壹.2.4 深入理解 call、apply、bind

上一篇我们知道，call、apply、bind都是和this指向有关的，这三个方法是JavaScript内置对象Function的原型的方法。相当一部分前端工程师对它们的理解仍旧比较浅显，所谓具备JavaScript基础扎实，是绕不开这些基础又常用的知识点的，这次让我们来深入理解并掌握它们。
壹.2.4.1 基本介绍
1. 语法
1
func.call(thisArg, param1, param2, ...)//func是个函数
2
​
3
func.apply(thisArg, [param1,param2,...])
4
​
5
func.bind(thisArg, param1, param2, ...)
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返回值：
call / apply：返回func 执行的结果 ；
bind：返回func的拷贝，并拥有指定的this值和初始参数。
参数：
thisArg(可选):
1.func的this指向thisArg对象；
2.非严格模式下：若thisArg指定为null，undefined，则func的this指向window对象；
3.严格模式下：func的this为undefined；
4.值为原始值(数字，字符串，布尔值)的this会指向该原始值的自动包装对象，如 String、Number、Boolean。
param1，param2(可选): 传给func的参数。
1.如果param不传或为 null/undefined，则表示不需要传入任何参数.
2.apply第二个参数为类数组对象，数组内各项的值为传给func的参数。
2. 必须是函数才能调用call/apply/bind
call、apply 和 bind 是挂在Function对象上的三个方法，只有函数才有这些方法。只要是函数就可以调用它们，比如: Object.prototype.toString就是个函数，我们经常看到这样的用法：Object.prototype.toString.call(data)。
3. 作用
改变函数执行时的this指向，目前所有关于它们的运用，都是基于这一点来进行的。
4. 如何不弄混call和apply
弄混这两个方法的不在少数，不要小看这个问题，记住下面的这个方法就好了。双a记忆法：apply是以a开头，它传给func的参数是类Array对象（类数组对象），也是以a开头的。
call与apply的唯一区别
传给func的参数写法不同：
apply是第2个参数，这个参数是一个类数组对象：传给func参数都写在数组中。
call从第2~n的参数都是传给func的。
call/apply与bind的区别
执行：
call/apply改变了函数的this的指向并马上执行该函数；
bind则是返回改变了this指向后的函数，不执行该函数。
返回值：
call/apply 返回func的执行结果；
bind返回func的拷贝，并指定了func的this指向，保存了func的参数。
返回值这段在下方bind应用中有详细的示例解析。
壹.2.4.2 什么是类数组？
先说数组，这我们都熟悉。它的特征有：可以通过索引(index)调用，如 array[0]；具有长度属性length；可以通过 for 循环或forEach方法，进行遍历。
那么，类数组是什么呢？顾名思义，就是具备与数组特征类似的对象。比如，下面的这个对象，就是一个类数组。
1
let arrayLike = {
2
    0: 1,
3
    1: 2,
4
    2: 3,
5
    length: 3
6
};
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类数组 arrayLike 可以通过下标进行调用，具有length属性，同时也可以通过 for 循环进行遍历。
类数组，还是比较常用的，只是我们平时可能没注意到。比如，我们获取 DOM 节点的方法，返回的就是一个类数组；再比如，在一个函数体中使用 arguments 获取到的所有参数，也是一个类数组。
但是需要注意的是：类数组无法使用 forEach、splice、push 等数组原型链上的方法，毕竟它不是真正的数组。那么类数组想使用数组原型链上的方法，该怎么办呢？请继续往下看。
壹.2.4.3 call/apply/bind的核心理念：借用方法
什么是借用方法，让我们打个比方。
生活中：
平时没时间做饭的我，周末想给家人炖个牛肉火锅尝尝。但是没有适合的锅，而我又不想出去买，所以就向邻居借了一个锅来用，这样既达到了目的，又节省了开支，一举两得。
程序中：
A对象有个方法，B对象因为某种原因也需要用到同样的方法，那么这时候我们是单独为 B 对象扩展一个方法呢，还是借用一下 A 对象的方法呢？
当然是借用 A 对象的方法更便捷，既达到了目的，又节省了内存。
这就是call/apply/bind的核心理念：借用方法。借助已实现的方法，改变方法中数据的this指向，减少重复代码，节省内存。
还记得刚才的类数组么？如果它想借用 Array 原型链上的slice方法，可以这样：
1
let domNodes = Array.prototype.slice.call(document.getElementsByTagName("*"));
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以此类推，domNodes 就可以应用 Array 下的其他方法了。
壹.2.4.4 应用场景
这些应用场景，多加体会就可以发现它们的理念都是：借用方法。
1. 判断数据类型
Object.prototype.toString用来判断类型再合适不过，借用它我们几乎可以判断所有类型的数据：
1
function isType(data, type) {
2
  const typeObj = {
3
    "[object String]": "string",
4
    "[object Number]": "number",
5
    "[object Boolean]": "boolean",
6
    "[object Null]": "null",
7
    "[object Undefined]": "undefined",
8
    "[object Object]": "object",
