             return _this.apply(that || window, 
  3.                 args.concat(Array.prototype.slice.apply(arguments,[0])) 
  4.             ) 
  5.         }      

这里apply的作用域是绑定的that || window,在执行 testBind()的时候就已经固定,并没有把原函数的this对象继承过来,不符合我们的要求,我们需要根据apply的特性解决这个问题:

在一个子构造函数中,你可以通过调用父构造函数的 `apply/call` 方法来实现继承

例如

  1. function Product(name, price) { 
  2.   this.name = name
  3.   this.price = price; 
  4.  
  5.   if (price < 0) { 
  6.     throw RangeError('Cannot create product ' + 
  7.                       this.name + ' with a negative price'); 
  8.   } 
  9.  
  10. function Food(name, price) { 
  11.   Product.call(this, name, price);  
  12.   this.category = 'food'
  13.  
  14. //等同于(其实就是把Product放在Food内部执行了一次) 
  15. function Food(name, price) {  
  16.     this.name = name
  17.     this.price = price; 
  18.     if (price < 0) { 
  19.         throw RangeError('Cannot create product ' + 
  20.                 this.name + ' with a negative price'); 
  21.     } 
  22.  
  23.     this.category = 'food';  
  24.  

所以在new新的实例的时候实时将这个新的this对象 进行 apply 继承原函数的 this 对象,就可以达到 new 方法里面的第 3 步的结果

  1. apply(that||window, 
  2. //修改为 如果是new的情况,需要绑定new之后的作用域,this指向新的实例对象 
  3. apply(isNew ? this : that||window,  ==> 
  4.  
  5. Function.prototype.testBind = function(that){ 
  6.     var _this = this, 
  7.         slice = Array.prototype.slice, 
  8.         args = slice.apply(arguments,[1]), 
  9.         fNOP = function () {}, 
  10.         //所以调用官方bind方法之后 有一个name属性值为 'bound ' 
  11.         bound = function(){ 
  12.             return _this.apply(isNew ? this : that||window, 
  13.                 args.concat(Array.prototype.slice.apply(arguments,[0])) 
  14.             ) 
  15.         }     
  16.  
  17.     fNOP.prototype = _this.prototype; 
  18.  
  19.     bound.prototype = new fNOP(); 
  20.  
  21.     return bound; 
  22.  

这里的 isNew 是区分 bindFun 是直接调用还是被 new 之后再调用,通过原型链的继承关系可以知道,

bindFun 属于 after_new的父类,所以 after_new instanceof bindFun 为 true,同时

bindFun.prototype = new fNOP() 原型继承; 所以 fNOP 也是 after_new的父类, after_new instanceof fNOP 为 true

最终结果

  1. Function.prototype.testBind = function(that){ 
  2.         var _this = this, 
  3.             slice = Array.prototype.slice, 
  4.             args = slice.apply(arguments,[1]), 
  5.             fNOP = function () {}, 
  6.             bound = function(){ 
  7.                 //这里的this指的是调用时候的环境 
  8.                 return _this.apply(this instanceof  fNOP ? this : that||window, 
  9.                     args.concat(Array.prototype.slice.apply(arguments,[0])) 
  10.                 ) 
  11.             }     
  12.         fNOP.prototype = _this.prototype; 
  13.      
  14.         bound.prototype = new fNOP(); 
  15.      
  16.         return bound; 
  17.     }  

我看到有些地方写的是

  1. this instanceof fNOP && that ? this : that || window, 

我个人觉得这里有点不正确,如果绑定时候不传参数,那么that就为空,那无论怎样就只能绑定 window作用域了。

以上是个人见解,不对的地方望指导,谢谢!

责任编辑:庞桂玉 来源: segmentfault
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