彻底搞懂callapplybind区别及实现

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call

call 方法使用一个指定的 this 值和单独给出的一个或多个参数来调用一个函数

举个例子：

var value=1;
function foo(x,y) {console.log(this.value)
}
var obj={value: 2}
foo(); // 1 
foo.call(obj,3,4);  // 2

上述例子中，当 foo 函数单独调用时内部 this 绑定为全局对象 window。当通过 call 方法调用时 this 被绑定为 call 方法中的第一个参数。call 方法中的除了第一个参数外的剩余参数为 foo 函数的实参。

特点：

  1. 改变 this 执行。
  2. 执行调用 call 方法的函数。

apply

上述例子也可以用 apply 来改写：

var value=1;
function foo(x,y) {console.log(this.value)
}
var obj={value: 2}
foo(); // 1 
foo.apply(obj,[3,4]);  // 2

apply 与 call 的唯一区别就是：调用 apply 方法时的参数，实参应该是以数组的形式来书写。

bind

bind 方法创建一个新的函数，也可以说是当前调用 bind 方法的函数的一个引用，这个函数的 this 被绑定为 bind 方法的第一个参数，其余参数为这个新函数的实参。

还是以上述代码为例：

var value=1;
function foo(x,y) {console.log(this.value)
}
var obj={value: 2}
var bar=foo.bind(obj,3,4);
bar(); // 2

bind 与 call，apply 的区别就是：bind 方法不会立即调用函数，它只是改变了新函数的 this 绑定。

当我们使用 bind 方法创建一个新函数，这个新函数再使用 call 或者 apply 来更改 this 绑定时，还是以 bing 绑定的 this 为准。

var value=1;
function foo(x,y) {console.log(this.value)
}
var obj={value: 2}
var o={value: 3}
var bar=foo.bind(obj,3,4);
bar.call(o); // 2

区别

相同点：

  1. 都会更改 this 的绑定

不同点：

  1. call 和 apply 会立即执行函数，bind 不会。
  2. apply 方法的传参格式为数组，call 和 bind 不是。

call 的实现

怎样来实现 call 呢？先想想 call 的特点：

第一个参数为要绑定的 this，剩余参数为函数的实参。

那我们怎样改更改 this 的绑定呢？

我们直到当我们以 对象 . 方法 调用一个普通函数时，this 始终指向当前调用的对象。

var value=1;
function foo(x,y) {console.log(this.value)
}
var obj={value: 2}
foo.call(obj,3,4);  // 2

// 相当于
obj.foo(3,4);

思路：

  1. 将函数作为要更改 this 绑定的对象的一个属性。也就是把函数作为 call 方法中第一个参数中的一个属性。
  2. 通过 对象 . 方法 执行这个函数。
  3. 返回当前函数执行后的结果。
  4. 删除该对象上的属性。

call 的第一个参数还有几个特点：

  1. 当第一个参数 (要更改的 this 绑定的对象) 为 null 或者 undefined 时，this 绑定为 window(非严格模式)。如果为严格模式，均为第一个参数的值。
  2. 当 call 方法中第一个参数为除 null 和 undefined 外的基本类型 (String，Number，Boolean) 时，先对该基本类型进行 ” 装箱 ” 操作。
/**
 * @description: 实现 call 方法
 * @param : context this 要绑定的值
 * @param : args 除第一个参数外的参数集合
 * @return: 函数返回值
 */
Function.prototype.myCall=function(context,...args) {let handler=Symbol();// 生成一个唯一的值，用来作为要绑定对象的属性 key，储存当前调用 call 方法的函数
    if(typeof this!=='function') {
        // 调用者不是函数

        throw this+'.myCall is not a function'
    }
    // 如果第一个参数为引用类型或者 null
    if(typeof context==='object'||typeof context==='function') {
        // 如果为 null 则 this 为 window
        context=context||window;
    } else {
        // 如果为 undefined 则 this 绑定为 window
        if(typeof context==='undefined') {context=window;} else {// 基本类型包装  1 => Number{1}
            context=Object(context);
        }
    }

    // this 为当前调用 call 方法的函数。context[handler]=this;
    // 执行这个函数。这时这个函数内部 this 绑定为 cxt，储存函数执行后的返回值。let result=context[handler](...args);
    // 删除对象上的函数
    delete context[handler];
    // 返回返回值
    return result;
}

