详解Javascript 中的this指针

前言

Javascript是一门基于对象的动态语言,也就是说,所有东西都是对象,一个很典型的例子就是函数也被视为普通的对象。Javascript可以通过一定的设计模式来实现面向对象的编程,其中this “指针”就是实现面向对象的一个很重要的特性。但是this也是Javascript中一个非常容易理解错,进而用错的特性。特别是对于接触静态语言比较久了的同志来说更是如此。

示例说明

我们先来看一个最简单的示例:

这段代码很简单,我们定义了一个全局字符串对象name和函数对象sayHi。运行会弹出一个打招呼的对话框,“你好,我的名字叫Kevin Yang”。

我们把这段代码稍微改一改:

这段代码和上段代码的区别就在于sayHi函数在使用name的时候加上了this.前缀。运行结果和上面一摸一样。这说明this.name引用的也还是全局的name对象。

开头我们不是说了,函数也是普通的对象,可以将其当作一个普通变量使用。我们再把上面的代码改一改:

这一次,我们又创建了一个全局对象person,并将sayHi函数对象赋给person对象的sayHello属性。运行结果如下:

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这一次打招呼的内容就有点无厘头了,我们发现this.name已经变成undefined了。这说明,在sayHello函数内部执行时已经找不着this.name对象了。如果我们重新定义person对象,在其上面加上一个name属性又会怎么样呢?

运行代码发现打招呼的“人”变了:

image_thumb_1

 

是不是看出点道道了呢?

判别this指针的指导性原则

在Javascript里面,this指针代表的是执行当前代码的对象的所有者。

在上面的示例中我们可以看到,第一次,我们定义了一个全局函数对象sayHi并执行了这个函数,函数内部使用了this关键字,那么执行this这行代码的对象是sayHi(一切皆对象的体现),sayHi是被定义在全局作用域中。其实在Javascript中所谓的全局对象,无非是定义在window这个根对象下的一个属性而已。因此,sayHi的所有者是window对象。也就是说,在全局作用域下,你可以通过直接使用name去引用这个对象,你也可以通过window.name去引用同一个对象。因而this.name就可以翻译为window.name了。

再来看第二个this的示例。我们定义了一个person的对象,并定义了它的sayHello属性,使其指向sayHi全局对象。那么这个时候,当我们运行person.sayHello的时候,this所在的代码所属对象就是sayHello了(其实准确来说,sayHi和sayHello是只不过类似两个指针,指向的对象实际上是同一个),而sayHello对象的所有者就是person了。第一次,person里面没有name属性,因此弹出的对话框就是this.name引用的就是undefined对象(Javascript中所有只声明而没有定义的变量全都指向undefined对象);而第二次我们在定义person的时候加了name属性了,那么this.name指向的自然就是我们定义的字符串了。

理解了上面所说的之后,我们将上面最后一段示例改造成面向对象式的代码。

在上面这段代码中,我们定义了一个Person的“类”(实际上还是一个对象),然后在这个类的原型(类原型相当于C++中的静态成员变量的概念)中定义了sayHello属性,使其指向全局的sayHi对象。运行代码我们可以看到,marry和kevin都成功的向我们打了声“招呼”。

在这段代码中有两点需要思考的,一个是new我们很熟悉,但是在这里new到底做了什么操作呢?另外一个是,这里执行sayHello的时候,this指针为什么能够正确的指向marry和kevin对象呢?

我们来把上面定义“类”和实例化类对象的操作重新“翻译”一下:

当然这段代码并不能正确执行,但是它可以帮助你更好的理解这个过程。

当我们使用new关键字实例化一个“类”对象的时候,Javascript引擎会在这个对象内部定义一个新的对象并将其存入this指针。所有此对象内部用到this的代码实际上都是指向这个新的对象。如this.name = name,实际上是将参数中的name对象赋值给了这个新创建的对象。函数对象执行完之后Javascript引擎会将此对象返回给你,于是就有marry变量得到的对象的name为“Marry”,而kevin变量得到的对象的name属性确实“Kevin”。

显式操纵this指针

在上面的面向对象式编程实例中,我们看到,在使用new操作符的情况下,看起来this的指向和我们前一节中讲到的指导原则并不相符。 this指针并没有指向marry或者kevin的所有者,而是指向marry和kevin变量本身。

实际上,如果你理解什么是指针的话,那么你就会知道,既然是指针,那么当然可以改变其指向的对象。只不过Javascript引擎不允许我们自己写代码来做这样的事情,也就是说,在Javascript中,你不可以直接写this = someObj这样的代码。Javascript引擎通过以下两种方式允许我们显式指定this指针指代的对象:

