[JavaScript]ECMA-262-3 深入解析.第三章.this

介绍

在这篇文章里,我们将讨论跟执行上下文直接相关的更多细节。讨论的主题就是this关键字。

实践证明,这个主题很难,在不同执行上下文中确定this的值经常会发生问题。

许多程序员习惯的认为,在程序语言中,this关键字与面向对象程序开发紧密相关,其完全指向由构造器新创建的对象。在ECMAScript规范中也是这样实现的,但正如我们将看到那样,在ECMAScript中,this并不限于只用来指向新创建的对象。

下面让我们更详细的了解一下,在ECMAScript中this的值到底是什么?

定义

this是执行上下文中的一个属性:

activeExecutionContext = {
  VO: {...},
  this: thisValue
};

这里VO是我们前一章讨论的变量对象。

this与上下文中可执行代码(的类型)直接相关。this的值在进入上下文时确定,并且在上下文运行代码期间不会改变this的值。

下面让我们更详细研究这些场景。

this在全局代码中的值

在这里一切都很简单。在全局代码中,this始终是全局对象本身,这样就有可能间接的引用到它了。

// explicit property definition of
// the global object
this.a = 10; // global.a = 10
alert(a); // 10
 
// implicit definition via assigning
// to unqualified identifier
b = 20;
alert(this.b); // 20
 
// also implicit via variable declaration
// because variable object of the global context
// is the global object itself
var c = 30;
alert(this.c); // 30

this在函数代码中的值

在函数代码中使用this时很有趣,这种应用场景很难且会导致很多问题。

在这种类型的代码中,this值的首要(也许是最主要的)特点是它没有静态绑定到一个函数。

正如我们上面曾提到的那样,this的值在进入上下文时确定,在函数代码中,this的值每一次(进入上下文时)可能完全不同。

不管怎样,在代码运行期间,this的值是不变的,也就是说,因为this不是一个变量,所以不可能为其分配一个新值。(相反,在Python编程语言中,它明确的定义为对象本身,在运行期间可以不断改变)。

var foo = {x: 10};
 
var bar = {
  x: 20,
  test: function () {
 
    alert(this === bar); // true
    alert(this.x); // 20
 
    this = foo; // error
 
    alert(this.x); // if there wasn't an error then 20, not 10
 
  }
 
};
 
// on entering the context this value is
// determined as "bar" object; why so - will
// be discussed below in detail
 
bar.test(); // true, 20
 
foo.test = bar.test;
 
// however here this value will now refer
// to "foo" – even though we're calling the same function
 
foo.test(); // false, 10

那么,在函数代码中,什么影响了this的值发生变化?有几个因素。

首先,在通常的函数调用中,this是由激活上下文代码的调用者来提供的,即调用函数的父上下文(parent context)。this取决于调用函数的方式。(译者注:参考这里)

为了在任何情况下准确无误的确定this值,有必要理解和记住这重要的一点:正是调用函数的方式影响了调用的上下文中this的值,没有别的什么(我们可以在一些文章,甚至是在关于javascript的书籍中看到,它们声称:“this的值取决于函数如何定义,如果它是全局函数,this设置为全局对象,如果函数是一个对象的方法,this将总是指向这个对象。–这绝对不正确”)。继续我们的话题,可以看到,即使是正常的全局函数也会因为不同调用方式而激活,这些不同调用方式产生了this不同的值。

function foo() {
  alert(this);
}
 
foo(); // global
 
alert(foo === foo.prototype.constructor); // true
 
// but with another form of the call expression
// of the same function, this value is different
 
foo.prototype.constructor(); // foo.prototype

有时可能将函数作为某些对象的一个方法来调用,此时this的值不会设置为这个对象。

var foo = {
  bar: function () {
    alert(this);
    alert(this === foo);
  }
};
 
foo.bar(); // foo, true
 
var exampleFunc = foo.bar;
 
alert(exampleFunc === foo.bar); // true
 
// again with another form of the call expression
// of the same function, we have different this value
 
exampleFunc(); // global, false

那么,到底调用函数的方式如何影响this的值?为了充分理解this的值是如何确定的,我们需要详细分析一个内部类型(internal type)——引用类型(Reference type)。

引用类型

用伪代码可以把引用类型表示为拥有两个属性的对象——base(即拥有属性的那个对象),和base中的propertyName 。

var valueOfReferenceType = {
  base: <base object>,
  propertyName: <property name>
};

引用类型的值仅存在于两种情况中:

1. 当我们处理一个标示符时;(when we deal with an identifier;)

2. 或一个属性访问器;(or with a property accessor.)

