手動實現bind函數以及如何實現extend

為什么要自己去實現一個bind函數?

bind()函數在 ECMA-262 第五版才被加入;它可能無法在所有瀏覽器上運行。

所以,為了理想主義和世界和平(所有瀏覽器上都能隨心所欲調用它),必要的時候需要我們自己去實現一個bind。那么,一個bind函數需要具備什么功能呢?

bind函數的核心作用:綁定this、初始化參數

綁定this、定義初始化參數是它存在的主要意義和價值。MDN對它的定義如下:

語法:fun.bind(thisArg[, arg1[, arg2[, ...]]])
bind()方法創建一個新的函數, 當被調用時,將其this關鍵字設置為提供的值(thisArg)。

被調用時,arg1、arg2等參數將置于實參之前傳遞給被綁定的方法。

它返回由指定的this值和初始化參數改造的原函數拷貝。

鑒于這兩個核心作用,我們可以來實現一個簡單版看看:

if (!Function.prototype.bind) {
  Function.prototype.bind = function (oThis) {
      if (typeof this !== 'function') {
      return
    }
  
    let self = this
    let args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1)
    return function () {
      return self.apply(oThis, args.concat(Array.prototype.slice.call(arguments))) //這里的arguments是執行綁定函數時的實參
    }
  }
}

由于arguments是類數組對象,不擁有數組的slice方法,所以需要通過call來將slice的this指向arguments。args就是調用bind時傳入的初始化參數(剔除了第一個參數oThis)。將args與綁定函數執行時的實參arguments通過concat連起來作為參數傳入,就實現了bind函數初始化參數的效果。

bind函數的另外一個也是最主要的作用:綁定this指向,就是通過將調用bind時的this(self)指向指定的oThis來完成。這樣當我們要使用bind綁定某個對象時,執行綁定函數,它的this就永遠固定為指定的對象了~

遇到new操作符的時候呢

到這里,我們已經可以用上面的版本來使用大部分場景了。但是~

但是,這種方案就像前面說的,它會永遠地為綁定函數固定this為指定的對象。如果你仔細看過MDN關于bind的描述,你會發現還有一個情況除外:

thisArg:當使用new 操作符調用綁定函數時,該參數無效。
一個綁定函數也能使用new操作符創建對象:這種行為就像把原函數當成構造器。提供的 this 值被忽略,同時調用時的參數被提供給模擬函數。

我們可以通過一個示例來試試看原生的bind對于使用new的情況是如何的:

 function animal(name) {
    this.name = name
}
let obj = {}

let cat = animal.bind(obj)
cat('lily')
console.log(obj.name)  //lily

let tom = new cat('tom')
console.log(obj.name)  //lily
console.log(tom.name)  //tom

試驗結果發現,obj.name依然是lily而沒有變成tom,所以就像MDN描述的那樣,如果綁定函數cat是通過new操作符來創建實例對象的話,this會指向創建的新對象tom,而不再固定綁定指定的對象obj。

而上面的簡易版卻沒有這樣的能力,它能做到的只是永久地綁定指定的this(有興趣的朋友可以在控制臺使用簡易版bind試下這個例子看看結果)。這顯然不能很好地替代原生的bind函數~

那么,如何才能區分綁定函數有沒有通過new操作符來創建一個實例對象,從而進行分類處理呢?

區分綁定函數是否使用new,分類處理

我們知道檢測一個對象是否通過某個構造函數使用new實例化出來的最快的方式是通過 instanceof

A instanceof B //驗證A是否為B的實例

那么,我們就可以這樣來實現這個bind:

if (!Function.prototype.bind) {
  Function.prototype.bind = function (oThis) {
      if (typeof this !== 'function') {
      return
    }
    
    let self = this
    let args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1)
    let fBound = function() {
        let _this = this instanceof self ? this : oThis //檢測是否使用new創建
        return self.apply(_this, args.concat(Array.prototype.slice.call(arguments)))
    }
    
    if (this.prototype) {
      fBound.prototype = this.prototype
    } 
    return fBound
  }
}

假設我們將調用bind的函數稱為C,將fBound的prototype原型對象指向C的prototype原型對象(上例中就是self),這樣的話如果將fBound作為構造函數(使用new操作符)實例化一個對象,那么這個對象也是C的實例,this instanceof self就會返回true。這時就將self指向新創建的對象的this上就可以達到原生bind的效果了(不再固定指定的this)。否則,才使用oThis,即綁定指定的this。

但是這樣做會有什么影響?將fBound的prototype原型對象直接指向self的prototype原型對象,那么當修改fBound的prototype對象時,self(上述C函數)的prototype對象也會被修改??!考慮到這個問題,我們需要另外一個function來幫我們做個中間人來避免這個問題,我們看看MDN是怎么實現bind的。

MDN提供的Polyfill方案 及 YUI庫extend函數實現

MDN針對bind沒有被廣泛支持的兼容性提供了一個實現方案:

if (!Function.prototype.bind) {
  Function.prototype.bind = function(oThis) {
    if (typeof this !== 'function') {
      // closest thing possible to the ECMAScript 5
      // internal IsCallable function
      throw new TypeError('Function.prototype.bind - what is trying to be bound is not callable');
    }

    var aArgs = Array.prototype.slice.call(arguments, 1),//這里的arguments是跟oThis一起傳進來的實參
      fToBind = this,
      fNOP    = function() {},
      fBound  = function() {
        return fToBind.apply(this instanceof fNOP
          ? this
          : oThis,
          // 獲取調用時(fBound)的傳參.bind 返回的函數入參往往是這么傳遞的
          aArgs.concat(Array.prototype.slice.call(arguments)));
      };

    // 維護原型關系
    if (this.prototype) {
      // Function.prototype doesn't have a prototype property
      fNOP.prototype = this.prototype;
    }
    fBound.prototype = new fNOP();

    return fBound;
  };
}

發現了嗎,和上面經過改造的方案相比,最主要的差異就在于它定義了一個空的function fNOP,通過fNOP來傳遞原型對象給fBound(通過實例化的方式)。這時,修改fBound的prototype對象,就不會影響到self的prototype對象啦~而且fNOP是空對象,所以幾乎不占內存。

其實這個思路也是YUI庫如何實現繼承的方法。他的extend函數如下:
如何實現 extend:

function extend(Child, Parent) {
    var F = function(){};
    F.prototype = Parent.prototype;
    Child.prototype = new F();
    Child.prototype.constructor = Child;
}

最后一步是將Child的constructor指回Child。

總結

實現一個原生的函數,最重要的是理清楚它的作用和功能,然后逐一去實現它們包括細節,基本上就不會有問題~

這里用到的一些關于prototypeinstanceof的具體含義,可以參考阮一峰老師的 prototype 對象,相信對你理解JavaScript的原型鏈和繼承會有幫助~

原文鏈接:https://lvdingjin.github.io/tech/2018/06/05/achieve-bind.html

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