如何手写一个bind方法

bind方法简介

关于bind() 方法的介绍,可以参照这里;

bind() 方法创建一个新的函数,在 bind() 被调用时,这个新函数的 this 被指定为 bind() 的第一个参数,而其余参数将作为新函数的参数,供调用时使用。

语法

function.bind(thisArg[, arg1[, arg2[, ...]]])

参数

  • thisArg

调用绑定函数时作为this参数传递给目标函数的值。

如果使用new运算符构造绑定函数,则忽略该值。当使用bindsetTimeout中创建一个函数(作为回调提供)时,作为thisArg传递的任何原始值都将转换为object。如果bind函数的参数列表为空,或者thisArgnullundefined,执行作用域的this将被视为新函数的 thisArg

  • arg1, arg2, ...

当目标函数被调用时,被预置入绑定函数的参数列表中的参数。

返回值

返回一个原函数的拷贝,并拥有指定的 this 值和初始参数。

实现bind方法1.0

  1. 首先,我们定义一个函数,这个函数的第一个参数作为thisArg,后面的参数作为返回的新方法的参数:
Function.prototype.mybind = function () {
  let args = Array.from(arguments);
  let thisArg = args.shift(); // 一箭双雕的写法
}

也可以利用剩余参数:

Function.prototype.mybind = function (thisArg, ...args) {
  // ...
}

剩余参数是ES6的新特性,一般说来,不支持bind的情况一般也不支持剩余参数,所以,不推荐这种写法。

  1. 然后,mybind方法会返回一个新函数,该函数将外层函数的参数与内层函数的参数连接起来一起作为参数:
Function.prototype.mybind = function () {
  let args = Array.from(arguments);
  let thisArg = args.shift();
  
  return function () {
    newArgs = args.concat(Array.from(arguments));
    // ...
  }
}
  1. 我们可以使用apply来完成this指向变更,在那之前可以使用变量thisFunc先保存原函数:
Function.prototype.mybind = function () {
  let args = Array.from(arguments);
  let thisArg = args.shift();
  let thisFunc = this;
  
  return function () {
    newArgs = args.concat(Array.from(arguments));
    return thisFunc.apply(thisArg, newArgs);
  }
}

在调用apply必须先检测thisFunc是不是Function,这里没写是因为我懒。

低版本浏览器在不支持bind的情况下会支持apply吗?还真会。

支持apply的最低浏览器版本均低于支持bind的最低浏览器版本

当然,你也可以手动实现apply:

Function.prototype.mybind = function () {
  let args = Array.from(arguments);
  // 手动实现需要在第一个参数为null时
  let thisArg = args.shift() || window;
  let thisFunc = this;
  
  return function () {
    newArgs = args.concat(Array.from(arguments));
    let fn = Symbol('thisFunc');
    thisArg[fn] = _Func;
    let res = thisArg[fn](...newArgs);
    delete thisArg[fn];
    return res;
  }
}

数组解构也是个ES6的语法,感觉又把自己绕进去了。

这样,一个类似于bind的方法就写好了,下面我们调用一下它。

使用mybind 1.0

  • 情景1:普通函数
var age = 18;

let myfn = function (a, b, c) {
  console.log(this.age, a, b, c);
}

myfn();  // 18 undefined undefined undefined

let xiaohuang = {
  age: 12
}

let myfn1 = myfn.mybind(xiaohuang, 1);

myfn1(3); // 12 1 3 undefined

let myfn2 = myfn.bind({ age: 114514 });

myfn2(19, 19, 810);  // 114514 19 19 810

myfn2(19, 19, 810);  // 114514 19 19 810

没有问题,一切正常。

  • 情景2: 构造函数
let Animal = function (name) {
  this.name = name;
}

let buly = {
  name: 'buly'
}

let Cat = Animal.mybind(buly);

let tom = new Cat('tom');

console.log(tom, buly); // {} {name: "tom"}
// expected output: {name: "tom"} {name: "buly"}

哦吼,出问题了。

实现bind方法2.0

看来我们根据具体的情况采取不同的策略,当传入的函数是一个构造函数时,我们不需要更改this的指向。

如何判断是否为构造函数呢?只需要判断this instanceof 构造方法的值就可以了。

Function.prototype.mybind = function () {
  let args = Array.from(arguments);
  let thisArg = args.shift();
  let thisFunc = this;
  
  // 因为需要构造函数,所以不能是匿名函数了
  let fBound = function () {
    newArgs = args.concat(Array.from(arguments));
    // 判断是否为构造函数
    thisArg = this instanceof fBound ? this : thisArg;
    return thisFunc.apply(thisArg, newArgs);
  }
  
  return fBound;
}

使用bind2.0

  • 情景2: 构造函数
let Animal = function (name) {
  this.name = name;
}

let buly = {
  name: 'buly'
}

let Cat = Animal.mybind(buly);

let tom = new Cat('tom');

console.log(tom, buly); // {name: "tom"} {name: "buly"}

— 我很高兴你完成了手写bind的全部内容。
— 不好意思,你高兴的太早了。

  • 情景3: 带原型对象(prototype,下同)的构造函数
let Animal = function (name) {
  this.name = name;
}