9
    "[object Array]": "array",
10
    "[object Function]": "function",
11
    "[object Date]": "date", // Object.prototype.toString.call(new Date())
12
    "[object RegExp]": "regExp",
13
    "[object Map]": "map",
14
    "[object Set]": "set",
15
    "[object HTMLDivElement]": "dom", // document.querySelector('#app')
16
    "[object WeakMap]": "weakMap",
17
    "[object Window]": "window", // Object.prototype.toString.call(window)
18
    "[object Error]": "error", // new Error('1')
19
    "[object Arguments]": "arguments"
20
  };
21
​
22
  let name = Object.prototype.toString.call(data); // 借用Object.prototype.toString()获取数据类型
23
  let typeName = typeObj[name] || "未知类型"; // 匹配数据类型
24
  return typeName === type; // 判断该数据类型是否为传入的类型
25
}
26
​
27
console.log(
28
  isType({}, "object"), //>> true
29
  isType([], "array"), //>> true
30
  isType(new Date(), "object"), //>> false
31
  isType(new Date(), "date") //>> true
32
);
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2. 类数组对象借用数组的方法
因为类数组对象不是真正的数组，所以没有数组类型上自带的一些方法，所以我们需要去借用数组的方法。
比如借用数组的push方法：
1
//类数组对象
2
var arrayLike = {
3
  0: "OB",
4
  1: "Koro1",
5
  length: 2
6
};
7
​
8
Array.prototype.push.call(arrayLike, "添加数组项1", "添加数组项2");
9
​
10
console.log(arrayLike);
11
//>> {"0":"OB","1":"Koro1","2":"添加数组项1","3":"添加数组项2","length":4}
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3. apply获取数组最大值最小值
apply直接传递数组当作要调用方法的参数，也省去了展开数组这一步，比如使用Math.max、Math.min来获取数组的最大值/最小值。
1
const arr = [15, 6, 12, 13, 16];
2
​
3
const max = Math.max.apply(Math, arr); // 16
4
​
5
const min = Math.min.apply(Math, arr); // 6
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4. 继承
ES5的继承也都是通过借用父类的构造方法来实现父类方法/属性的继承：
1
// 父类
2
function supFather(name) {
3
    this.name = name;
4
    this.colors = ['red', 'blue', 'green']; // 复杂类型
5
​
6
}
7
​
8
supFather.prototype.sayName = function (age) {
9
    console.log(this.name, 'age');
10
};
11
​
12
// 子类
13
function sub(name, age) {
14
    // 借用父类的方法：修改它的this指向,赋值父类的构造函数里面方法、属性到子类上
15
    supFather.call(this, name);
16
    this.age = age;
17
}
18
​
19
// 重写子类的prototype，修正constructor指向
20
function inheritPrototype(sonFn, fatherFn) {
21
    sonFn.prototype = Object.create(fatherFn.prototype); // 继承父类的属性以及方法
22
    sonFn.prototype.constructor = sonFn; // 修正constructor指向到继承的那个函数上
23
}
24
​
25
inheritPrototype(sub, supFather);
26
sub.prototype.sayAge = function () {
27
    console.log(this.age, 'foo');
28
};
29
​
30
// 实例化子类，可以在实例上找到属性、方法
31
const instance1 = new sub("OBKoro1", 24);
32
const instance2 = new sub("小明", 18);
33
instance1.colors.push('black')
34
​
35
console.log(instance1);
36
//>> {"name":"OBKoro1","colors":["red","blue","green","black"],"age":24}
37
console.log(instance2);
38
//>> {"name":"小明","colors":["red","blue","green"],"age":18}
