js中this指向的问题与联系深入探究

前言

JavaScript 中最大的一个安全问题，也是最令人困惑的一个问题，就是在某些情况下this的值是如何确定的。有js基础的同学面对这个问题基本可以想到：this的指向和函数调用的方式相关。这当然是正确的，然而，这几种方式有什么联系吗？这是我接下来要说明的问题。

this从哪里来

this 是js的一个关键字，和arguments类似，它是函数运行时，在函数体内部自动生成的一个对象，只能在函数体内部使用。这句话似乎与认知不同，我们在函数体外部即全局作用域下也能使用this。

// 直接在全局作用域下输出this
console.log(this);
// 输出window

但是不要忘记，即便是全局作用域，依旧是运行在window下的，我们写的代码都在window的某个函数中。而这也催生了一种理解this指向的方法：this永远指向调用者(非箭头函数中)。

作为普通函数调用

函数作为普通函数直接调用（也称为自执行函数）的时候，无论函数在全局还是在另一个函数中，this都是指向window。

function fn() {
    this.author = 'Wango';
}

fn();
console.log(author);
// Wango

这很好理解，但又不是很好理解，因为在代码中省略了window，补全后就好理解了：this指向的是调用者。

function fn() {
    this.author = 'Wango';
}

window.fn();
console.log(window.author);
// Wango

而在内部函数中，自执行函数中的this依旧指向全局作用域，我们无法通过window.foo()调用函数，但并不妨碍我们先这样理解（具体参见本文最后一部分this的强制转型）。

function fn() {
    function foo() {
        console.log(this);
    }
    foo();
    // Window
    window.foo();
    // TypeError
}

fn();

作为构造函数调用

在构造函数中，this指向new生成的新对象，即构造函数是通过new调用的，构造函数内部的this当然就应该指向new出来的对象。

function Person(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    console.log(this);
    // Person { name: 'Wango', age: 24 }
}

new Person('Wango', 24);

构造函数中的this与构造函数的返回值类型无关，下列代码中p指向了构造函数返回的对象，而不是new出来的对象。当然，这是构造函数的特性，与本主题关系不大。

function Person(name, age) {
    console.log(this);
    // Person {}
    this.name = name;
    this.age = age;
    console.log(this);
    // Person { name: 'Wango', age: 24 }

    return {
        name: 'Lily',
        age: 25
    }
}

Person.prototype.sayName = function() {
    return this.name + ' ' + this.age
}

const p = new Person('Wango', 24);
console.log(p.sayName());
// TypeError: p.sayName is not a function

作为对象方法调用

通过对象方法调用时，this指向应该是最明晰的了。与其他面向对象语言的this行为相同，指向该方法的调用者。

function Person(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
}

Person.prototype.sayName = fn;

function fn() {
    return this.name + ' ' + this.age
}

const p = new Person('Wango', 24);
console.log(p);
// Person { name: 'Wango', age: 24 }
console.log(p.sayName());
// Wango 24

通过[]调用对象方法

通常，我们对于对象方法是通过.语法调用，但通过[]也可以调用对象方法，在这种情况下的this指向常常会被我们混淆、忽略。

function fn() {
    console.log(this);
}

const arr = [fn, 1];

arr[0]();
// [Function: fn, 1]

function fn2() {
    arguments[0]();
}

fn2(fn, 1);
// [Arguments] { '0': [Function: fn], '1': 1 }

在上例中，无论是数组还是伪数组，其本质上都是对象，在通过[]获取函数元素并调用的时候，会改变函数中的this指向，this指向这个数组或伪数组，与对象调用函数的行为一致。

通过call、apply调用

function fn() {
    console.log(this.name);
}

const author = {
    name: 'Wango'
}

fn.call(author);
// Wango

这似乎与this永远指向调用者相违背，但一旦我们明白了call函数的实现机制就会明白，这不仅不是违背，反而是佐证。对call、apply、bind实现机制不熟悉的同学可以参考我另一篇文章，下面截取call简要说明。

// 保存一个全局变量作为默认值
const root = this;

Function.prototype.myCall = function(context, ...args) {
    if (typeof context === 'object') {
        // 如果参数是null，使用全局变量
        context = context || root;
    } else {
        // 参数不是对象的创建一个空对象
        context = Object.create(null);
    }
    // 使用Symbol创建唯一值作为函数名
    let fn = Symbol();
    context[fn] = this;
    context[fn](...args);
    delete context[fn];
}

call 函数最核心的实现在于context[fn] = this;和context[fn](...args);这两行。实际上就是将没有函数调用者的普通函数挂载到指定的对象上，这时this指向与对象调用方法的一致。而delete context[fn];是在调用后立即解除对象与函数之间的关联。

严格模式下的不同表现

this强制转型

使用函数的apply()或call()方法时，在非严格模式下null或undefined值会被强制转型为全局对象。在严格模式下，则始终以指定值作为函数this的值，无论指定的是什么值。这也是为何在严格模式下，自执行函数的this不再指向window，而是指向undefined的根本原因。

// 定义一个全局变量
color = "red";
function displayColor() {
    console.log(this.color);
}
// 在非严格模式下使用call修改this指向，并指定null，或undefined，
displayColor.call(null);
displayColor.call();
// red
// 修改指向无效，传入null或undefined被转换为了window

实际上，我们也可以将自执行函数，如fn()，看作是fn.call()的语法糖，在普通模式下，第一个参数默认为undefined，但被强制转换为window。这也就解释了为何所有自执行函数中this都指向window但无法通过window调用的问题(函数在call函数中挂载到window对象上，执行后被立即删除，所以无法再次通过window访问)。

apply() 或call()方法在严格模式下传入简单数据类型作为第一个参数时，该简单数据类型会被转换为相应的包装类，而非严格模式不会如此转换。

function foo() {
    console.log(this);
}

foo.call(); // Window {}
foo.call(2); // Number {2}


function foo() {
    console.log(this);
}

foo.call(); // undefined
foo.call(2); // 2

箭头函数的this指向

在箭头函数中， this引用的是定义箭头函数的上下文。即箭头函数中的this不会随着函数调用方式的改变而改变。

function Person(name) {
    this.name = name;

    this.getName = () => console.log(this.name);
}

const p = new Person('Wango');

p.getName();
// Wango

const getName = p.getName;

getName();
// Wango
getName.call({name: 'Lily'});
// Wango

参考资料:

Javascript 的 this 用法

Javascript高级程序设计(第四版)