js-面试官想了解你有多理解callapplybind

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函数原型链中的 apply，call 和 bind 方法是 JavaScript 中相当重要的概念，与 this 关键字密切相关，相当一部分人对它们的理解还是比较浅显，所谓 js 基础扎实，绕不开这些基础常用的 API，这次让我们来彻底掌握它们吧！

目录

  1. call,apply,bind 的基本介绍
  2. call/apply/bind 的核心理念：借用方法
  3. call 和 apply 的应用场景
  4. bind 的应用场景
  5. 中高级面试题：手写 call/apply、bind

call,apply,bind 的基本介绍

语法：

fun.call(thisArg, param1, param2, ...)
fun.apply(thisArg, [param1,param2,...])
fun.bind(thisArg, param1, param2, ...)

返回值：

call/apply：fun执行的结果
bind：返回fun 的拷贝，并拥有指定的 this 值和初始参数

参数

thisArg(可选):

  1. fun的 this 指向 thisArg 对象
  2. 非严格模式下：thisArg 指定为 null，undefined，fun 中的 this 指向 window 对象.
  3. 严格模式下：fun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 fun 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 第二个参数为数组，数组内的值为传给 fun 的参数。

调用 call/apply/bind 的必须是个函数

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，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)

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。

如何不弄混 call 和 aaply

弄混这两个 API 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。

apply是以 a 开头，它传给 fun 的参数是 Array，也是以a 开头的。

区别：

call 与 apply 的唯一区别

传给 fun 的参数写法不同：

  • apply是第 2 个参数，这个参数是一个数组：传给 fun 参数都写在数组中。
  • call从第 2~n 的参数都是传给 fun 的。

call/apply 与 bind 的区别

执行：

  • call/apply 改变了函数的 this 上下文后马上 执行该函数
  • bind 则是返回改变了上下文后的函数,不执行该函数

返回值:

  • call/apply 返回 fun 的执行结果
  • bind 返回 fun 的拷贝，并指定了 fun 的 this 指向，保存了 fun 的参数。

返回值这段在下方 bind 应用中有详细的示例解析。

call/apply/bind 的核心理念：借用方法

看到一个非常棒的例子：

生活中：

平时没时间做饭的我，周末想给孩子炖个腌笃鲜尝尝。但是没有适合的锅，而我又不想出去买。所以就问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 对象的方法啦，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。

call 和 apply 的应用场景：

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：

function isType(data, type) {
    const typeObj = {'[object String]': 'string',
        '[object Number]': 'number',
        '[object Boolean]': 'boolean',
        '[object Null]': 'null',
        '[object Undefined]': 'undefined',
        '[object Object]': 'object',
        '[object Array]': 'array',
        '[object Function]': 'function',
        '[object Date]': 'date', // Object.prototype.toString.call(new Date())
        '[object RegExp]': 'regExp',
        '[object Map]': 'map',
        '[object Set]': 'set',
        '[object HTMLDivElement]': 'dom', // document.querySelector('#app')
        '[object WeakMap]': 'weakMap',
        '[object Window]': 'window',  // Object.prototype.toString.call(window)
        '[object Error]': 'error', // new Error('1')
        '[object Arguments]': 'arguments',
    }
    let name = Object.prototype.toString.call(data) // 借用 Object.prototype.toString()获取数据类型
    let typeName = typeObj[name] || '未知类型' // 匹配数据类型
    return typeName === type // 判断该数据类型是否为传入的类型
}
console.log(isType({}, 'object'), // true
    isType([], 'array'), // true
    isType(new Date(), 'object'), // false
    isType(new Date(), 'date'), // true
)
  1. 类数组借用数组的方法：

类数组因为不是真正的数组所有没有数组类型上自带的种种方法，所以我们需要去借用数组的方法。

比如借用数组的 push 方法：

var arrayLike = {
  0: 'OB',
  1: 'Koro1',
  length: 2
}
Array.prototype.push.call(arrayLike, '添加元素 1', '添加元素 2');
console.log(arrayLike) // {"0":"OB","1":"Koro1","2":"添加元素 1","3":"添加元素 2","length":4}
  1. apply 获取数组最大值最小值：

apply 直接传递数组做要调用方法的参数，也省一步展开数组，比如使用 Math.max、Math.min 来获取数组的最大值 / 最小值:

const arr = [15, 6, 12, 13, 16];
const max = Math.max.apply(Math, arr); // 16
const min = Math.min.apply(Math, arr); // 6
  1. 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：