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类似的应用场景还有很多，就不再一一列举了。关键在于它们借用方法的理念，若不理解的话可以多看几遍。
5. call、apply应该用哪个？
call,apply的效果完全一样，它们的区别也在于
参数数量/顺序确定就用call，参数数量/顺序不确定的话就用apply。
考虑可读性：参数数量不多就用call，参数数量比较多的话，把参数整合成数组，使用apply。
参数集合已经是一个数组的情况，用apply，比如上文的获取数组最大值/最小值。
参数数量/顺序不确定的话就用apply，比如以下示例：
1
const obj = {
2
    age: 24,
3
    name: 'OBKoro1',
4
}
5
​
6
const obj2 = {
7
    age: 777
8
}
9
​
10
callObj(obj, handle);
11
callObj(obj2, handle);
12
​
13
// 根据某些条件来决定要传递参数的数量、以及顺序
14
function callObj(thisAge, fn) {
15
    let params = [];
16
​
17
    if (thisAge.name) {
18
        params.push(thisAge.name);
19
    }
20
​
21
    if (thisAge.age) {
22
        params.push(thisAge.age);
23
    }
24
​
25
    fn.apply(thisAge, params); // 数量和顺序不确定 不能使用call
26
}
27
​
28
function handle(...params) {
29
    console.log('params', params); // do some thing
30
}
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6. bind的应用场景
保存函数参数
首先来看下一道经典的面试题：
1
for (var i = 1; i <= 5; i++) {
2
   setTimeout(function test() {
3
        console.log(i) //>> 6 6 6 6 6
4
    }, i * 1000);
5
}
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造成这个现象的原因是等到setTimeout异步执行时,i已经变成6了。那么如何使他输出: 1,2,3,4,5呢？可以通过bind来巧妙实现。
1
for (var i = 1; i <= 5; i++) {
2
    // 缓存参数
3
    setTimeout(function (i) {
4
        console.log('bind', i) //>> 1 2 3 4 5
5
    }.bind(null, i), i * 1000);
6
}
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实际上这里也用了闭包，我们知道bind会返回一个函数，这个函数也是闭包（下一篇会深度介绍“闭包”的相关知识）。
它保存了函数的this指向、初始参数，每次i的变更都会被bind的闭包存起来，所以输出1-5。具体细节，下面有个手写bind方法，详细阅读一下就能搞明白。
回调函数this丢失问题
这是一个常见的问题，下面是我在开发VSCode插件处理webview通信时，遇到的真实问题，一开始以为VSCode的API哪里出问题，调试了一番才发现是this指向丢失的问题。
1
class Page {
2
    constructor(callBack) {
3
        this.className = 'Page';
4
        this.MessageCallBack = callBack; //回调函数
5
        this.MessageCallBack('发给注册页面的信息'); // 执行PageA的回调函数
6
    }
7
}
8
​
9
class PageA {
10
    constructor() {
11
        this.className = 'PageA';
12
        //问题在下面这句
13
        this.pageClass = new Page(this.handleMessage);//注册页面 传递回调函数 
14
    }
15
​
16
    // 与页面通信回调
17
    handleMessage(msg) {
18
        console.log('处理通信', this.className, msg); // 'Page' this指向错误
19
    }
20
}
21
​
22
new PageA();
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回调函数this为何会丢失？显然声明的时候不会出现问题，执行回调函数的时候也不可能出现问题。问题出在传递回调函数的时候：
1
this.pageClass = new Page(this.handleMessage);
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因为传递过去的this.handleMessage是函数内存地址，没有附带上下文对象，也就是说该函数this.handleMessage没有绑定它的this指向。
既然知道问题了，那我们只要绑定回调函数的this指向为PageA就解决问题了。
回调函数this丢失的解决方案
（1）bind绑定回调函数的this指向：
这是典型bind的应用场景, 绑定this指向，用做回调函数。
1
this.pageClass = new Page(this.handleMessage.bind(this));
2
//绑定回调函数的this指向
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（2）用箭头函数绑定this指向：
箭头函数的this指向定义的时候外层第一个普通函数的this，在这里指的是class类：PageA