标示符的处理过程在 Chapter 4. Scope chain中讨论;在这里我们只需要知道,使用这种处理方式的返回值总是一个引用类型的值(这对this来说很重要)。

标识符是变量名,函数名,函数参数名和全局对象中未识别的属性名。例如,下面标识符的值:

var foo = 10;
function bar() {}

在操作的中间结果中,引用类型对应的值如下:

var fooReference = {
  base: global,
  propertyName: 'foo'
};
 
var barReference = {
  base: global,
  propertyName: 'bar'
};

为了从引用类型中得到一个对象真正的值,在伪代码中可以用GetValue方法(译者注:11.1.6)来表示,如下:

function GetValue(value) {
 
  if (Type(value) != Reference) {
    return value;
  }
 
  var base = GetBase(value);
 
  if (base === null) {
    throw new ReferenceError;
  }
 
  return base.[[Get]](GetPropertyName(value));
 
}

内部的[[Get]]方法返回对象属性真正的值,包括对原型链中继承属性的分析。

GetValue(fooReference); // 10
GetValue(barReference); // function object "bar"

属性访问器都应该熟悉。它有两种变体:点(.)语法(此时属性名是正确的标示符,且事先知道),或括号语法([])。

foo.bar();
foo['bar']();

在计算中间的返回值中,引用类型对应的值如下:

var fooBarReference = {
  base: foo,
  propertyName: 'bar'
};
 
GetValue(fooBarReference); // function object "bar"

那么,从最重要的意义上来说,引用类型的值与函数上下文中的this的值是如何关联起来的呢?这个关联的过程是这篇文章的核心。(The given moment is the main of this article.) 在一个函数上下文中确定this的值的通用规则如下:

在一个函数上下文中,this的值由调用者提供,且由调用函数的方式决定。如果调用括号()的左边是引用类型的值,this将设为这个引用类型值的base对象,在其他情况下(与引用类型不同的任何其它属性),this的值都为null。不过,实际不存在this的值为null的情况,因为当this的值为null的时候,其值会被隐式转换为全局对象。

下面让我们看个例子:

function foo() {
  return this;
}
 
foo(); // global

我们看到在调用括号的左边是一个引用类型值(因为foo是一个标示符):

var fooReference = {
  base: global,
  propertyName: 'foo'
};

相应地,this也设置为引用类型的base对象。即全局对象。

同样,使用属性访问器:

var foo = {
  bar: function () {
    return this;
  }
};
 
foo.bar(); // foo

同样,我们拥有一个引用类型的值,其base是foo对象,在函数bar激活时将base设置给this。

var fooBarReference = {
  base: foo,
  propertyName: 'bar'
};

但是,如果用另一种方式激活相同的函数,this的值将不同。

var test = foo.bar;
test(); // global

因为test作为标识符,产生了其他引用类型的值,该值的base(全局对象)被设置为this的值。

var testReference = {
  base: global,
  propertyName: 'test'
};

现在,我们可以很明确的说明,为什么用不同的形式激活同一个函数会产生不同的this,答案在于不同的引用类型(type Reference)的中间值。

function foo() {
  alert(this);
}
 
foo(); // global, because
 
var fooReference = {
  base: global,
  propertyName: 'foo'
};
 
alert(foo === foo.prototype.constructor); // true
 
// another form of the call expression
 
foo.prototype.constructor(); // foo.prototype, because
 
var fooPrototypeConstructorReference = {
  base: foo.prototype,
  propertyName: 'constructor'
};

另一个通过调用方式动态确定this的值的经典例子:

function foo() {
  alert(this.bar);
}
 
var x = {bar: 10};
var y = {bar: 20};
 
x.test = foo;
y.test = foo;
 
x.test(); // 10
y.test(); // 20

函数调用和非引用类型

那么,正如我们已经指出,当调用括号的左边不是引用类型而是其它类型,this的值自动设置为null,实际最终this的值被隐式转换为全局对象。

让我们思考下面这种函数表达式:

(function  () {
  alert(this); // null => global
})();

在这个例子中,我们有一个函数对象但不是引用类型的对象(因为它不是标示符,也不是属性访问器),相应地,this的值最终被设为全局对象。

更多复杂的例子:

var foo = {
  bar: function () {
    alert(this);
  }
};
 
foo.bar(); // Reference, OK => foo
(foo.bar)(); // Reference, OK => foo
 
(foo.bar = foo.bar)(); // global?
(false || foo.bar)(); // global?
(foo.bar, foo.bar)(); // global?

那么,为什么我们有一个属性访问器,它的中间值应该为引用类型的值,但是在某些调用中我们得到this的值不是base对象,而是global对象?

问题出现在后面的三个调用,在执行一定的操作运算之后,在调用括号的左边的值不再是引用类型。

第一个例子很明显———明显的引用类型,结果是,this为base对象,即foo。

在第二个例子中,分组操作符(译者注:这里的分组操作符就是指foo.bar外面的括号"()")没有实际意义,想想上面提到的,从引用类型中获得一个对象真正的值的方法,如GetValue (参考11.1.6)。相应的,在分组操作的返回值中———我们得到的仍是一个引用类型。这就是this的值为什么再次被设为base对象,即 foo。

第三个例子中,与分组操作符不同,赋值操作符调用了GetValue方法(参考11.13.1的第三步)。返回的结果已经是函数对象(不是引用类型),这意味着this的值被设为null,实际最终结果是被设置为global对象。

第四个和第五个也是一样——逗号操作符和逻辑操作符(OR)调用了GetValue 方法,相应地,我们失去了引用类型的值而得到了函数类型的值,所以this的值再次被设为global对象。

