JavaScript 深入之 bind 的模拟实现

Question

一句话介绍 bind：bind() 方法会创建一个新函数。当这个新函数被调用时，bind() 的第一个参数将作为它运行时的 this，之后的一序列参数将会在传递的实参前传入作为它的参数。由此我们可以首先得出 bind 函数的两个特点：

1. 返回一个函数
2. 可以传入参数

返回函数的模拟实现

从第一个特点开始，我们举个例子：

var foo = {
  value: 1
};

function bar() {
  console.log(this.value);
}

// 返回了一个函数
var bindFoo = bar.bind(foo); 

bindFoo(); // 1

关于指定 this 的指向，我们可以使用 call 或者 apply 实现，我们来写第一版的代码：

// 第一版
Function.prototype.bind2 = function (context) {
  var self = this;
  return function () {
    return self.apply(context);
  }

}

此外，之所以 return self.apply(context)，是考虑到绑定函数可能是有返回值的，依然是这个例子：

var foo = {
  value: 1
};

function bar() {
	return this.value;
}

var bindFoo = bar.bind(foo);

console.log(bindFoo()); // 1

传参的模拟实现

接下来看第二点，可以传入参数。这个就有点让人费解了，我在 bind 的时候，是否可以传参呢？我在执行 bind 返回的函数的时候，可不可以传参呢？让我们看个例子：

var foo = {
  value: 1
};

function bar(name, age) {
  console.log(this.value);
  console.log(name);
  console.log(age);

}

var bindFoo = bar.bind(foo, 'daisy');
bindFoo('18');
// 1
// daisy
// 18

函数需要传 name 和 age 两个参数，竟然还可以在 bind 的时候，只传一个 name，在执行返回的函数的时候，再传另一个参数 age!

这可咋办？不急，我们用 arguments 进行处理：

// 第二版
Function.prototype.bind2 = function (context) {

  var self = this;
  // 获取bind2函数从第二个参数到最后一个参数
  var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1);

  return function () {
    // 这个时候的arguments是指bind返回的函数传入的参数
    var bindArgs = Array.prototype.slice.call(arguments);
    return self.apply(context, args.concat(bindArgs));
  }

}

构造函数效果的模拟实现

完成了这两点，最难的部分到啦！因为 bind 还有一个特点，就是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。

也就是说当 bind 返回的函数作为构造函数的时候，bind 时指定的 this 值会失效，但传入的参数依然生效。举个例子：

var value = 2;

var foo = {
  value: 1
};

function bar(name, age) {
  this.habit = 'shopping';
  console.log(this.value);
  console.log(name);
  console.log(age);
}

bar.prototype.friend = 'kevin';

var bindFoo = bar.bind(foo, 'daisy');

var obj = new bindFoo('18');
// undefined
// daisy
// 18
console.log(obj.habit);
console.log(obj.friend);
// shopping
// kevin

注意：尽管在全局和 foo 中都声明了 value 值，最后依然返回了 undefind，说明绑定的 this 失效了，如果大家了解 new 的模拟实现，就会知道这个时候的 this 已经指向了 obj。

所以我们可以通过修改返回的函数的原型来实现，让我们写一下：

// 第三版
Function.prototype.bind2 = function (context) {
  var self = this;
  var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1);

  var fBound = function () {
    var bindArgs = Array.prototype.slice.call(arguments);
    // 当作为构造函数时，this 指向实例，此时结果为 true，将绑定函数的 this 指向该实例，可以让实例获得来自绑定函数的值
    // 以上面的是 demo 为例，如果改成 `this instanceof fBound ? null : context`，实例只是一个空对象，将 null 改成 this ，实例会具有 habit 属性
    // 当作为普通函数时，this 指向 window，此时结果为 false，将绑定函数的 this 指向 context
    return self.apply(this instanceof fBound ? this : context, args.concat(bindArgs));
  }
  // 修改返回函数的 prototype 为绑定函数的 prototype，实例就可以继承绑定函数的原型中的值
  fBound.prototype = this.prototype;
  return fBound;
}

构造函数效果的优化实现

但是在这个写法中，我们直接将 fBound.prototype = this.prototype，我们直接修改 fBound.prototype 的时候，也会直接修改绑定函数的 prototype。这个时候，我们可以通过一个空函数来进行中转：

// 第四版
Function.prototype.bind2 = function (context) {

  var self = this;
  var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1);

  var fNOP = function () {};

  var fBound = function () {
    var bindArgs = Array.prototype.slice.call(arguments);
    return self.apply(this instanceof fNOP ? this : context, args.concat(bindArgs));
  }

  fNOP.prototype = this.prototype;
  fBound.prototype = new fNOP();
  return fBound;
}

到此为止，大的问题都已经解决，给自己一个赞！o(￣▽￣)ｄ

三个小问题

接下来处理些小问题:

1.apply 这段代码跟 MDN 上的稍有不同

在 MDN 中文版讲 bind 的模拟实现时，apply 这里的代码是：

self.apply(this instanceof self ? this : context || this, args.concat(bindArgs))

多了一个关于 context 是否存在的判断，然而这个是错误的！举个例子：

var value = 2;
var foo = {
  value: 1,
  bar: bar.bind(null)
};

function bar() {
  console.log(this.value);
}

foo.bar() // 2

以上代码正常情况下会打印 2，如果换成了 context || this，这段代码就会打印 1！所以这里不应该进行 context 的判断，大家查看 MDN 同样内容的英文版，就不存在这个判断！

2.调用 bind 的不是函数咋办？

不行，我们要报错！

if (typeof this !== "function") {
  throw new Error("Function.prototype.bind - what is trying to be bound is not callable");
}

3.我要在线上用

那别忘了做个兼容：

Function.prototype.bind = Function.prototype.bind || function () {
  ……
};

当然最好是用 es5-shim 啦。

最终代码

所以最最后的代码就是：

Function.prototype.bind2 = function (context) {

  if (typeof this !== "function") {
    throw new Error("Function.prototype.bind - what is trying to be bound is not callable");
  }

  var self = this;
  var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1);

  var fNOP = function () {};

  var fBound = function () {
    var bindArgs = Array.prototype.slice.call(arguments);
    return self.apply(this instanceof fNOP ? this : context, args.concat(bindArgs));
  }

  fNOP.prototype = this.prototype;
  fBound.prototype = new fNOP();
  return fBound;
}