JavaScript 中 this 的运行机制及爬坑指南

Question

在 JavaScript 中，this 这个特殊的变量是相对比较复杂的，因为 this 不仅仅用在面向对象环境中，在其他任何地方也是可用的。 本篇博文中会解释 this 是如何工作的以及使用中可能导致问题的地方，最后奉上最佳实践。

为了更好地理解 this，将 this 使用的场景分成三类：

• 在函数内部 this 一个额外的，通常是隐含的参数。
• 在函数外部（顶级作用域中）： 这指的是浏览器中的全局对象或者 Node.js 中一个模块的输出。
• 在传递给eval()的字符串中： eval() 或者获取 this 当前值值，或者将其设置为全局对象，取决于 this 是直接调用还是间接调用。

我们来看看每个类别。

this 在函数中

这是最常用的 this 使用方式，函数通过扮演三种不同的角色来表示 JavaScript 中的所有可调用结构体：

• 普通函数（this 在非严格模式下为全局对象，在严格模式下为undefined）
• 构造函数（this 指向新创建的实例）
• 方法（this 是指方法调用的接收者）
• 在函数中，this 通常被认为是一个额外的，隐含的参数。

this 在普通函数中

在普通函数中，this 的值取决于模式：

非严格模式： this 是指向全局对象 （在浏览器中为window对象）。

function sloppyFunc() {
    console.log(this === window); // true
}
sloppyFunc();

严格模式： this 的值为 undefined。

function strictFunc() {
    'use strict';
    console.log(this === undefined); // true
}
strictFunc();

也就是说，this 是一个设定了默认值（window或undefined）的隐式参数。 但是，可以通过 call() 或 apply() 进行函数调用，并明确指定this的值：

function func(arg1, arg2) {
    console.log(this); // a
    console.log(arg1); // b
    console.log(arg2); // c
}

func.call('a', 'b', 'c'); // (this, arg1, arg2)
func.apply('a', ['b', 'c']); // (this, arrayWithArgs)

this 在构造函数中

如果通过new运算符调用函数，则函数将成为构造函数。 该运算符创建一个新的对象，并通过this传递给构造函数：

var savedThis;
function Constr() {
    savedThis = this;
}
var inst = new Constr();
console.log(savedThis === inst); // true

在JavaScript中实现，new运算符大致如下所示（更精确的实现稍微复杂一点）：

function newOperator(Constr, arrayWithArgs) {
    var thisValue = Object.create(Constr.prototype);
    Constr.apply(thisValue, arrayWithArgs);
    return thisValue;
}

this 在方法中

在方法中，类似于传统的面向对象的语言：this 指向接受者，方法被调用的对象。

var obj = {
    method: function () {
        console.log(this === obj); // true
    }
}
obj.method();

this 在顶级作用域中

在浏览器中，顶层作用域是全局作用域，它指向 global object（如window）：

console.log(this === window); // true

在Node.js中，通常在模块中执行代码。 因此，顶级作用域是一个特殊的模块作用域：

// `global` (不是 `window`) 指全局对象:
console.log(Math === global.Math); // true
// `this` 不指向全局对象:
console.log(this !== global); // true
// `this` refers to a module’s exports:
console.log(this === module.exports); // true

this 在 eval() 中

eval() 可以被直接（通过真正的函数调用）或间接（通过其他方式）调用。

如果间接调用 evaleval() ，则 this 指向全局对象：

(0,eval)('this === window')
true

否则，如果直接调用 eval() ，则 this 与 eval() 的环境中保持一致。 例如：

// 普通函数
function sloppyFunc() {
    console.log(eval('this') === window); // true
}
sloppyFunc();
function strictFunc() {
    'use strict';
    console.log(eval('this') === undefined); // true
}
strictFunc();

// 构造器
var savedThis;
function Constr() {
    savedThis = eval('this');
}
var inst = new Constr();
console.log(savedThis === inst); // true

// 方法
var obj = {
    method: function () {
        console.log(eval('this') === obj); // true
    }
}
obj.method();

