JavaScript 的 this 原理

一、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。

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

var foo = obj.foo;

// 写法一
obj.foo()

// 写法二
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。

var obj = {
  foo: function () { console.log(this.bar) },
  bar: 1
};

var foo = obj.foo;
var bar = 2;

obj.foo() // 1
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。

二、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。

{
  foo: {
    [[value]]: 5
    [[writable]]: true
    [[enumerable]]: true
    [[configurable]]: true
  }
}

注意， foo 属性的值保存在属性描述对象的 value 属性里面。

三、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。

{
  foo: {
    [[value]]: 函数的地址
    ...
  }
}

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。

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

// 单独执行
f()

// obj 环境执行
obj.f()

四、环境变量

JavaScript 允许在函数体内部，引用当前环境的其他变量。

var f = function () {
  console.log(x);
};

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。

var f = function () {
  console.log(this.x);
}

上面代码中，函数体里面的 this.x 就是指当前运行环境的 x 。

var f = function () {
  console.log(this.x);
}

var x = 1;
var obj = {
  f: f,
  x: 2,
};

// 单独执行
f() // 1

// obj 环境执行
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 this 。

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。

（完）