面試官問：能否模擬實現(xiàn)JS的bind方法

Julylovin 發(fā)布于2019-08-26 13:25 / 1111人閱讀

摘要：點擊那么面試官可能會問是否想過到底做了什么，怎么模擬實現(xiàn)呢。另外前不久寫過一篇文章面試官問能否模擬實現(xiàn)的操作符。所以相當于調用時，的返回值函數(shù)內部要模擬實現(xiàn)實現(xiàn)的操作。文章中的例子和測試代碼放在中模擬實現(xiàn)。

前言

用過React的同學都知道，經常會使用bind來綁定this。

import React, { Component } from "react";
class TodoItem extends Component{
    constructor(props){
        super(props);
        this.handleClick = this.handleClick.bind(this);
    }
    handleClick(){
        console.log("handleClick");
    }
    render(){
        return  (
            點擊
        );
    };
}
export default TodoItem;

那么面試官可能會問是否想過bind到底做了什么，怎么模擬實現(xiàn)呢。

附上之前寫文章寫過的一段話：已經有很多模擬實現(xiàn)bind的文章，為什么自己還要寫一遍呢。學習就好比是座大山，人們沿著不同的路登山，分享著自己看到的風景。你不一定能看到別人看到的風景，體會到別人的心情。只有自己去登山，才能看到不一樣的風景，體會才更加深刻。

先看一下bind是什么。從上面的React代碼中，可以看出bind執(zhí)行后是函數(shù)，并且每個函數(shù)都可以執(zhí)行調用它。
眼見為實，耳聽為虛。讀者可以在控制臺一步步點開例子1中的obj:

var obj = {};
console.log(obj);
console.log(typeof Function.prototype.bind); // function
console.log(typeof Function.prototype.bind());  // function
console.log(Function.prototype.bind.name);  // bind
console.log(Function.prototype.bind().name);  // bound

因此可以得出結論1：

1、bind是Functoin原型鏈中Function.prototype的一個屬性，每個函數(shù)都可以調用它。

2、bind本身是一個函數(shù)名為bind的函數(shù)，返回值也是函數(shù)，函數(shù)名是bound 。（打出來就是bound加上一個空格）。
知道了bind是函數(shù)，就可以傳參，而且返回值"bound "也是函數(shù)，也可以傳參，就很容易寫出例子2：

后文統(tǒng)一 bound 指原函數(shù)original bind之后返回的函數(shù)，便于說明。

var obj = {
    name: "軒轅Rowboat",
};
function original(a, b){
    console.log(this.name);
    console.log([a, b]);
    return false;
}
var bound = original.bind(obj, 1);
var boundResult = bound(2); // "軒轅Rowboat", [1, 2]
console.log(boundResult); // false
console.log(original.bind.name); // "bind"
console.log(original.bind.length); // 1
console.log(original.bind().length); // 2 返回original函數(shù)的形參個數(shù)
console.log(bound.name); // "bound original"
console.log((function(){}).bind().name); // "bound "
console.log((function(){}).bind().length); // 0

由此可以得出結論2：

1、調用bind的函數(shù)中的this指向bind()函數(shù)的第一個參數(shù)。

2、傳給bind()的其他參數(shù)接收處理了，bind()之后返回的函數(shù)的參數(shù)也接收處理了，也就是說合并處理了。

3、并且bind()后的name為bound + 空格 + 調用bind的函數(shù)名。如果是匿名函數(shù)則是bound + 空格。

4、bind后的返回值函數(shù)，執(zhí)行后返回值是原函數(shù)（original）的返回值。

5、bind函數(shù)形參（即函數(shù)的length）是1。bind后返回的bound函數(shù)形參不定，根據綁定的函數(shù)原函數(shù)（original）形參個數(shù)確定。