引用类型和this为null

有一种情况,如果调用方式确定了引用类型的值(when call expression determinates on the left hand side of call brackets the value of Reference type。译者注,原文有点拖沓!),不管怎样,只要this的值被设置为null,其最终就会被隐式转换成global。当引用类型值的base对象是激活对象时,就会导致这种情况。

下面的实例中,内部函数被父函数调用,此时我们就能够看到上面说的那种特殊情况。正如我们在 第二章 学到的一样,局部变量、内部函数、形式参数都储存在给定函数的激活对象中。

function foo() {
  function bar() {
    alert(this); // global
  }
  bar(); // the same as AO.bar()
}

激活对象总是作为this的值返回——null(即伪代码AO.bar()相当于null.bar())。(译者注:不明白参考这里)这里我们再次回到上面描述的情况,this的值最终还是被设置为全局对象。

有一种情况除外:“在with语句中调用函数,且在with对象(译者注:即下面例子中的__withObject)中包含函数名属性时”。with语句将其对象添加在作用域链最前端,即在激活对象的前面。那么对应的,引用类型有值(通过标识符或属性访问器),其base对象不再是激活对象,而是with语句的对象。顺便提一句,这种情况不仅跟内部函数相关,还跟全局函数相关,因为with对象比作用域链里的最前端的对象(全局对象或一个激活对象)还要靠前。

var x = 10;
 
with ({
 
  foo: function () {
    alert(this.x);
  },
  x: 20
 
}) {
 
  foo(); // 20
 
}
 
// because
 
var  fooReference = {
  base: __withObject,
  propertyName: 'foo'
};

在catch语句的实际参数中的函数调用存在类似情况:在这种情况下,catch对象被添加到作用域的最前端,即在激活对象或全局对象的前面。但是,这个特定的行为被确认为是ECMA-262-3的一个bug,这个在新版的ECMA-262-5中修复了。修复后,在特定的激活对象中,this指向全局对象。而不是catch对象。

try {
  throw function () {
    alert(this);
  };
} catch (e) {
  e(); // __catchObject - in ES3, global - fixed in ES5
}
 
// on idea
 
var eReference = {
  base: __catchObject,
  propertyName: 'e'
};
 
// but, as this is a bug
// then this value is forced to global
// null => global
 
var eReference = {
  base: global,
  propertyName: 'e'
};

同样的情况出现在命名函数(函数的更多细节参考Chapter 5. Functions)的递归调用中。在函数的第一次调用中,base对象是父激活对象(或全局对象),在递归调用中,base对象应该是存储着函数表达式可选名称的特定对象。但是,在这种情况下,this的值也总是被设置为global。

(function  foo(bar) {
 
  alert(this);
 
  !bar && foo(1); // "should" be special object, but always (correct) global
 
})(); // global

this在作为构造器调用的函数中的值

还有一个在函数的上下文中与this的值相关的情况是:函数作为构造器调用时。

function A() {
  alert(this); // newly created object, below - "a" object
  this.x = 10;
}
 
var a = new A();
alert(a.x); // 10

在这个例子中,new操作符调用“A”函数内部的[[Construct]]方法,接着,在对象创建后,调用其内部的[[Call]]方法,所有相同的函数“A”都将this的值设置为新创建的对象。

手动设置一个函数调用的this

在Function.prototype中定义了两个方法允许手动设置函数调用时this的值,它们是.apply和.call方法(所有的函数都可以访问它们)。它们用接受的第一个参数作为this的值,this在调用的作用域中使用。这两个方法的区别不大,对于.apply,第二个参数必须是数组(或者是类似数组的对象,如arguments,相反,.call能接受任何参数。两个方法必须的参数都是第一个——this。

例如

var b = 10;
 
function a(c) {
  alert(this.b);
  alert(c);
}
 
a(20); // this === global, this.b == 10, c == 20
 
a.call({b: 20}, 30); // this === {b: 20}, this.b == 20, c == 30
a.apply({b: 30}, [40]) // this === {b: 30}, this.b == 30, c == 40

结论

在这篇文章中,我们讨论了ECMAScript中this关键字的特征(and they really are features, in contrast, say, with C++ or Java,译者注:这句话没什么大用,还不知道咋翻好,暂不翻了)。我希望这篇文章有助于你准确的理解ECMAScript中this关键字如何工作。同样,我很高兴在评论中回答您的问题。

其他参考

10.1.7 – This;
11.1.1 – The this keyword;
11.2.2 – The new operator;
11.2.3 – Function calls.

 

英文地址 : ECMA-262-3 in detail. Chapter 3. This.
中文地址 : [JavaScript]ECMA-262-3 深入解析.第三章.this

翻译声明:
1.因为Denis已经翻译过这篇文章,所以该篇译文在部分章节参考了他的译文,参考引用部分大概占整篇文章的30%左右,另外70%左右完全是重新翻译的。
2.在翻译过程中,跟原作者进行了充分的沟通,大家看译文的时候,可以多参考原文的留言列表。
3.再好的翻译也赶不上原汁原味的原文,所以推荐大家看过译文之后还是要再仔细看看原文。

posted @ 2010-05-04 16:53 Justin 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