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2018
06-20

JavaScript 的 this 原理

一、问题的由来

学懂 JavaScript 语言,一个标志就是理解下面两种写法,可能有不一样的结果。

var obj = {
  foo: function () {}
};

var foo = obj.foo;

// 写法一
obj.foo()

// 写法二
foo()

上面代码中,虽然obj.foo和foo指向同一个函数,但是执行结果可能不一样。请看下面的例子。

var obj = {
  foo: function () { console.log(this.bar) },
  bar: 1
};

var foo = obj.foo;
var bar = 2;

obj.foo() // 1
foo() // 2

这种差异的原因,就在于函数体内部使用了this关键字。很多教科书会告诉你,this指的是函数运行时所在的环境。对于obj.foo()来说,foo运行在obj环境,所以this指向obj;对于foo()来说,foo运行在全局环境,所以this指向全局环境。所以,两者的运行结果不一样。

这种解释没错,但是教科书往往不告诉你,为什么会这样?也就是说,函数的运行环境到底是怎么决定的?举例来说,为什么obj.foo()就是在obj环境执行,而一旦var foo = obj.foo,foo()就变成在全局环境执行?

本文就来解释 JavaScript 这样处理的原理。理解了这一点,你就会彻底理解this的作用。

二、内存的数据结构

JavaScript 语言之所以有this的设计,跟内存里面的数据结构有关系。

var obj = { foo:  5 };

上面的代码将一个对象赋值给变量obj。JavaScript 引擎会先在内存里面,生成一个对象{ foo: 5 },然后把这个对象的内存地址赋值给变量obj。

也就是说,变量obj是一个地址(reference)。后面如果要读取obj.foo,引擎先从obj拿到内存地址,然后再从该地址读出原始的对象,返回它的foo属性。

原始的对象以字典结构保存,每一个属性名都对应一个属性描述对象。举例来说,上面例子的foo属性,实际上是以下面的形式保存的。

{
  foo: {
    [[value]]: 5
    [[writable]]: true
    [[enumerable]]: true
    [[configurable]]: true
  }
}

注意,foo属性的值保存在属性描述对象的value属性里面。

三、函数

这样的结构是很清晰的,问题在于属性的值可能是一个函数。

var obj = { foo: function () {} };

这时,引擎会将函数单独保存在内存中,然后再将函数的地址赋值给foo属性的value属性。

{
  foo: {
    [[value]]: 函数的地址
    ...
  }
}

由于函数是一个单独的值,所以它可以在不同的环境(上下文)执行。

var f = function () {};
var obj = { f: f };

// 单独执行
f()

// obj 环境执行
obj.f()

四、环境变量

JavaScript 允许在函数体内部,引用当前环境的其他变量。

var f = function () {
  console.log(x);
};

上面代码中,函数体里面使用了变量x。该变量由运行环境提供。

现在问题就来了,由于函数可以在不同的运行环境执行,所以需要有一种机制,能够在函数体内部获得当前的运行环境(context)。所以,this就出现了,它的设计目的就是在函数体内部,指代函数当前的运行环境。

var f = function () {
  console.log(this.x);
}

上面代码中,函数体里面的this.x就是指当前运行环境的x。

var f = function () {
  console.log(this.x);
}

var x = 1;
var obj = {
  f: f,
  x: 2,
};

// 单独执行
f() // 1

// obj 环境执行
obj.f() // 2

上面代码中,函数f在全局环境执行,this.x指向全局环境的x。

在obj环境执行,this.x指向obj.x。

回到本文开头提出的问题,obj.foo()是通过obj找到foo,所以就是在obj环境执行。一旦var foo = obj.foo,变量foo就直接指向函数本身,所以foo()就变成在全局环境执行。

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