与 this 相关的陷阱

有三个你需要知道的与this相关的陷阱。请注意，在各种情况下，严格模式更安全，因为this在普通函数中为undefined，并且会在出现问题时警告。

陷阱：忘记 new 操作符

如果你调用一个构造函数时忘记了new操作符，那么你意外地将this用在一个普通的函数。this会没有正确的值。 在非严格模式下，this指向window对象，你将创建全局变量：

function Point(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
}

var p = Point(7, 5); // 忘记new!
console.log(p === undefined); // true

// 创建了全局变量：
console.log(x); // 7
console.log(y); // 5

幸运的是，在严格模式下会得到警告（this === undefined）：

function Point(x, y) {
    'use strict';
    this.x = x;
    this.y = y;
}

var p = Point(7, 5);
// TypeError: Cannot set property 'x' of undefined

陷阱：不正确地提取方法

如果获取方法的值（不是调用它），则可以将该方法转换为函数。 调用该值将导致函数调用，而不是方法调用。 当将方法作为函数或方法调用的参数传递时，可能会发生这种提取。 实际例子包括setTimeout()和事件注册处理程序。 我将使用函数callItt() 来模拟此用例：

/**类似setTimeout() 和 setImmediate() */
function callIt(func) {
    func();
}

如果在非严格模式下把一个方法作为函数来调用，那么this将指向全局对象并创建全局变量：

var counter = {
    count: 0,
    // Sloppy-mode method
    inc: function () {
        this.count++;
    }
}

callIt(counter.inc);

// Didn’t work:
console.log(counter.count); // 0

// Instead, a global variable has been created
// (NaN is result of applying ++ to undefined):
console.log(count); // NaN

如果在严格模式下把一个方法作为函数来调用，this为undefined。 同时会得到一个警告：

var counter = {
    count: 0,
    // Strict-mode method
    inc: function () {
        'use strict';
        this.count++;
    }
}

callIt(counter.inc);

// TypeError: Cannot read property 'count' of undefined
console.log(counter.count);

修正方法是使用bind()：

var counter = {
    count: 0,
    inc: function () {
        this.count++;
    }
}

callIt(counter.inc.bind(counter));

// 成功了!
console.log(counter.count); // 1

bind() 创建了一个新的函数，它总是能得到一个指向 counter 的 this。

陷阱：shadowing this

当在一个方法中使用普通函数时，很容易忘记前者具有其自己this（即使其不需要this）。 因此，你不能从前者引用该方法的this，因为该this会被遮蔽。 让我们看看出现问题的例子：

var obj = {
    name: 'Jane',
    friends: [ 'Tarzan', 'Cheeta' ],
    loop: function () {
        'use strict';
        this.friends.forEach(
            function (friend) {
                console.log(this.name+' knows '+friend);
            }
        );
    }
};
obj.loop();
// TypeError: Cannot read property 'name' of undefined

在前面的例子中，获取this.name失败，因为函数的this个是undefined，它与方法loop()的不同。 有三种方法可以修正this。

修正1： that = this。 将它分配给一个没有被遮蔽的变量（另一个流行名称是self）并使用该变量。

loop: function () {
    'use strict';
    var that = this;
    this.friends.forEach(function (friend) {
        console.log(that.name+' knows '+friend);
    });
}

修正2： bind() 使用 bind() 来创建一个this总是指向正确值的函数（在下面的例子中该方法的 this）。

loop: function () {
    'use strict';
    this.friends.forEach(function (friend) {
        console.log(this.name+' knows '+friend);
    }.bind(this));
}

修正3： forEach 的第二个参数。 此方法具有第二个参数，this 值将作为此值传递给回调函数。

loop: function () {
    'use strict';
    this.friends.forEach(function (friend) {
        console.log(this.name+' knows '+friend);
    }, this);
}

最佳实践

从概念上讲，我认为普通函数没有它自己的this，并且想到上述修复是为了保持这种想法。 ECMAScript 6通过箭头函数支持这种方法 - 没有它们自己的this。 在这样的函数里面，你可以自由使用this，因为不会被屏蔽：

loop: function () {
    'use strict';
    // The parameter of forEach() is an arrow function
    this.friends.forEach(friend => {
        // `this` is loop’s `this`
        console.log(this.name+' knows '+friend);
    });
}

我不喜欢使用this作为普通函数的附加参数的API：

beforeEach(function () {
    this.addMatchers({
        toBeInRange: function (start, end) {
            ...
        }
    });
});

将这样的隐含参数变成明确的参数使得事情更加明显，并且与箭头函数兼容。

beforeEach(api => {
    api.addMatchers({
        toBeInRange(start, end) {
            ...
        }
    });
});

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