上述 call 的实现只支持大部分场景，比如要绑定的对象为冻结对象，则会抛出错误。

可以查看中文版的 call ES 规范 15.3.4.4

apply 的实现

由于 apply 跟 call 的唯一区别只是除了第一个参数外其余参数的传递形式不一样。在实现 call 的基础上略作修改就可以了。

call 参数的特点：

  1. 除第一个参数外，其余参数必须为数组的形式。
  2. 如果第二个参数存在

    2.1 如果第二个参数为 null 或者 undefined，则无效。
    2.2 如果第二个参数类型不是 Object，则抛出一个异常。如果不是数组，则无效。

/**
 * @description: 实现 apply 方法
 * @param : context this 要绑定的值
 * @param : argsArr 要传递给调用 apply 方法的函数的实参集合。数组形式。* @return: 函数返回值
 */
Function.prototype.myApply=function(context,argsArr) {let handler=Symbol();// 生成一个唯一的值，用来作为要绑定对象的属性 key，储存当前调用 call 方法的函数
    if(typeof this!=='function') {
        // 调用者不是函数

        throw this+'.myBind is not a function'
    }
    let args=[];
    // 如果传入的参数是不是数组，则无效
    if(typeof argsArr==='object'||typeof context==='function'||typeof argsArr==='undefined') {args=Array.isArray(argsArr)? argsArr:[];} else {
        // 如果为基本类型，如果是 undefined，则无效，其它类型则抛出错误。throw 'TypeError: CreateListFromArrayLike called on non-object'
    }
    // 如果第一个参数为引用类型或者 null
    if(typeof context==='object') {
        // 如果为 null 则 this 为 window
        context=context||window;
    } else {
        // 如果为 undefined 则 this 绑定为 window
        if(typeof context==='undefined') {context=window;} else {// 基本类型包装  1 => Number{1}
            context=Object(context);
        }
    }

    // this 为当前调用 call 方法的函数。context[handler]=this;
    // 执行这个函数。这时这个函数内部 this 绑定为 cxt，储存函数执行后的返回值。let result=context[handler](...args);
    // 删除对象上的函数
    delete context[handler];
    // 返回返回值
    return result;
}

可以查看中文版的 apply ES 规范 15.3.4.3

bind 的实现

bind 与 call 和 apply 区别还是很大的。
先看一个例子：

var obj={name: 'erdong'}

function foo(name,age) {
    this.age=age;
    console.log(this.name+':'+age+'岁');
}

var bar=foo.bind(obj,'chen');
bar(18); // erdong:18 岁


var b=new bar(27); // undefined:27 岁
console.log(b.age); // 27

综合上述例子，我们总结一下 bind 方法特点：

1. 调用 bind 方法会创建一个新函数, 我们成它为绑定函数(boundF)。

2. 当我们直接调用 boundF 函数时，内部 this 被绑定为 bind 方法的第一个参数。

3. 当我们把这个 boundF 函数当做构造函数通过 new 关键词调用时，函数内部的 this 绑定为新创建的对象。(相当于 bind 提供的 this 值被忽略)。

4. 调用 bind 方法时，除第一个参数外的其余参数，将作为 boundF 的预置参数，在调用 boundF 函数时默认填充进 boundF 函数实参列表中。

<!–bind 方法中第一个参数的特点：

  1. 当第一个参数 (要更改的 this 绑定的对象) 为 null 或者 undefined 时，this 绑定为 window(非严格模式)。
  2. 当 call 方法中第一个参数为除 null 和 undefined 外的基本类型 (String，Number，Boolean) 时，先对该基本类型进行 ” 装箱 ” 操作。–>

我们根据上述的 bind 方法的特点，一步一步实现 bind 方法。

// 第一步  返回一个函数
/**
 * @description: 实现 bind 方法
 * @param : context this 要绑定的值
 * @param : args 调用 bind 方法时，除第一个参数外的参数集合，这些参数会被预置在绑定函数的参数列表中
 * @return: 返回一个函数
 */
Function.prototype.myBind=function(context,...args) {
    // 这里的 this 为调用 bind 方法的函数。let thisFunc=this;

    let boundF =  function() {}
    return boundF;
}

第一步我们实现了 myBind 方法返回一个函数。没错就是这就是利用了闭包。

// 第二步 
/**
 * @description: 实现 bind 方法
 * @param : context this 要绑定的值
 * @param : args 调用 bind 方法时，除第一个参数外的参数集合，这些参数会被预置在绑定函数的参数列表中
 * @return: 返回一个函数
 */
Function.prototype.myBind=function(context,...args) {
    // 这里的 this 为调用 bind 方法的函数。let thisFunc=this;

    let boundF=function() {thisFunc.call(context,...args);
    }
    return boundF;
}