// 父类
function supFather(name) {
    this.name = name;
    this.colors = ['red', 'blue', 'green']; // 复杂类型
}
supFather.prototype.sayName = function (age) {console.log(this.name, 'age');
};
// 子类
function sub(name, age) {
    // 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
    supFather.call(this, name);
    this.age = age;
}
// 重写子类的 prototype，修正 constructor 指向
function inheritPrototype(sonFn, fatherFn) {sonFn.prototype = Object.create(fatherFn.prototype); // 继承父类的属性以及方法
    sonFn.prototype.constructor = sonFn; // 修正 constructor 指向到继承的那个函数上
}
inheritPrototype(sub, supFather);
sub.prototype.sayAge = function () {console.log(this.age, 'foo');
};
// 实例化子类，可以在实例上找到属性、方法
const instance1 = new sub("OBKoro1", 24);
const instance2 = new sub("小明", 18);
instance1.colors.push('black')
console.log(instance1) // {"name":"OBKoro1","colors":["red","blue","green","black"],"age":24}
console.log(instance2) // {"name":"小明","colors":["red","blue","green"],"age":18}

类似的应用场景还有很多，就不赘述了，关键在于它们借用方法的理念，不理解的话多看几遍。

call、apply，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 apply，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：

const obj = {
    age: 24,
    name: 'OBKoro1',
}
const obj2 = {age: 777}
callObj(obj, handle)
callObj(obj2, handle)
// 根据某些条件来决定要传递参数的数量、以及顺序
function callObj(thisAge, fn) {let params = []
    if (thisAge.name) {params.push(thisAge.name)
    }
    if (thisAge.age) {params.push(thisAge.age)
    }
    fn.apply(thisAge, params) // 数量和顺序不确定 不能使用 call
}
function handle(...params) {console.log('params', params) // do some thing
}

bind 的应用场景：

1. 保存函数参数：

首先来看下一道经典的面试题：

for (var i = 1; i <= 5; i++) {setTimeout(function test() {console.log(i) // 依次输出：6 6 6 6 6
    }, i * 1000);
}

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。

关于 js 事件循环机制不理解的同学，可以看我这篇博客：Js 的事件循环 (Event Loop) 机制以及实例讲解

那么如何使他输出: 1,2,3,4,5 呢？

方法有很多：

  • 闭包, 保存变量
for (var i = 1; i <= 5; i++) {(function (i) {setTimeout(function () {console.log('闭包:', i); // 依次输出：1 2 3 4 5
        }, i * 1000);
    }(i));
}

在这里创建了一个闭包，每次循环都会把 i 的最新值传进去，然后被闭包保存起来。

  • bind
for (var i = 1; i <= 5; i++) {
    // 缓存参数
    setTimeout(function (i) {console.log('bind', i) // 依次输出：1 2 3 4 5
    }.bind(null, i), i * 1000);
}

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。

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，研究一下，就能搞懂了。

  • let

用 let 声明 i 也可以输出 1 -5: 因为 let 是块级作用域, 所以每次都会创建一个新的变量, 所以 setTimeout 每次读的值都是不同的, 详解。

2. 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。

class Page {constructor(callBack) {
        this.className = 'Page'
        this.MessageCallBack = callBack // 
        this.MessageCallBack('发给注册页面的信息') // 执行 PageA 的回调函数
    }
}
class PageA {constructor() {
        this.className = 'PageA'
        this.pageClass = new Page(this.handleMessage) // 注册页面 传递回调函数 问题在这里
    }
    // 与页面通信回调
    handleMessage(msg) {console.log('处理通信', this.className, msg) //  'Page' this 指向错误
    }
}
new PageA()

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：

this.pageClass = new Page(this.handleMessage)

因为传递过去的 this.handleMessage 是一个函数内存地址，没有上下文对象，也就是说该函数没有绑定它的 this 指向。

那它的 this 指向于它所应用的绑定规则：

class Page {constructor(callBack) {
        this.className = 'Page'
        // callBack() // 直接执行的话 由于 class 内部是严格模式，所以 this 实际指向的是 undefined
        this.MessageCallBack = callBack // 回调函数的 this 隐式绑定到 class page
        this.MessageCallBack('发给注册页面的信息')
    }
}

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。

this.pageClass = new Page(this.handleMessage.bind(this)) // 绑定回调函数的 this 指向

PS：这也是为什么 react 的render函数在绑定回调函数的时候，也要使用 bind 绑定一下 this 的指向，也是因为同样的问题以及原理。

  1. 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

这块内容，可以看下我之前写的博客：详解箭头函数和普通函数的区别以及箭头函数的注意事项、不适用场景

this.pageClass = new Page(() => this.handleMessage()) // 箭头函数绑定 this 指向

中高级面试题 - 手写 call/apply、bind：

在大厂的面试中，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。

你能手写实现一个 call 吗？

思路

  1. 根据 call 的规则设置上下文对象, 也就是 this 的指向。
  2. 通过设置 context 的属性, 将函数的 this 指向隐式绑定到 context 上
  3. 通过隐式绑定执行函数并传递参数。
  4. 删除临时属性，返回函数执行结果
Function.prototype.myCall = function (context, ...arr) {if (context === null || context === undefined) {// 指定为 null 和 undefined 的 this 值会自动指向全局对象(浏览器中为 window)
        context = window 
    } else {context = Object(context) // 值为原始值（数字，字符串，布尔值）的 this 会指向该原始值的实例对象
    }
    context.testFn = this; // 函数的 this 指向隐式绑定到 context 上
    let result = context.testFn(...arr); // 通过隐式绑定执行函数并传递参数
    delete context.testFn; // 删除上下文对象的属性
    return result; // 返回函数执行结果
};