1. 通过new操作符,Javascript引擎会将this指针返回给被赋值的变量A(对应上面的例子就是marry和kevin变量),这个时候A和 this指针引用的就是同一个对象了,即A == this。过程参见上面的伪代码。

2. 通过Function.apply或者Function.call的原型方法,我们可以将this指针指代的对象以参数的形式传入,这个时候,函数内部使用的this指针就是传入的参数。

注意,对于这种显式指定this指针的情况,上一节提到的指导原则不再适用。

容易误用的情况

理解了this指针后,我们再来看看一些很容易误用this指针的情况。

示例1——内联式绑定Dom元素的事件处理函数

在此例代码中,我们绑定了button的点击事件,期望在弹出的对话框中打印出点击元素的标签名。但运行结果却是:

image_thumb_2

 

也就是this指针并不是指向input元素。这是因为当使用内联式绑定Dom元素的事件处理函数时,实际上相当于执行了以下代码:

在这种情况下sayHi函数对象的所有权并没有发生转移,还是属于window所有。用上面的指导原则一套我们就很好理解为什么this.tagName是undefined了。

那么如果我们要引用元素本身怎么办呢?

我们知道,onclick函数是属于btnTest元素的,那么在此函数内部,this指针正是指向此Dom对象,于是我们只需要把this作为参数传入sayHi即可。

等价代码如下:

示例2——临时变量导致的this指针丢失

我们在写稍微有点规模的Js库的时候,一般都会自己封装一个Utility的类,然后将一些常用的函数作为Utility类的属性,如客户端经常会用到的getCookie函数和解码函数。如果每个函数都是彼此独立的,那么还好办,问题是,函数之间有时候会相互引用。例如上面的getCookie函数,会对从document.cookie中提取到的字符串进行decode之后再返回。如果我们通过Utility.getCookie去调用的话,那么没有问题,我们知道,getCookie内部的this指针指向的还是Utility对象,而Utility对象时包含decode属性的。代码可以成功执行。

但是有个人不小心这样使用Utility对象呢?

这个时候运行代码会抛出异常“this.decode is not a function”。运用上面我们讲到的指导原则,很好理解,因为此时Utility.getCookie对象被赋给了临时变量getCookie,而临时变量是属于window对象的——只不过外界不能直接引用,只对Javascript引擎可见——于是在getCookie函数内部的this指针指向的就是window对象了,而window对象没有定义一个decode的函数对象,因此就会抛出这样的异常来。

这个问题是由于引入了临时变量导致的this指针的转移。解决此问题的办法有几个:

  • 不引入临时变量,每次使用均使用Utility.getCookie进行调用
  • getCookie函数内部使用Utility.decode显式引用decode对象而不通过this指针隐式引用(如果Utility是一个实例化的对象,也即是通过new生成的,那么此法不可用)
  • 使用Funtion.apply或者Function.call函数指定this指针

前面两种都比较好理解,第三种需要提一下。正是因为this指针的指向很容易被转移丢失,因此Javascript提供了两个类似的函数apply和call来允许函数在调用时重新显式的指定this指针。

修正代码如下:

call和apply只有语法上的差异,没有功能上的差别。

示例3——函数传参时导致的this指针丢失

我们先来看一段问题代码:

这段代码期望在访客进入页面5秒钟之后向访客打声招呼。setTimeout函数接收一个函数作为参数,并在指定的触发时刻执行这个函数。可是,当我们等了5秒钟之后,弹出的对话框显示的this.name却是undefined。

其实这个问题和上一个示例中的问题是类似的,都是因为临时变量而导致的问题。当我们执行函数的时候,如果函数带有参数,那么这个时候Javascript引擎会创建一个临时变量,并将传入的参数复制(注意,Javascript里面都是值传递的,没有引用传递的概念)给此临时变量。也就是说,整个过程就跟上面我们定义了一个getCookie的临时变量,再将Utility.getCookie赋值给这个临时变量一样。只不过在这个示例中,容易忽视临时变量导致的bug。

函数对象传参

对于函数作为参数传递导致的this指针丢失的问题,目前很多框架都已经有方法解决了。

Prototype的解决方案——传参之前使用bind方法将函数封装起来,并返回封装后的对象

bind方法的实现其实是用到了Javascript又一个高级特性——闭包。我们来看一下源代码:

首先将this指针存入函数内部临时变量,然后在返回的函数对象中引用此临时变量从而形成闭包。

微软的Ajax库提供的方案——构建委托对象

其实本质上和prototype的方式是一样的。

著名的Extjs库的解决方案采用的手法和微软是一样的。

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