第二步：当调用 boundF 方法时，原函数内部 this 绑定为 bind 方法的第一个参数，这里我们利用了 call 来实现。

// 第三步
/**
 * @description: 实现 bind 方法
 * @param : context this 要绑定的值
 * @param : args 调用 bind 方法时，除第一个参数外的参数集合，这些参数会被预置在绑定函数的参数列表中
 * @return: 返回一个函数
 */
Function.prototype.myBind=function(context,...args) {
    // 这里的 this 为调用 bind 方法的函数。let thisFunc=this;
    let boundF=function() {
        let isUseNew=this instanceof boundF;
        thisFunc.call(isUseNew? this:context,...args);
    }
    return boundF;
}

第三部：先判断 boundF 是否通过 new 调用，也就是判断 boundF 内部的 this 是否为 boundF 的一个实例。如果是通过 new 调用，boundF 函数的内部 this 绑定为当前新创建的对象，因此调用 call 方法时把当前新创建的对象当做第一个参数传递。

// 第四步
/**
 * @description: 实现 bind 方法
 * @param : context this 要绑定的值
 * @param : args 调用 bind 方法时，除第一个参数外的参数集合，这些参数会被预置在绑定函数的参数列表中
 * @return: 返回一个函数
 */
Function.prototype.myBind=function(context,...args) {
    // 这里的 this 为调用 bind 方法的函数。let thisFunc=this;
    let boundF=function() {
        let boundFAgrs=arguments;
        let totalAgrs=[...args,...arguments];
        let isUseNew=this instanceof boundF;
        thisFunc.call(isUseNew? this:context,...totalAgrs);
    }
    return boundF;
}

第四部：通过闭包的特性我们知道，boundF 函数可以访问到外部的 args 变量，将它与 boundF 函数中的参数合并。然后当做调用原函数的参数。

到此我们简易版的 bind 已经显示完毕，下面测试：

Function.prototype.myBind=function(context,...args) {
    // 这里的 this 为调用 bind 方法的函数。let thisFunc=this;
    let boundF=function() {
        let boundFAgrs=arguments;
        let totalAgrs=[...args,...arguments];
        let isUseNew=this instanceof boundF;
        thisFunc.call(isUseNew? this:context,...totalAgrs);
    }
    return boundF;
}
var obj={name: 'erdong'}

function foo(name,age) {
    this.age=age;
    console.log(this.name+':'+age+'岁');
}

var bar=foo.myBind(obj,'chen');
bar(18); // erdong:18 岁


var b=new bar(27); // undefined:27 岁
console.log(b)
console.log(b.age); // 27

我们发现上述代码中调用 myBind 跟 bind 方法输出的结果一致。

其实 bind 方法还有一个特点。

看例子：

var obj={name: 'erdong'}
    
function foo(name,age) {this.age=age;}
foo.prototype.say=function() {console.log(this.age);
}
var bar=foo.bind(obj,'chen');

var b=new bar(27);
b.say();

通过上述例子我们发现，通过 new(新函数)创建的对象 b。它可以获取原函数原型上的方法。因为我们实现的 myBind，b 是通过新函数创建的，它跟原函数理论上来说并没有什么关系。

再来看：


var obj={name: 'erdong'}

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

var bar=foo.bind(obj,'chen');

var b=new bar(27);

console.log(b instanceof foo); // true
console.log(b instanceof bar); // true

它的原型链上出现了 foo.prototype 和 bar.prototype。按照我们的常规理解 b 的原型链为：

b.__proto__ => bar.prototype => bar.prototype.__proto__ => Object.prototype

但是跟 foo.prototype 有什么关系呢？

我个人的理解：

foo 函数调用 bind 方法产生的新函数 bar，这个函数不是一个真正的函数，mdn 解释它为 怪异函数对象 。我们通过console.log(bar.prototype) 发现
输出的值为 undefined。我们暂且把它理解成一个 foo 函数的一个 简化 版。可以形象的理解成foo == bar。