// 箭头函数中的this会穿透作用域,所以不要用箭头函数哦
Animal.prototype.say  = function() {
  console.log('hello, my name is ' + this.name);
}

let buly = {
  name: 'buly'
}

let Cat = Animal.mybind(buly);

let tom = new Cat('tom');

tom.say(); // Error: tom.say is not a function

新返回的函数与原函数的原型对象并没有建立联系,所以new出来的对象不能访问到原函数的原型对象上的方法。

实现bind方法3.0

让我们简单粗暴一点:

    Function.prototype.mybind = function () {
      let args = Array.from(arguments);
      let thisArg = args.shift();
      let thisFunc = this;

      // 因为需要构造函数,所以不能是匿名函数了
      let fBound = function () {
        newArgs = args.concat(Array.from(arguments));
        // 判断是否为构造函数
        thisArg = this instanceof fBound ? this : thisArg;
        return thisFunc.apply(thisArg, newArgs);
      }

      // 直接将原函数的prototype赋值给绑定函数 
      fBound.prototype = this.prototype;

      return fBound;
    }

当然,我们不推荐这种粗暴的继承方式,这种情况下,若更改新函数的原型对象,则原函数的原型对象也会被改变。

  • 推荐方法1: 原型式继承
Function.prototype.mybind = function () {
  let args = Array.from(arguments);
  let thisArg = args.shift();
  let thisFunc = this;
  // 中间函数
  let fNop = function () { };
  
  // 因为需要构造函数,所以不能是匿名函数了
  let fBound = function () {
    newArgs = args.concat(Array.from(arguments));
    // 判断是否为构造函数
    thisArg = this instanceof fBound ? this : thisArg;
    return thisFunc.apply(thisArg, newArgs);
  }
  
  fNop.prototype = this.prototype;
  // 原型式继承
  fBound.prototype = new fNop();
  
  return fBound;
}

你可能不太能理解这段东西,我试着简单的解释一下:

如果我们采用ES6中的class的话,是这样的:

class Animal {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
}

class Cat extends Animal {
  constructor(name) {
    super(name);
  }
}

let tom = new Cat('tom');

这里,tom__proto__指向Cat的原型对象,tom__proto____proto__指向Animal的原型对象

但ES5只支持构造函数,不支持class,所以们先创建一个空函数fNop,然后使其原型对象指向原函数的原型对象。在使得fBound的原型对象指向fNop的实例,这也变相实现了fBound extends fNop

以上纯属个人理解,仅供参考。

  • 推荐方法2: Object.create

方便书写又方便理解,其实就是浅拷贝。

Function.prototype.mybind = function () {
  let args = Array.from(arguments);
  let thisArg = args.shift();
  let thisFunc = this;
  
  // 因为需要构造函数,所以不能是匿名函数了
  let fBound = function () {
    newArgs = args.concat(Array.from(arguments));
    // 判断是否为构造函数
    thisArg = this instanceof fBound ? this : thisArg;
    return thisFunc.apply(thisArg, newArgs);
  }
  
  // Object.create拷贝原型对象
  fBound.prototype = Object.create(this.prototype);
  
  return fBound;
}

使用bind3.0

  • 情景3: 带原型对象(prototype,下同)的构造函数
let Animal = function (name) {
  this.name = name;
}

// 箭头函数中的this会穿透作用域,所以不要用箭头函数哦
Animal.prototype.say  = function() {
  console.log('hello, my name is ' + this.name);
}

let buly = {
  name: 'buly'
}

let Cat = Animal.mybind(buly);

let tom = new Cat('tom');

tom.say(); // hello, my name is tom

和真正的bind不同,使用我们手动实现的bind,最后实例化的对象的构造函数是fBound而不是原构造函数。

总结

实现bind的技术要点如下:

  1. 将剩余的参数和传入的参数拼接,作为新的参数。知识点有:解构赋值、Array.prototype.concat、Array.prototype.apply;

  2. 判断是否为构造函数,使用instanceof操作符;

  3. 实现原型继承,参考JS中的继承与原型链。

其他的技术要点,可以参考我之前的文章《如何手写一个call方法》。

MDN提供的polyFill代码

polyfill:补丁。意思是在浏览器不支持bind时,采用该代码以解决此问题:

全部代码如下:

//  Yes, it does work with `new (funcA.bind(thisArg, args))`
if (!Function.prototype.bind) (function(){
  var ArrayPrototypeSlice = Array.prototype.slice;
  Function.prototype.bind = function(otherThis) {
    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 baseArgs= ArrayPrototypeSlice.call(arguments, 1),
        baseArgsLength = baseArgs.length,
        fToBind = this,
        fNOP    = function() {},
        fBound  = function() {
          baseArgs.length = baseArgsLength; // reset to default base arguments
          baseArgs.push.apply(baseArgs, arguments);
          return fToBind.apply(
                 fNOP.prototype.isPrototypeOf(this) ? this : otherThis, baseArgs
          );
        };

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

    return fBound;
  };
})();

这里提出2条解读:

  1. 最外层是匿名函数自调用,是防止浪费存储资源的做法。
  2. baseArgs.length = baseArgsLength;这一步的原因有二。一是闭包导致了所有函数共用一个baseArgs;二是因为push是一种会修改原数组的API,所以不可避免的会改动baseArgs。使用concat或者数组解构可以更好地解决此问题。

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