从ECMAScript规范解读this

2021-03-12

前言

在《JavaScript深入之执行上下文栈》中讲到，当JavaScript代码执行一段可执行代码(executable code)时，会创建对应的执行上下文(execution context)。
(可执行代码有三种：全局代码、函数代码、eval代码)=>(三种执行上下文：全局执行上下文、函数执行上下文、eval执行上下文)

对于每个执行上下文，都有三个重要属性:

变量对象(Variable object，VO)
作用域链(Scope chain)
this

今天重点讲讲this
……
我们要从 ECMASciript5 规范开始讲起
先奉上 ECMAScript 5.1 规范地址：
中文版:http://yanhaijing.com/es5/#115
让我们开始了解规范吧！

Types

ECMAScript 的类型分为语言类型和规范类型。
ECMAScript 语言类型是开发者直接使用 ECMAScript 可以操作的。其实就是我们常说的Undefined, Null, Boolean, String, Number, 和 Object。
而规范类型相当于 meta-values，是用来用算法描述 ECMAScript 语言结构和 ECMAScript 语言类型的。
规范类型包括：Reference, List, Completion, Property Descriptor, Property Identifier, Lexical Environment, 和 Environment Record。
没懂？没关系，我们只要知道在 ECMAScript 规范中还有一种只存在于规范中的类型，它们的作用是用来描述语言底层行为逻辑。
今天我们要讲的重点是便是其中的 Reference 类型。它与 this 的指向有着密切的关联。

Reference

那什么又是 Reference ？

Reference 类型就是用来解释诸如 delete、typeof 以及赋值等操作行为的。

抄袭尤雨溪大大的话，就是：

这里的 Reference 是一个 Specification Type，也就是 “只存在于规范里的抽象类型”。它们是为了更好地描述语言的底层行为逻辑才存在的，但并不存在于实际的 js 代码中。

再看接下来的这段具体介绍 Reference 的内容：
这段讲述了 Reference 的构成，由三个组成部分，分别是：

base value
referenced name
strict reference

可是这些到底是什么呢？
我们简单的理解的话：
base value 就是属性所在的对象或者就是 EnvironmentRecord，它的值只可能是 undefined, an Object, a Boolean, a String, a Number, or an environment record 其中的一种。
referenced name 就是属性的名称

举个例子：

var foo = 1;
//对应的Reference是：
var fooReference = {
    base: EnvironmentRecord,
    name: 'foo',
    strict: false
}

再举个例子：

var foo = {
    bar: function() {
        return this
    }
};
foo.bar(); //foo
//bar对应的Reference是：
var BarReference = {
    base: foo,
    propertyName: 'bar',
    strict: false
}

而且规范中还提供了获取 Reference 组成部分的方法，比如 GetBase 和 IsPropertyReference。

1、GetBase:返回reference的base value
2、IsPropertyReference:如果base value是一个对象，就返回true

GetValue

一个用于从 Reference 类型获取对应值的方法

简单模拟GetValue的使用

var foo = 1;
var fooReference = {
    base: EnvironmentRecord,
    name: 'foo',
    strict: false
};
GetValue(fooReference)//1

GetValue 返回对象属性真正的值，但是要注意：
调用 GetValue，返回的将是具体的值，而不再是一个 Reference
这个很重要，这个很重要，这个很重要

如何确定this的值

关于 Reference 讲了那么多，为什么要讲 Reference 呢？到底 Reference 跟本文的主题 this 有哪些关联呢？如果你能耐心看完之前的内容，以下开始进入高能阶段：
这里讲了当函数调用的时候，如何确定 this 的取值。

1.计算 MemberExpression 的结果赋值给 ref
2.判断 ref 是不是一个 Reference 类型

2.1 如果 ref 是 Reference，并且 IsPropertyReference(ref) 是 true, 那么 this 的值为 GetBase(ref)
2.2 如果 ref 是 Reference，并且 base value 值是 Environment Record, 那么this的值为 ImplicitThisValue(ref)
2.3 如果 ref 不是 Reference，那么 this 的值为 undefined

具体分析

让我们一步一步看：
1、计算 MemberExpression 的结果赋值给 ref
什么是 MemberExpression？
举个例子：

function foo() {
    console.log(this);
}
foo();//MemberExpression是foo

function foo() {
    return function () {
        console.log(this);
    }
}
foo()();//MemberExpression是foo()

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

所以简单理解MemberExpression其实就是()左边的部分

2、判断 ref 是不是一个 Reference 类型
关键就在于看规范是如何处理各种 MemberExpression，返回的结果是不是一个Reference类型。
举最后一个例子：

var value = 1;
var foo = {
    value: 2,
    bar: function () {
        return this.value;
    }
}
//示例1
console.log(foo.bar());
//示例2
console.log((foo.bar)())
//示例3
console.log((foo.bar = foo.bar)());
//示例4
console.log((false || foo.bar)());
//示例5
console.log((foo.bar, foo.bar)());

(1)foo.bar()
在示例1中,MemberExpression计算的结果是foo.bar,那么foo.bar是不是一个Reference呢？
查看规范 11.2.1 Property Accessors，这里展示了一个计算的过程，什么都不管了，就看最后一步：

1	Return a value of type Reference whose base value is baseValue and whose referenced name is propertyNameString, and whose strict mode flag is strict.