通过我们上面实现的 myBind 并不能达到让新对象 b 跟原函数和新函数的原型都产生关系。

var obj={name: 'erdong'}

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

var bar=foo.myBbind(obj,'chen');

var b=new bar(27);

console.log(b instanceof foo); // fasle
console.log(b instanceof bar); // true

这是我们就需要对我们的 myBind 进行迭代升级：

// 迭代一
Function.prototype.myBind=function(context,...args) {
    // 这里的 this 为调用 bind 方法的函数。let thisFunc=this;

    let boundF=function() {
        let boundFAgrs=arguments;
        let totalAgrs=[...args,...arguments];
        let isUseNew=this instanceof boundF;
        thisFunc.call(isUseNew? this:context,...totalAgrs);
    }
    // 调用 myBind 方法的函数的 prototype 赋值给 boundF 的 prototype。boundF.prototype=thisFunc.prototype;
    return boundF;
}

在我们 myBind 实现中 bar 函数其实就是 boundF 函数，因此把原函数的原型赋值给新函数的原型，这时创建的对象就会跟原函数的原型有关系。

这时 b 的原型链就会变成：

b.__proto__ => bar.prototype => foo.prototype => foo.prototype.__proto__ => Object.prototype

这时 b 的原型链上就会出现 bar.prototype 和 foo.prototype。

var obj={name: 'erdong'}

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

var bar=foo.myBbind(obj,'chen');

var b=new bar(27);

console.log(b instanceof foo); // true
console.log(b instanceof bar); // true

我们在实现里把 foo 的原型直接赋值给 bar 的原型。由于引用地址相同，所以改变 bar 原型的时候 foo 的原型也会改变。

var obj={name: 'erdong'}

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

var bar=foo.myBbind(obj,'chen');
bar.prototype.aaa = 1;
console.log(bar.prototype.aaa); // 1
var b=new bar(27);

console.log(b instanceof foo); // true
console.log(b instanceof bar); // true

这样是不合理的，我们继续迭代：

Function.prototype.myBind=function(context,...args) {
    // 这里的 this 为调用 bind 方法的函数。let thisFunc=this;

    let boundF=function() {
        let boundFAgrs=arguments;
        let totalAgrs=[...args,...arguments];
        let isUseNew=this instanceof boundF;
        thisFunc.call(isUseNew? this:context,...totalAgrs);
    }
    var F=function() {};
    F.prototype=thisFunc.prototype;
    boundF.prototype=new F();
    return boundF;
}

这里我们声明了一个函数 F，让它的 prototype 的值为 foo 的 prototype。再让 boundF 的 prototype 的值赋值为 F 的实例。利用原型链继承，来让原函数与新函数的原型之间没有直接关系。这个时候 b 的原型链为：

b.__proto__ => bar.prototype => new F() => new F().__proto__ => F.prototype => thisFunc.prototype => thisFunc.prototype.__proto__ => Object.prototype

综上最终版：

/**
 * @description: 实现 bind 方法
 * @param : context this 要绑定的值
 * @param : args 调用 bind 方法时，除第一个参数外的参数集合，这些参数会被预置在绑定函数的参数列表中
 * @return: 返回一个新函数
 */
Function.prototype.myBind=function(context,...args) {
    // 这里的 this 为调用 bind 方法的函数。let thisFunc=this;
    // 如果调用 bind 的变量不是 Function 类型，抛出异常。if(typeof thisFunc!=='function') {
        throw new TypeError('Function.prototype.bind -'+
            'what is trying to be bound is not callable');
    }
    // 定义一个函数 boundF
    // 下面的”新函数“均为函数调用 bind 方法之后创建的函数。let boundF=function() {
        // 这里的 arguments 为函数经过 bind 方法调用之后生成的函数再调用时的实参列表
        let boundFAgrs=arguments;
        // 把调用 bind 方法时除第一个参数外的参数集合与新函数调用时的参数集合合并。当做参数传递给 call 方法
        let totalAgrs=[...args,...arguments];
        // 判断当前新函数是否是通过 new 关键词调用
        let isUseNew=this instanceof boundF;
        // 如果是 -> 把 call 方法第一个参数值为当前的 this(这里的 this 也就是通过 new 调用新函数生成的新对象)
        // 如果否 -> 把调用 bind 方法时的传递的第一个参数当做 call 的第一个参数传递

        thisFunc.call(isUseNew? this:context,...totalAgrs);
    }
    // 通过原型链继承的方式让原函数的原型和新函数的原型，都在通过 new 关键词构造的新对象的原型链上
    // b instanceof 原函数  -> true
    // b instanceof 新函数  -> true
    var F=function() {};
    F.prototype=thisFunc.prototype;
    boundF.prototype=new F();

    return boundF;
}

可以查看中文版的 bind ES 规范 15.3.4.5

实现软绑定

什么是软绑定？我们知道通过 bind 可以更改 this 绑定为 bind 方法的第一个参数(除了 new)。绑定之后就无法改变了。我们称 bind 绑定 this 为硬绑定。

