call 和 apply方法解析

Posted 2020-09-21

ECAMScript 3给Function的原型定义了两个方法，它们是Function.prototype.call和Function. prototype.apply。在实际开发中，特别是在一些函数式风格的代码编写中，call 和 apply 方法尤为有用。在 javascript 版本的设计模式中，这两个方法的应用也非常广泛，能熟练运用这两个方 法，是我们真正成为一名 JavaScript 程序员的重要一步。

1.call和apply的区别

Function.prototype.call 和 Function.prototype.apply 都是非常常用的方法。它们的作用一模 一样，区别仅在于传入参数形式的不同。

apply 接受两个参数，第一个参数指定了函数体内 this 对象的指向，第二个参数为一个带下 标的集合，这个集合可以为数组，也可以为类数组，apply 方法把这个集合中的元素作为参数传 递给被调用的函数：

var func = function( a, b, c ){
 alert ( [ a, b, c ] ); // 输出 [ 1, 2, 3 ]
};
func.apply( null, [ 1, 2, 3 ] ); 

在这段代码中，参数 1、2、3 被放在数组中一起传入 func 函数，它们分别对应 func 参数列 表中的 a、b、c。

call 传入的参数数量不固定，跟 apply 相同的是，第一个参数也是代表函数体内的 this 指向， 从第二个参数开始往后，每个参数被依次传入函数：

var func = function( a, b, c ){
 alert ( [ a, b, c ] ); // 输出 [ 1, 2, 3 ]
};
func.call( null, 1, 2, 3 ); 

当调用一个函数时，JavaScript 的解释器并不会计较形参和实参在数量、类型以及顺序上的 区别，JavaScript 的参数在内部就是用一个数组来表示的。从这个意义上说，apply 比 call 的使用 率更高，我们不必关心具体有多少参数被传入函数，只要用 apply 一股脑地推过去就可以了。

call 是包装在 apply 上面的一颗语法糖，如果我们明确地知道函数接受多少个参数，而且想 一目了然地表达形参和实参的对应关系，那么也可以用 call 来传送参数。

当使用 call 或者 apply 的时候，如果我们传入的第一个参数为 null，函数体内的 this 会指 向默认的宿主对象，在浏览器中则是 window：

var func = function( a, b, c ){
    alert ( this === window );  //  输出 true
};
func.apply( null, [ 1, 2, 3 ] ); 

但如果是在严格模式下，函数体内的 this 还是为 null：

var func = function( a, b, c ){
  "use strict";
   alert ( this === null ); // 输出 true
}
func.apply( null, [ 1, 2, 3 ] ); 

有时候我们使用 call 或者 apply 的目的不在于指定 this 指向，而是另有用途，比如借用其 他对象的方法。那么我们可以传入 null 来代替某个具体的对象：

Math.max.apply( null, [ 1, 2, 5, 3, 4 ] ) // 输出：5 

2.call和apply的用途

2.1  改变 this 指向

call 和 apply 最常见的用途是改变函数内部的 this 指向，我们来看个例子：

var obj1 = {
   name: ‘sven‘
};
var obj2 = {
   name: ‘anne‘
};
window.name = ‘window‘;
var getName = function(){
  alert ( this.name );
};
getName(); // 输出: window
getName.call( obj1 ); // 输出: sven
getName.call( obj2 ); // 输出: anne 

当执行 getName.call( obj1 )这句代码时，getName 函数体内的 this 就指向 obj1 对象，所以 此处的

var getName = function(){
  alert ( this.name );
}; 

实际上相当于：

var getName = function(){
  alert ( obj1.name ); // 输出: sven
}; 

在实际开发中，经常会遇到 this 指向被不经意改变的场景，比如有一个 div 节点，div 节点 的 onclick 事件中的 this 本来是指向这个 div 的：

document.getElementById( ‘div1‘ ).onclick = function(){
  alert( this.id ); // 输出：div1
}; 

假如该事件函数中有一个内部函数 func，在事件内部调用 func 函数时，func 函数体内的 this 就指向了 window，而不是我们预期的 div，见如下代码：

document.getElementById( ‘div1‘ ).onclick = function(){
   alert( this.id ); // 输出：div1
   var func = function(){
   alert ( this.id ); // 输出：undefined
 }
 func();
}; 

这时候我们用 call 来修正 func 函数内的 this，使其依然指向 div：

document.getElementById( ‘div1‘ ).onclick = function(){
   var func = function(){
   alert ( this.id ); // 输出：div1
 }
 func.call( this );
}; 

使用 call 来修正 this 的场景，比如修正 document.getElementById 函数内部“丢失”的 this，代码如下：

document.getElementById = (function( func ){
     return function(){
         return func.apply( document, arguments );
     }
})( document.getElementById );
var getId = document.getElementById;
var div = getId( ‘div1‘ );
alert ( div.id ); // 输出： div1 

2.2 Function.prototype.bind

大部分高级浏览器都实现了内置的 Function.prototype.bind，用来指定函数内部的 this指向， 即使没有原生的 Function.prototype.bind 实现，我们来模拟一个也不是难事，代码如下：

Function.prototype.bind = function( context ){
 var self = this; // 保存原函数
 return function(){ // 返回一个新的函数
 return self.apply( context, arguments ); // 执行新的函数的时候，会把之前传入的 context
 // 当作新函数体内的 this
 }
};
var obj = {
 name: ‘sven‘
};
var func = function(){
 alert ( this.name ); // 输出：sven
}.bind( obj);
func(); 