1
this.pageClass = new Page(() => this.handleMessage());
2
//箭头函数绑定this指向
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壹.2.4.5 面试题：用原生JavaScript实现call/apply、bind
在一线互联网公司的面试中，手写实现call、apply、bind(特别是bind)一直是比较高频的面试题，在这里我们也一起来实现一下这几个函数。
1. 实现call
实现思路
1.参考call的语法规则，需要设置一个参数thisArg，也就是this的指向；
2.将thisArg封装为一个Object；
3.通过为thisArg创建一个临时方法，这样thisArg就是调用该临时方法的对象了，会将该临时方法的this隐式指向到thisArg上（参考上一篇文章《壹.2.3 彻底搞懂this》）；
4.执行thisArg的临时方法，并传递参数；
5.删除临时方法，返回方法的执行结果。
1
/**
2
 * 用原生JavaScript实现call
3
 */
4
Function.prototype.myCall = function(thisArg, ...arr) {
5
​
6
  //1.判断参数合法性/////////////////////////
7
  if (thisArg === null || thisArg === undefined) {
8
    //指定为 null 和 undefined 的 this 值会自动指向全局对象(浏览器中为window)
9
    thisArg = window;
10
  } else {
11
    thisArg = Object(thisArg);//创建一个可包含数字/字符串/布尔值的对象，
12
                              //thisArg 会指向一个包含该原始值的对象。
13
  }
14
​
15
  //2.搞定this的指向/////////////////////////
16
  const specialMethod = Symbol("anything"); //创建一个不重复的常量
17
  //如果调用myCall的函数名是func，也即以func.myCall()形式调用；
18
  //根据上篇文章介绍，则myCall函数体内的this指向func
19
  thisArg[specialMethod] = this; //给thisArg对象建一个临时属性来储存this（也即func函数）
20
  //进一步地，根据上篇文章介绍，func作为thisArg对象的一个方法被调用，那么func中的this便
21
  //指向thisArg对象。由此，巧妙地完成将this隐式地指向到thisArg！
22
  let result = thisArg[specialMethod](...arr);
23
​
24
  //3.收尾
25
  delete thisArg[specialMethod]; //删除临时方法
26
  return result; //返回临时方法的执行结果
27
};
28
​
29
let obj = {
30
  name: "coffe1891"
31
};
32
​
33
function func() {
34
  console.log(this.name);
35
}
36
​
37
func.myCall(obj);//>> coffe1891
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认真读一下注释，基本就能理解了，主要还是用到判断this指向的规则。如果读完还是不明白，可以加我的微信（见本书封面）交流。附带更正一下，其中第11行：
当以非构造函数形式被调用时，Object 等同于 new Object()。
https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Object​
多讲一下如何正确地判断thisArg：
上面代码判断thisArg的写法是经过调整后的严谨写法，因为之前笔者发现很多前端工程师判断参数thisArg，只是简单的以是否为false来判断，比如：
1
// 不够严谨
2
thisArg = thisArg ? Object(thisArg) : window;
3
thisArg = thisArg || window;
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经过测试，以下三种情况，thisArg都会意外地绑定到window上：
1
// 参数明明传了值，本意不是要让thisArg指向window，然后结果却意外地指向了window
2
func.myCall(''); // window
3
func.myCall(0); // window
4
func.myCall(false); // window
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所以应该严谨一点儿判断，如下：
1
// 严谨的判断
2
if (thisArg === null || thisArg === undefined) {
3
  // 指定为 null 和 undefined 的 this 值会自动指向全局对象(浏览器中为window)
4
  thisArg = window;
5
} else {
6
  thisArg = Object(thisArg); 
7
  //创建一个包含原始值（数字，字符串，布尔值）的对象，
8
  //thisArg 会指向一个包含该原始值的对象。
9
}
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2. 实现Apply
实现思路
1.传递给函数的参数处理，不太一样，其他部分跟call一样；
2.apply接受第二个参数为类数组对象, 这里用了《JavaScript权威指南》一书中判断是否为类数组对象的方法。
1
/**
2
 * 用原生JavaScript实现apply
3
 */
4
Function.prototype.myApply = function(thisArg) {