根據結論2：我們就可以簡單模擬實現(xiàn)一個簡版bindFn

// 第一版 修改this指向，合并參數(shù)
Function.prototype.bindFn = function bind(thisArg){
    if(typeof this !== "function"){
        throw new TypeError(this + "must be a function");
    }
    // 存儲函數(shù)本身
    var self = this;
    // 去除thisArg的其他參數(shù) 轉成數(shù)組
    var args = [].slice.call(arguments, 1);
    var bound = function(){
        // bind返回的函數(shù) 的參數(shù)轉成數(shù)組
        var boundArgs = [].slice.call(arguments);
        // apply修改this指向，把兩個函數(shù)的參數(shù)合并傳給self函數(shù)，并執(zhí)行self函數(shù)，返回執(zhí)行結果
        return self.apply(thisArg, args.concat(boundArgs));
    }
    return bound;
}
// 測試
var obj = {
    name: "軒轅Rowboat",
};
function original(a, b){
    console.log(this.name);
    console.log([a, b]);
}
var bound = original.bindFn(obj, 1);
bound(2); // "軒轅Rowboat", [1, 2]

如果面試官看到你答到這里，估計對你的印象60、70分應該是會有的。
但我們知道函數(shù)是可以用new來實例化的。那么bind()返回值函數(shù)會是什么表現(xiàn)呢。

接下來看例子3：

var obj = {
    name: "軒轅Rowboat",
};
function original(a, b){
    console.log("this", this); // original?{}
    console.log("typeof this", typeof this); // object
    this.name = b;
    console.log("name", this.name); // 2
    console.log("this", this);  // original?{name: 2}
    console.log([a, b]); // 1, 2
}
var bound = original.bind(obj, 1);
var newBoundResult = new bound(2);
console.log(newBoundResult, "newBoundResult"); // original?{name: 2}

從例子3種可以看出this指向了new bound()生成的新對象。

可以分析得出結論3：

1、bind原先指向obj的失效了，其他參數(shù)有效。

2、new bound的返回值是以original原函數(shù)構造器生成的新對象。original原函數(shù)的this指向的就是這個新對象。
另外前不久寫過一篇文章：面試官問：能否模擬實現(xiàn)JS的new操作符。簡單摘要：
new做了什么：

1.創(chuàng)建了一個全新的對象。

2.這個對象會被執(zhí)行[[Prototype]]（也就是__proto__）鏈接。

3.生成的新對象會綁定到函數(shù)調用的this。

4.通過new創(chuàng)建的每個對象將最終被[[Prototype]]鏈接到這個函數(shù)的prototype對象上。

5.如果函數(shù)沒有返回對象類型Object(包含Functoin, Array, Date, RegExg, Error)，那么new表達式中的函數(shù)調用會自動返回這個新的對象。