我们通过 Function.prototype.bind 来“包装”func 函数，并且传入一个对象 context 当作参数，这个 context 对象就是我们想修正的 this 对象。

在 Function.prototype.bind 的内部实现中，我们先把 func 函数的引用保存起来，然后返回一 个新的函数。当我们在将来执行 func 函数时，实际上先执行的是这个刚刚返回的新函数。在新 函数内部，self.apply( context, arguments )这句代码才是执行原来的 func 函数，并且指定 context 对象为 func 函数体内的 this。

这是一个简化版的 Function.prototype.bind 实现，通常我们还会把它实现得稍微复杂一点， 使得可以往 func 函数中预先填入一些参数：

Function.prototype.bind = function(){
 var self = this, // 保存原函数
 context = [].shift.call( arguments ), // 需要绑定的 this 上下文
 args = [].slice.call( arguments ); // 剩余的参数转成数组
 return function(){ // 返回一个新的函数
 return self.apply( context, [].concat.call( args, [].slice.call( arguments ) ) );
 // 执行新的函数的时候，会把之前传入的 context 当作新函数体内的 this
 // 并且组合两次分别传入的参数，作为新函数的参数
 }
 };
var obj = {
 name: ‘sven‘
};
var func = function( a, b, c, d ){
 alert ( this.name ); // 输出：sven
 alert ( [ a, b, c, d ] ) // 输出：[ 1, 2, 3, 4 ]
}.bind( obj, 1, 2 );
func( 3, 4 ); 

2.3 借用其他对象的方法

我们知道，杜鹃既不会筑巢，也不会孵雏，而是把自己的蛋寄托给云雀等其他鸟类，让它们 代为孵化和养育。同样，在 JavaScript 中也存在类似的借用现象。

借用方法的第一种场景是“借用构造函数”，通过这种技术，可以实现一些类似继承的效果：

var A = function( name ){
  this.name = name;
};
var B = function(){
  A.apply( this, arguments );
};
B.prototype.getName = function(){
  return this.name;
};
var b = new B( ‘sven‘ );
console.log( b.getName() ); // 输出： ‘sven‘ 

借用方法的第二种运用场景跟我们的关系更加密切。

函数的参数列表 arguments 是一个类数组对象，虽然它也有“下标”，但它并非真正的数组，所以也不能像数组一样，进行排序操作或者往集合里添加一个新的元素。这种情况下，我们常常会借用 Array.prototype 对象上的方法。比如想往 arguments 中添加一个新的元素，通常会借用 Array.prototype.push：

(function(){
 Array.prototype.push.call( arguments, 3 );
 console.log ( arguments ); // 输出[1,2,3]
})( 1, 2 ); 

在操作 arguments 的时候，我们经常非常频繁地找 Array.prototype 对象借用方法。

想把 arguments 转成真正的数组的时候，可以借用 Array.prototype.slice 方法；想截去 arguments 列表中的头一个元素时，又可以借用 Array.prototype.shift 方法。那么这种机制的内部实现原理是什么呢？我们不妨翻开 V8 的引擎源码，以 Array.prototype.push 为例，看看 V8 引 擎中的具体实现：

function ArrayPush() {
  var n = TO_UINT32( this.length ); // 被 push 的对象的 length
  var m = %_ArgumentsLength(); // push 的参数个数
  for (var i = 0; i < m; i++) {
       this[ i + n ] = %_Arguments( i ); // 复制元素 (1)
  }
  this.length = n + m; // 修正 length 属性的值 (2)
  return this.length;
}; 

通过这段代码可以看到，Array.prototype.push 实际上是一个属性复制的过程，把参数按照 下标依次添加到被 push 的对象上面，顺便修改了这个对象的 length 属性。至于被修改的对象是谁，到底是数组还是类数组对象，这一点并不重要。

由此可以推断，我们可以把“任意”对象传入 Array.prototype.push：

var a = {};
Array.prototype.push.call( a, ‘first‘ );
alert ( a.length ); // 输出：1
alert ( a[ 0 ] ); // first

这段代码在绝大部分浏览器里都能顺利执行，但由于引擎的内部实现存在差异，如果在低版 本的 IE 浏览器中执行，必须显式地给对象 a 设置 length 属性：

var a = {
   length: 0
}; 

前面我们之所以把“任意”两字加了双引号，是因为可以借用 Array.prototype.push 方法的对象还要满足以下两个条件，从 ArrayPush 函数的(1)处和(2)处也可以猜到，这个对象至少还要满足：

• 对象本身要可以存取属性
• 对象的 length 属性可读写

对于第一个条件，对象本身存取属性并没有问题，但如果借用 Array.prototype.push 方法的不是一个 object 类型的数据，而是一个 number 类型的数据呢? 我们无法在 number 身上存取其他数据，那么从下面的测试代码可以发现，一个 number 类型的数据不可能借用到 Array.prototype. push 方法：

var a = 1;
Array.prototype.push.call( a, ‘first‘ );
alert ( a.length ); // 输出：undefined
alert ( a[ 0 ] ); // 输出：undefined 

对于第二个条件，函数的 length 属性就是一个只读的属性，表示形参的个数，我们尝试把 一个函数当作 this 传入 Array.prototype.push：

var func = function(){};
Array.prototype.push.call( func, ‘first‘ );
alert ( func.length );
// 报错：cannot assign to read only property ‘length’ of function(){}