深入解析JavaScript编程中的this关键字使用

JavaScript中this关键字的基本概念

在JavaScript编程中，this关键字究竟代表什么？许多开发者会回答它指向当前对象。这种理解在多数场景下是正确的。例如，在网页开发中常见的JavaScript代码片段如下：

<input type="submit" value="提交" onclick="this.value='正在提交数据'" />

在此处，this明确指向当前对象，即该提交按钮。通常情况下，我们对this的使用都遵循这一规律。然而，是否存在例外情况呢？

请观察以下示例：

var foo = function() {
  console.log(this);
}
foo();
new foo();

函数调用方式对this指向的影响

对比foo()与new foo()的运行结果，可以发现前者中的this并未指向foo函数本身，而是指向当前页面的window对象；而后者中的this才真正指向foo函数实例。这是为什么呢？

这涉及JavaScript的一项重要特性，即“闭包”。闭包的概念并非难以理解，但也无法用一两句话概括。我将在后续文章中深入探讨这一JavaScript核心特性。目前需要明确的是，由于闭包的存在，JavaScript中的作用域变得至关重要。

所谓作用域，简而言之，是指函数创建时所处的环境。若未显式指定，this变量的值即为函数当前的作用域。

在前面的例子中，foo()函数是在全局作用域（即window对象）中定义的，因此this的值指向当前的window对象。而通过new foo()这种形式，实际上是创建了一个foo()函数的副本，并基于该副本进行操作，因此这里的this指向foo()函数的这个副本。

上述解释可能略显抽象，让我们通过一个实际例子来理解：

<input type="button" id="aButton" value="demo" onclick="" />
<script type="text/javascript">
function demo() {
  this.value = Math.random();
}
</script>

如果直接调用demo()函数，程序将会报错。因为demo函数是在window对象中定义的，其拥有者（即作用域）为window，所以demo的this也指向window。而window对象并没有value属性，因此会引发错误。

如果我们通过创建副本的方式，将该函数的副本绑定到一个HTML元素上，那么该副本的拥有者就变成了这个元素，this也随之指向该元素：

document.getElementById("aButton").onclick = demo;

这样，aButton的onclick属性被设置为demo()函数的一个副本，此时this也指向aButton。

你甚至可以为多个不同的HTML元素创建不同的函数副本。每个副本的拥有者都是对应的HTML元素，各自的this也都指向它们的拥有者，不会造成混乱。

但是，如果你这样定义某个元素的onclick事件：

<input type="button" id="aButton" value="demo" onclick="demo()" />

点击这个button之后，你会发现，程序又会报错——this又指向了window！

其实，这种方法并没有为程序创建一个新的函数，而只是引用了原有的函数。

具体来看两者的区别。

使用创建函数副本的方法：

<input type="button" id="aButton" value="demo" />
<script type="text/javascript">
var button = document.getElementById("aButton");
function demo() {
  this.value = Math.random();
}
button.onclick= demo;
alert(button.onclick);
</script>

得到的输出是：

function demo() {
  this.value = Math.random();
}

使用函数引用的方法：

<input type="button" id="aButton" value="demo" onclick="demo()" />
<script type="text/javascript">
var button = document.getElementById("aButton");
function demo() {
  this.value = Math.random();
}
alert(button.onclick);
</script>

得到的输出是：

function onclick() {
  demo();
}

通过对比可以看出区别。在函数引用的方式中，onclick事件只是直接调用demo()函数，而demo()函数的作用域仍然是window对象，因此this仍然指向window。

这就引出了另一个问题：既然函数副本如此好用，为什么还需要函数引用的方法呢？答案是性能。每新建一个函数的副本，程序就会为该副本分配一定的内存空间。而在实际应用中，大多数函数并不一定会被调用，于是这部分内存就被白白浪费了。而使用函数引用的方式，程序只会给函数的本体分配内存，引用仅分配指针，这样效率就高很多。对于程序员而言，节约资源是首要考虑。

因此，我们来看一个更优的解决方案：

<script type="text/javascript">
function demo(obj) {
  obj.value = Math.random();
}
</script>
<input type="button" value="demo" onclick="demo(this)" />
<input type="button" value="demo" onclick="demo(this)" />
<input type="button" value="demo" onclick="demo(this)" />

这样，效率和需求就都能兼顾了。

JavaScript this决策树与执行环境分析

this的指向 由于JavaScript在运行期进行绑定的特性，JavaScript中的this可以是全局对象、当前对象或者任意对象，这完全取决于函数的调用方式。JavaScript中函数的调用主要有以下几种方式：作为对象方法调用、作为函数调用、作为构造函数调用，以及使用apply或call调用。常言道，字不如表，表不如图。为了让人更好地理解JavaScript中this到底指向什么？下面用一张图来进行解释：