判断函数的上下文对象：

很多人判断函数上下文对象，只是简单的以 context 是否为 false 来判断, 比如：

// 判断函数上下文绑定到 `window` 不够严谨
context = context ? Object(context) : window; 
context = context || window;

经过测试, 以下三种为 false 的情况, 函数的上下文对象都会绑定到 window 上：

// 网上的其他绑定函数上下文对象的方案: context = context || window; 
function handle(...params) {
    this.test = 'handle'
    console.log('params', this, ...params) // do some thing
}
handle.elseCall('') // window
handle.elseCall(0) // window
handle.elseCall(false) // window

而 call 则将函数的上下文对象会绑定到这些原始值的实例对象上：

所以正确的解决方案，应该是像我上面那么做：

// 正确判断函数上下文对象
    if (context === null || context === undefined) {// 指定为 null 和 undefined 的 this 值会自动指向全局对象(浏览器中为 window)
        context = window 
    } else {context = Object(context) // 值为原始值（数字，字符串，布尔值）的 this 会指向该原始值的实例对象
    }

你能手写实现一个 apply 吗？

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 权威指南中判断是否为类数组对象的方法。
Function.prototype.myApply = function (context) {if (context === null || context === undefined) {context = window // 指定为 null 和 undefined 的 this 值会自动指向全局对象(浏览器中为 window)
    } else {context = Object(context) // 值为原始值（数字，字符串，布尔值）的 this 会指向该原始值的实例对象
    }
    // JavaScript 权威指南判断是否为类数组对象
    function isArrayLike(o) {
        if (o &&                                    // o 不是 null、undefined 等
            typeof o === 'object' &&                // o 是对象
            isFinite(o.length) &&                   // o.length 是有限数值
            o.length >= 0 &&                        // o.length 为非负值
            o.length === Math.floor(o.length) &&    // o.length 是整数
            o.length < 4294967296)                  // o.length < 2^32
            return true
        else
            return false
    }
    context.testFn = this; // 隐式绑定 this 指向到 context 上
    const args = arguments[1]; // 获取参数数组
    let result
    // 处理传进来的第二个参数
    if (args) {
        // 是否传递第二个参数
        if (!Array.isArray(args) && !isArrayLike(args)) {throw new TypeError('myApply 第二个参数不为数组并且不为类数组对象抛出错误');
        } else {args = Array.from(args) // 转为数组
            result = context.testFn(...args); // 执行函数并展开数组，传递函数参数
        }
    } else {result = context.testFn(); // 执行函数
    }
    delete context.testFn; // 删除上下文对象的属性
    return result; // 返回函数执行结果
};

你能手写实现一个 bind 吗？

划重点：

手写 bind 是大厂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，用法并不能脱颖而出，理解要有足够的深度才能抱得 offer 归！

思路

  1. 拷贝源函数:

    • 通过变量储存源函数
    • 使用 Object.create 复制源函数的 prototype 给 fToBind
  2. 返回拷贝的函数

  3. 调用拷贝的函数：

    • 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
    • 绑定 this+ 传递参数
    • 返回源函数的执行结果
Function.prototype.myBind = function (objThis, ...params) {const thisFn = this; // 存储源函数以及上方的 params(函数参数)
    // 对返回的函数 secondParams 二次传参
    let fToBind = function (...secondParams) {
        const isNew = this instanceof fToBind // this 是否是 fToBind 的实例 也就是返回的 fToBind 是否通过 new 调用
        const context = isNew ? this : Object(objThis) // new 调用就绑定到 this 上, 否则就绑定到传入的 objThis 上
        return thisFn.apply(context, ...params,...secondParams); // 用 apply 调用源函数绑定 this 的指向并传递参数, 返回执行结果
    };
    fToBind.prototype = Object.create(thisFn.prototype); // 复制源函数的 prototype 给 fToBind
    return fToBind; // 返回拷贝的函数
};

小结

本来以为这篇会写的很快，结果断断续续的写了好几天，终于把这三个 API 相关知识介绍清楚了，希望大家看完之后，面试的时候再遇到这个问题，就可以海陆空全方位的装逼了 ^_^

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以上 2019/8/30

正文完
apply bind call 面试
发表至： javascript
2019-08-05
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