// bind
var o={name: 'erdong'}
var o1={name: "chen"}
var foo=function() {console.log(this);
}
var bar=foo.bind(o);

var obj={foo: bar}
bar(); //  this => o
bar.call(o1); // this => o
obj.foo(); // this => o

上述例子中，当 foo 函数通过 bind 绑定 this 为 o，再通过 call 或者对象. 方法的形式调用时，this 始终被绑定为 o。无法被改变。当然这里我们不考虑 new(通过 new 调用的话，this 不绑定为 o)。那么我们怎样再调用 bar 函数时，还能动态的修改 this 的绑定呢？

// softBind
var o={name: 'erdong'}
var o1={name: "chen"}
var foo=function() {console.log(this);
}
var bar=foo.softBind(o);

var obj={foo: bar}
bar(); //  this => o
bar.call(o1); // this => o1
obj.foo(); // this => obj

其实这里的实现 softBind 的原理跟实现 myBind 的原理类似。

这里我们在 myBind 源代码中更改：

Function.prototype.softBind=function(context,...args) {
    // 这里的 this 为调用 bind 方法的函数。let thisFunc=this;
    // 如果调用 bind 的变量不是 Function 类型，抛出异常。if(typeof thisFunc!=='function') {
        throw new TypeError('Function.prototype.bind -'+
            'what is trying to be bound is not callable');
    }
    // 定义一个函数 boundF
    // 下面的”新函数“均为函数调用 bind 方法之后创建的函数。let boundF=function() {
        // 这里的 arguments 为函数经过 bind 方法调用之后生成的函数再调用时的实参列表
        let boundFAgrs=arguments;
        // 把调用 bind 方法时除第一个参数外的参数集合与新函数调用时的参数集合合并。当做参数传递给 call 方法
        let totalAgrs=[...args,...arguments];
        
        // 如果调用新函数时存在新的 this，并且新的 this 不是全局对象，那么我们认为这里想要更改新函数 this 的绑定。因此让新函数的内部 this 绑定为当前新的 this。thisFunc.call(this && this !== window ? this : context,...totalAgrs);
    }
    // 通过原型链继承的方式让原函数的原型和新函数的原型，都在通过 new 关键词构造的新对象的原型链上
    // b instanceof 原函数  -> true
    // b instanceof 新函数  -> true
    var F=function() {};
    F.prototype=thisFunc.prototype;
    boundF.prototype=new F();

    return boundF;
}

这时我们用 softBind 再输出一下上面的例子：

var o={name: 'erdong'}
var o1={name: "chen"}
var foo=function() {console.log(this);
}
var bar=foo.softBind(o);

var obj={foo: bar}
bar(); //  this => o
bar.call(o1); // this => o1  这里如果上面使用 bind  这里的 this 还是被绑定为 o  
bar.call(); // this => o1   这里如果上面使用 bind  这里的 this 还是被绑定为 o  

obj.foo(); // this => obj   这里如果上面使用 bind  这里的 this 还是被绑定为 o

这时达到了我们期望的输出。

重点就在这一句：

thisFunc.call(this && this !== window ? this : context,...totalAgrs);

面试题

看下述代码：

function func(){console.log(this);
}
func.call(func);     // 输出 func
func.call.call(func); // 输出 window

看到这里我们肯定对 func.call(func); 输出什么很清楚了。

但是 func.call.call(func); 这样有输出什么呢？

我们一步一步拆解来看

func.call.call(func);

// 此时 func.call 内部的 this 为 func。// 这里是在上一步代码的基础上执行的
// 此时 func.call 的内部 this 被绑定为 func
// 但是此时又执行了 func.call();

func.call(); 
// 由于 call 中没有参数，因此 func 的内部 this 被绑定为 window

如果此时把 func.call.call(func)结合我们的源码实现来看，会很容易理解。

最后

如果文中有错误，请务必留言指正，万分感谢。

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正文完
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2020-06-08
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