上图我称之为“JavaScript this决策树”（非严格模式下）。下面通过例子来说明这个图如何帮助我们判断this的指向：

var point = { 
 x : 0, 
 y : 0, 
 moveTo : function(x, y) { 
   this.x = this.x + x; 
   this.y = this.y + y; 
   } 
 };
//决策树解释：point.moveTo(1,1)函数不是new进行调用，进入否决策，
//是用dot(.)进行调用，则指向.moveTo之前的调用对象，即point
point.moveTo(1,1); //this 绑定到当前对象,即point对象

point.moveTo()函数在“JavaScript this决策树”中进行判定的过程如下：

1）point.moveTo函数调用是用new进行调用的吗？显然不是，进入“否”分支，即判断函数是否用dot(.)进行调用；

2）point.moveTo函数是用dot(.)进行调用的，即进入“是”分支，此时this指向point.moveTo中.之前的对象point；

图解point.moveTo函数的this指向解析图如下图所示：

再举例，看下面的代码：

function func(x) { 
 this.x = x; 
 } 
func(5); //this是全局对象window，x为全局变量
//决策树解析：func()函数是用new进行调用的么？为否，进入func()函数是用dot进行调用的么？为否，则 this指向全局对象window
x;//x => 5

func()函数在“JavaScript this决策树”中进行判定的过程如下：

1）func(5)函数调用是用new进行调用的吗？显然不是，进入“否”分支，即判断函数是否用dot(.)进行调用；

2）func(5)函数不是用dot(.)进行调用的，即进入“否”分支，此时this指向全局变量window，那么this.x实际上就是window.x；

图解func函数的this指向解析图如下图所示：

针对作为函数直接调用的方式，下面看一个复杂的例子：

var point = { 
 x : 0, 
 y : 0, 
 moveTo : function(x, y) { 
   // 内部函数
   var moveX = function(x) { 
   this.x = x;//this 指向什么？window
  }; 
  // 内部函数
  var moveY = function(y) { 
  this.y = y;//this 指向什么？window
  }; 
  moveX(x); 
  moveY(y); 
  } 
 }; 
 point.moveTo(1,1); 
 point.x; //=>0 
 point.y; //=>0 
 x; //=>1 
 y; //=>1

point.moveTo(1,1)函数实际内部调用的是moveX()和moveY()函数，moveX()函数内部的this在“JavaScript this决策树”中进行判定的过程如下：

1）moveX(1)函数调用是用new进行调用的吗？显然不是，进入“否”分支，即判断函数是否用dot(.)进行调用；

2）moveX(1)函数不是用dot(.)进行调用的，即进入“否”分支，此时this指向全局变量window，那么this.x实际上就是window.x；

下面看一下作为构造函数调用的例子：

function Point(x,y){ 
  this.x = x; // this ?
  this.y = y; // this ?
 }
var np=new Point(1,1);
np.x;//1
var p=Point(2,2);
p.x;//error, p是一个空对象undefined
window.x;//2

Point(1,1)函数在var np=new Point(1,1)中的this在“JavaScript this决策树”中进行判定的过程如下：

1）var np=new Point(1,1)调用是用new进行调用的吗？显然是，进入“是”分支，即this指向np；

2）那么this.x=1，即np.x=1；

Point(2,2)函数在var p= Point(2,2)中的this在“JavaScript this决策树”中进行判定的过程如下：

1）var p= Point(2,2)调用是用new进行调用的吗？显然不是，进入“否”分支，即判断函数是否用dot(.)进行调用；

2）Point(2,2)函数不是用dot(.)进行调用的？判定为否，即进入“否”分支，此时this指向全局变量window，那么this.x实际上就是window.x；

3）this.x=2即window.x=2。

最后看一下函数用call和apply进行调用的例子：

function Point(x, y){ 
  this.x = x; 
  this.y = y; 
  this.moveTo = function(x, y){ 
    this.x = x; 
    this.y = y; 
  } 
 } 

var p1 = new Point(0, 0); 
var p2 = {x: 0, y: 0}; 
p1.moveTo.apply(p2, [10, 10]);//apply实际上为p2.moveTo(10,10)
p2.x//10

p1.moveTo.apply(p2,[10,10])函数在“JavaScript this决策树”中进行判定的过程如下：

我们知道，apply和call这两个方法非常强大，它们允许切换函数执行的上下文环境（context），即this绑定的对象。p1.moveTo.apply(p2,[10,10])实际上是p2.moveTo(10,10)。那么p2.moveTo(10,10)可解释为：

1）p2.moveTo(10,10)函数调用是用new进行调用的吗？显然不是，进入“否”分支，即判断函数是否用dot(.)进行调用；

2）p2.moveTo(10,10)函数是用dot(.)进行调用的，即进入“是”分支，此时this指向p2.moveTo(10,10)中.之前的对象p2，所以p2.x=10；

关于JavaScript函数执行环境的过程，IBM developerworks文档库中的一段描述非常精彩，摘抄如下：

“JavaScript中的函数既可以被当作普通函数执行，也可以作为对象的方法执行，这是导致this含义如此丰富的主要原因。一个函数被执行时，会创建一个执行环境（ExecutionContext），函数的所有行为均发生在此执行环境中。构建该执行环境时，JavaScript首先会创建arguments变量，其中包含调用函数时传入的参数。接下来创建作用域链。然后初始化变量，首先初始化函数的形参表，值为arguments变量中对应的值，如果arguments变量中没有对应值，则该形参初始化为undefined。如果该函数中含有内部函数，则初始化这些内部函数。如果没有，继续初始化该函数内定义的局部变量，需要注意的是此时这些变量初始化为undefined，其赋值操作在执行环境（ExecutionContext）创建成功后，函数执行时才会执行，这点对于我们理解JavaScript中的变量作用域非常重要，鉴于篇幅，我们先不在这里讨论这个话题。最后为this变量赋值，如前所述，会根据函数调用方式的不同，赋给this全局对象、当前对象等。至此函数的执行环境（ExecutionContext）创建成功，函数开始逐行执行，所需变量均从之前构建好的执行环境（ExecutionContext）中读取。” 理解这段话对于理解Javascript函数将大有好处。