5
  if (thisArg === null || thisArg === undefined) {
6
    thisArg = window;
7
  } else {
8
    thisArg = Object(thisArg);
9
  }
10
​
11
  //判断是否为【类数组对象】
12
  function isArrayLike(o) {
13
    if (
14
      o && // o不是null、undefined等
15
      typeof o === "object" && // o是对象
16
      isFinite(o.length) && // o.length是有限数值
17
      o.length >= 0 && // o.length为非负值
18
      o.length === Math.floor(o.length) && // o.length是整数
19
      o.length < 4294967296
20
    )
21
      // o.length < 2^32
22
      return true;
23
    else return false;
24
  }
25
​
26
  const specialMethod = Symbol("anything");
27
  thisArg[specialMethod] = this;
28
​
29
  let args = arguments[1]; // 获取参数数组
30
  let result;
31
​
32
  // 处理传进来的第二个参数
33
  if (args) {
34
    // 是否传递第二个参数
35
    if (!Array.isArray(args) && !isArrayLike(args)) {
36
      throw new TypeError(
37
        "第二个参数既不为数组，也不为类数组对象。抛出错误"
38
      );
39
    } else {
40
      args = Array.from(args); // 转为数组
41
      result = thisArg[specialMethod](...args); // 执行函数并展开数组，传递函数参数
42
    }
43
  } else {
44
    result = thisArg[specialMethod]();
45
  }
46
​
47
  delete thisArg[specialMethod];
48
  return result; // 返回函数执行结果
49
};
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3. 实现bind
手写实现bind是一线互联网企业中的一个高频的面试题，如果面试的中高级前端，只是能说出它们的区别、用法并不能让你脱颖而出，对bind的理解要有足够的深度，才能得到面试官的赞许。
实现思路
（1）拷贝调用函数:
调用函数，也即调用myBind的函数，用一个变量临时储存它；
使用Object.create复制调用函数的prototype给funcForBind；
（2）返回拷贝的函数funcForBind；
（3）调用拷贝的函数funcForBind：
new调用判断：通过instanceof判断函数是否通过new调用，来决定绑定的context；
通过call绑定this、传递参数；
返回调用函数的执行结果。
这里给出一种基于ES6的实现（基于老版ES的实现方式也不少，但没有ES6的spread和rest操作符实现简洁）：
1
/**
2
 * 用原生JavaScript实现bind
3
 */
4
Function.prototype.myBind = function(objThis, ...params) {
5
  const thisFn = this;//存储调用函数，以及上方的params(函数参数)
6
  //对返回的函数 secondParams 二次传参
7
  let funcForBind = function(...secondParams) {
8
    //检查this是否是funcForBind的实例？也就是检查funcForBind是否通过new调用
9
    const isNew = this instanceof funcForBind;
10
​
11
    //new调用就绑定到this上,否则就绑定到传入的objThis上
12
    const thisArg = isNew ? this : Object(objThis);
13
​
14
    //用call执行调用函数，绑定this的指向，并传递参数。返回执行结果
15
    return thisFn.call(thisArg, ...params, ...secondParams);
16
  };
17
​
18
  //复制调用函数的prototype给funcForBind
19
  funcForBind.prototype = Object.create(thisFn.prototype);
20
  return funcForBind;//返回拷贝的函数
21
};
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上面的代码第7行可能不好理解，二次传参(secondParams)是说什么？举个例子：
1
let func = function(p,secondParams){//其实测试用的func其参数可以是任意多个
2
    console.log(p.name);
3
    console.log(this.name);
4
    console.log(secondParams);
5
}
6
let obj={
7
    name:"1891"
8
}
9
func.myBind(obj,{name:"coffe"})("二次传参");
10
//>> coffe
11
//>> 1891
12
//>> 二次传参
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上面第8行调用myBind之后，会返回一个新函数，然后再给这个新函数传入参数，就是二次传参。