所以相當于new調用時，bind的返回值函數(shù)bound內部要模擬實現(xiàn)new實現(xiàn)的操作。
話不多說，直接上代碼。

// 第三版 實現(xiàn)new調用
Function.prototype.bindFn = function bind(thisArg){
    if(typeof this !== "function"){
        throw new TypeError(this + " must be a function");
    }
    // 存儲調用bind的函數(shù)本身
    var self = this;
    // 去除thisArg的其他參數(shù) 轉成數(shù)組
    var args = [].slice.call(arguments, 1);
    var bound = function(){
        // bind返回的函數(shù) 的參數(shù)轉成數(shù)組
        var boundArgs = [].slice.call(arguments);
        var finalArgs = args.concat(boundArgs);
        // new 調用時，其實this instanceof bound判斷也不是很準確。es6 new.target就是解決這一問題的。
        if(this instanceof bound){
            // 這里是實現(xiàn)上文描述的 new 的第 1, 2, 4 步
            // 1.創(chuàng)建一個全新的對象
            // 2.并且執(zhí)行[[Prototype]]鏈接
            // 4.通過`new`創(chuàng)建的每個對象將最終被`[[Prototype]]`鏈接到這個函數(shù)的`prototype`對象上。
            // self可能是ES6的箭頭函數(shù)，沒有prototype，所以就沒必要再指向做prototype操作。
            if(self.prototype){
                // ES5 提供的方案 Object.create()
                // bound.prototype = Object.create(self.prototype);
                // 但 既然是模擬ES5的bind，那瀏覽器也基本沒有實現(xiàn)Object.create()
                // 所以采用 MDN ployfill方案 https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Object/create
                function Empty(){}
                Empty.prototype = self.prototype;
                bound.prototype = new Empty();
            }
            // 這里是實現(xiàn)上文描述的 new 的第 3 步
            // 3.生成的新對象會綁定到函數(shù)調用的`this`。
            var result = self.apply(this, finalArgs);
            // 這里是實現(xiàn)上文描述的 new 的第 5 步
            // 5.如果函數(shù)沒有返回對象類型`Object`(包含`Functoin`, `Array`, `Date`, `RegExg`, `Error`)，
            // 那么`new`表達式中的函數(shù)調用會自動返回這個新的對象。
            var isObject = typeof result === "object" && result !== null;
            var isFunction = typeof result === "function";
            if(isObject || isFunction){
                return result;
            }
            return this;
        }
        else{
            // apply修改this指向，把兩個函數(shù)的參數(shù)合并傳給self函數(shù)，并執(zhí)行self函數(shù)，返回執(zhí)行結果
            return self.apply(thisArg, finalArgs);
        }
    };
    return bound;
}

面試官看到這樣的實現(xiàn)代碼，基本就是滿分了，心里獨白：這小伙子/小姑娘不錯啊。不過可能還會問this instanceof bound不準確問題。
上文注釋中提到this instanceof bound也不是很準確，ES6 new.target很好的解決這一問題，我們舉個例子4:

instanceof 不準確，ES6 new.target很好的解決這一問題

function Student(name){
    if(this instanceof Student){
        this.name = name;
        console.log("name", name);
    }
    else{
        throw new Error("必須通過new關鍵字來調用Student。");
    }
}
var student = new Student("軒轅");
var notAStudent = Student.call(student, "Rowboat"); // 不拋出錯誤，且執(zhí)行了。
console.log(student, "student", notAStudent, "notAStudent");

function Student2(name){
    if(typeof new.target !== "undefined"){
        this.name = name;
        console.log("name", name);
    }
    else{
        throw new Error("必須通過new關鍵字來調用Student2。");
    }
}
var student2 = new Student2("軒轅");
var notAStudent2 = Student2.call(student2, "Rowboat");
console.log(student2, "student2", notAStudent2, "notAStudent2"); // 拋出錯誤

細心的同學可能會發(fā)現(xiàn)了這版本的代碼沒有實現(xiàn)bind后的bound函數(shù)的nameMDN Function.name和lengthMDN Function.length。面試官可能也發(fā)現(xiàn)了這一點繼續(xù)追問，如何實現(xiàn)，或者問是否看過es5-shim的源碼實現(xiàn)L201-L335。如果不限ES版本。其實可以用ES5的Object.defineProperties來實現(xiàn)。

Object.defineProperties(bound, {
    "length": {
        value: self.length,
    },
    "name": {
        value: "bound " + self.name,
    }
});