我们得知该表达式返回了一个 Reference 类型！
根据之前的内容，我们知道该值为：

var Reference = {
    base: foo,
    name: 'bar',
    strict: false
}

接下来按照 2.1 的判断流程走：
2.1 如果 ref 是 Reference，并且 IsPropertyReference(ref) 是 true, 那么 this 的值为 GetBase(ref)
该值是 Reference 类型，那么 IsPropertyReference(ref) 的结果是多少呢？
前面我们已经铺垫了 IsPropertyReference 方法，如果 base value 是一个对象，结果返回 true。
base value为foo,foo是一个对象,所以IsPropertyReference(ref)结果为true
这个时候我们就可以确定this的值了：this = GetBase(ref)
GetBase也已经提过，获得base value值,这个例子中就是foo，所以this的值就是foo,示例1的结果就是2

(2)(foo.bar)()
foo.bar 被 () 包住
直接看结果部分：

1 2	Return the result of evaluating Expression. This may be of type Reference. NOTE This algorithm does not apply GetValue to the result of evaluating Expression.

实际上 () 并没有对 MemberExpression 进行计算，所以其实跟示例 1 的结果是一样的。

(3)(foo.bar = foo.bar)()
看示例3，有赋值操作符，查看规范 11.13.1 Simple Assignment ( = ):
计算的第三步：

1	3.Let rval be GetValue(rref).

因为使用了 GetValue，所以返回的值不是 Reference 类型，
按照之前讲的判断逻辑：
2.3 如果 ref 不是Reference，那么 this 的值为 undefined
this 为 undefined，非严格模式下，this 的值为 undefined 的时候，其值会被隐式转换为全局对象。

(4)(false || foo.bar)()
看示例4，逻辑与算法，查看规范 11.11 Binary Logical Operators：
计算第二步：

1	2.Let lval be GetValue(lref).

因为使用了 GetValue，所以返回的不是 Reference 类型，this 为 undefined

(5)(foo.bar, foo.bar)()
看示例5，逗号操作符，查看规范11.14 Comma Operator ( , )
计算第二步：

1	2.Call GetValue(lref).

因为使用了 GetValue，所以返回的不是 Reference 类型，this 为 undefined

揭晓结果

所以最后一个例子的结果是：

var value = 1;
var foo = {
  value: 2,
  bar: function () {
    return this.value;
  }
}
//示例1
console.log(foo.bar()); // 2
//示例2
console.log((foo.bar)()); // 2
//示例3
console.log((foo.bar = foo.bar)()); // 1
//示例4
console.log((false || foo.bar)()); // 1
//示例5
console.log((foo.bar, foo.bar)()); // 1

注意：以上是在非严格模式下的结果，严格模式下因为 this 返回 undefined，所以示例 3 会报错。

补充

最最后，忘记了一个最最普通的情况：

function foo() {
    console.log(this);
}
foo();

MemberExpression 是 foo，解析标识符，查看规范 10.3.1 Identifier Resolution，会返回一个 Reference 类型的值：

var fooReference = {
    base: EnvironmentRecord,
    name: 'foo',
    strict: false
}

接下来进行判断：
2.1 如果 ref 是 Reference，并且 IsPropertyReference(ref) 是 true, 那么 this 的值为 GetBase(ref)
因为 base value 是 EnvironmentRecord，并不是一个 Object 类型，还记得前面讲过的 base value 的取值可能吗？只可能是 undefined, an Object, a Boolean, a String, a Number, 和 an environment record 中的一种。
IsPropertyReference(ref) 的结果为 false，进入下个判断：
2.2 如果 ref 是 Reference，并且 base value 值是 Environment Record, 那么this的值为 ImplicitThisValue(ref)
base value 正是 Environment Record，所以会调用 ImplicitThisValue(ref)
查看规范 10.2.1.1.6，ImplicitThisValue 方法的介绍：该函数始终返回 undefined。
所以最后 this 的值就是 undefined。

多说一句

尽管我们可以简单的理解this为调用函数的对象，如果是这样的话，如何解释下面这个例子呢？

var value = 1;
var foo = {
  value: 2,
  bar: function () {
    return this.value;
  }
}
console.log((false || foo.bar)()); // 1

此外，又如何确定调用函数的对象是谁呢？在写文章之初，我就面临着这些问题，最后还是放弃从多个情形下给大家讲解 this 指向的思路，而是追根溯源的从 ECMASciript 规范讲解 this 的指向，尽管从这个角度写起来和读起来都比较吃力，但是一旦多读几遍，明白原理，绝对会给你一个全新的视角看待 this 。而你也就能明白，尽管 foo() 和 (foo.bar = foo.bar)() 最后结果都指向了 undefined，但是两者从规范的角度上却有着本质的区别。

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