JavaScript的this指向原理

问题的由来

学懂JavaScript语言，一个标志就是理解下面两种写法，可能有不一样的结果。

1. var obj = {

2. foo: function () {}

3. };

4. var foo = obj.foo;

5. // 写法一

6. obj.foo()

7. // 写法二

8. foo()

上面代码中，虽然obj.foo和foo指向同一个函数，但是执行结果可能不一样。请看下面的例子。

1. var obj = {

2. foo: function () { console.log(this.bar) },

3. bar: 1

4. };

5. var foo = obj.foo;

6. var bar = 2;

7. obj.foo() // 1

8. foo() // 2

这种差异的原因，就在于函数体内部使用了this关键字。很多教科书会告诉你，this指的是函数运行时所在的环境。对于obj.foo()来说，foo运行在obj环境，所以this指向obj；对于foo()来说，foo运行在全局环境，所以this指向全局环境。所以，两者的运行结果不一样。
这种解释没错，但是教科书往往不告诉你，为什么会这样？也就是说，函数的运行环境到底是怎么决定的？举例来说，为什么obj.foo()就是在obj环境执行，而一旦var foo = obj.foo，foo()就变成在全局环境执行？
本文就来解释JavaScript这样处理的原理。理解了这一点，你就会彻底理解this的作用。

内存的数据结构

JavaScript语言之所以有this的设计，跟内存里面的数据结构有关系。

var obj = { foo:  5 }; 

上面的代码将一个对象赋值给变量obj。JavaScript引擎会先在内存里面，生成一个对象{ foo: 5 }，然后把这个对象的内存地址赋值给变量obj。

也就是说，变量obj是一个地址（reference）。后面如果要读取obj.foo，引擎先从obj拿到内存地址，然后再从该地址读出原始的对象，返回它的foo属性。
原始的对象以字典结构保存，每一个属性名都对应一个属性描述对象。举例来说，上面例子的foo属性，实际上是以下面的形式保存的。

1. {

2. foo: {

3. [[value]]: 5

4. [[writable]]: true

5. [[enumerable]]: true

6. [[configurable]]: true

7. }

8. }

注意，foo属性的值保存在属性描述对象的value属性里面。

函数

这样的结构是很清晰的，问题在于属性的值可能是一个函数。

var obj = { foo: function () {} }; 

这时，引擎会将函数单独保存在内存中，然后再将函数的地址赋值给foo属性的value属性。

1. {

2. foo: {

3. [[value]]: 函数的地址

4. ...

5. }

6. }

由于函数是一个单独的值，所以它可以在不同的环境（上下文）执行。

1. var f = function () {};

2. var obj = { f: f };

3. // 单独执行

4. f()

5. // obj 环境执行

6. obj.f()

环境变量

JavaScript允许在函数体内部，引用当前环境的其他变量。

1. var f = function () {

2. console.log(x);

3. };

上面代码中，函数体里面使用了变量x。该变量由运行环境提供。
现在问题就来了，由于函数可以在不同的运行环境执行，所以需要有一种机制，能够在函数体内部获得当前的运行环境（context）。所以，this就出现了，它的设计目的就是在函数体内部，指代函数当前的运行环境。

1. var f = function () {

2. console.log(this.x);

3. }

上面代码中，函数体里面的this.x就是指当前运行环境的x。

1. var f = function () {

2. console.log(this.x);

3. }

4. var x = 1;

5. var obj = {

6. f: f,

7. x: 2,

8. };

9. // 单独执行

10. f() // 1

11. // obj 环境执行

12. obj.f() // 2

上面代码中，函数f在全局环境执行，this.x指向全局环境的x。

在obj环境执行，this.x指向obj.x。

回到本文开头提出的问题，obj.foo()是通过obj找到foo，所以就是在obj环境执行。一旦var foo = obj.foo，变量foo就直接指向函数本身，所以foo()就变成在全局环境执行。

this使用场景

函数的不同使用场合，this有不同的值。总的来说，this就是函数运行时所在的环境对象。

情况一：纯粹的函数调用

这是函数的最通常用法，属于全局性调用，因此this就代表全局对象。请看下面这段代码，它的运行结果是1。

1. var x = 1;

2. function test() {

3. console.log(this.x);

4. }

5. test(); // 1

情况二：作为对象方法的调用

函数还可以作为某个对象的方法调用，这时this就指这个上级对象。

1. function test() {

2. console.log(this.x);

3. }

4. var obj = {};

5. obj.x = 1;

6. obj.m = test;

7. obj.m(); // 1

情况三：作为构造函数调用

所谓构造函数，就是通过这个函数，可以生成一个新对象。这时，this就指这个新对象。

1. function test() {

2. 　this.x = 1;

3. }

4. var obj = new test();

5. obj.x // 1

运行结果为1。为了表明这时this不是全局对象，我们对代码做一些改变：

1. var x = 2;

2. function test() {

3. this.x = 1;

4. }

5. var obj = new test();

6. x // 2

运行结果为2，表明全局变量x的值根本没变。

情况四：apply调用

apply()是函数的一个方法，作用是改变函数的调用对象。它的第一个参数就表示改变后的调用这个函数的对象。因此，这时this指的就是这第一个参数。

1. var x = 0;

2. function test() {

3. 　console.log(this.x);

4. }

5. var obj = {};

6. obj.x = 1;

7. obj.m = test;

8. obj.m.apply() // 0

apply()的参数为空时，默认调用全局对象。因此，这时的运行结果为0，证明this指的是全局对象。
如果把最后一行代码修改为

obj.m.apply(obj); //1 

运行结果就变成了1，证明了这时this代表的是对象obj。