es5-shim的源碼實現(xiàn)bind

直接附上源碼（有刪減注釋和部分修改等）

var $Array = Array;
var ArrayPrototype = $Array.prototype;
var $Object = Object;
var array_push = ArrayPrototype.push;
var array_slice = ArrayPrototype.slice;
var array_join = ArrayPrototype.join;
var array_concat = ArrayPrototype.concat;
var $Function = Function;
var FunctionPrototype = $Function.prototype;
var apply = FunctionPrototype.apply;
var max = Math.max;
// 簡版 源碼更復雜些。
var isCallable = function isCallable(value){
    if(typeof value !== "function"){
        return false;
    }
    return true;
};
var Empty = function Empty() {};
// 源碼是 defineProperties
// 源碼是bind筆者改成bindFn便于測試
FunctionPrototype.bindFn = function bind(that) {
    var target = this;
    if (!isCallable(target)) {
        throw new TypeError("Function.prototype.bind called on incompatible " + target);
    }
    var args = array_slice.call(arguments, 1);
    var bound;
    var binder = function () {
        if (this instanceof bound) {
            var result = apply.call(
                target,
                this,
                array_concat.call(args, array_slice.call(arguments))
            );
            if ($Object(result) === result) {
                return result;
            }
            return this;
        } else {
            return apply.call(
                target,
                that,
                array_concat.call(args, array_slice.call(arguments))
            );
        }
    };
    var boundLength = max(0, target.length - args.length);
    var boundArgs = [];
    for (var i = 0; i < boundLength; i++) {
        array_push.call(boundArgs, "$" + i);
    }
    // 這里是Function構造方式生成形參length $1, $2, $3...
    bound = $Function("binder", "return function (" + array_join.call(boundArgs, ",") + "){ return binder.apply(this, arguments); }")(binder);

    if (target.prototype) {
        Empty.prototype = target.prototype;
        bound.prototype = new Empty();
        Empty.prototype = null;
    }
    return bound;
};

你說出es5-shim源碼bind實現(xiàn)，感慨這代碼真是高效、嚴謹。面試官心里獨白可能是：你就是我要找的人，薪酬福利你可以和HR去談下。

最后總結一下

1、bind是Function原型鏈中的Function.prototype的一個屬性，它是一個函數(shù)，修改this指向，合并參數(shù)傳遞給原函數(shù)，返回值是一個新的函數(shù)。

2、bind返回的函數(shù)可以通過new調用，這時提供的this的參數(shù)被忽略，指向了new生成的全新對象。內部模擬實現(xiàn)了new操作符。

3、es5-shim源碼模擬實現(xiàn)bind時用Function實現(xiàn)了length。

事實上，平時其實很少需要使用自己實現(xiàn)的投入到生成環(huán)境中。但面試官通過這個面試題能考察很多知識。比如this指向，原型鏈，閉包，函數(shù)等知識，可以擴展很多。

讀者發(fā)現(xiàn)有不妥或可改善之處，歡迎指出。另外覺得寫得不錯，可以點個贊，也是對筆者的一種支持。

文章中的例子和測試代碼放在github中bind模擬實現(xiàn) github。bind模擬實現(xiàn) 預覽地址 F12看控制臺輸出，結合source面板查看效果更佳。

// 最終版 刪除注釋 詳細注釋版請看上文
Function.prototype.bind = Function.prototype.bind || function bind(thisArg){
    if(typeof this !== "function"){
        throw new TypeError(this + " must be a function");
    }
    var self = this;
    var args = [].slice.call(arguments, 1);
    var bound = function(){
        var boundArgs = [].slice.call(arguments);
        var finalArgs = args.concat(boundArgs);
        if(this instanceof bound){
            if(self.prototype){
                function Empty(){}
                Empty.prototype = self.prototype;
                bound.prototype = new Empty();
            }
            var result = self.apply(this, finalArgs);
            var isObject = typeof result === "object" && result !== null;
            var isFunction = typeof result === "function";
            if(isObject || isFunction){
                return result;
            }
            return this;
        }
        else{
            return self.apply(thisArg, finalArgs);
        }
    };
    return bound;
}

參考

OshotOkill翻譯的深入理解ES6 簡體中文版 - 第三章函數(shù)（雖然我是看的紙質書籍，但推薦下這本在線的書）
MDN Function.prototype.bind
冴羽: JavaScript深入之bind的模擬實現(xiàn)
《react狀態(tài)管理與同構實戰(zhàn)》侯策：從一道面試題，到“我可能看了假源碼”

關于

作者：常以~~軒轅Rowboat~~若川為名混跡于江湖。前端路上 | PPT愛好者 | 所知甚少，唯善學。
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GPU云服務器云服務器 bind()方法 bind方法 js實現(xiàn)數(shù)據調用方法有哪些 js的基礎面試題

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面試官問：JS的this指向

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