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手写bind

先看一下mdn对于bind的定义：

bind()方法创建一个新的函数，在bind()被调用时，这个新函数的this被bind的第一个参数指定，其余的参数将作为新函数的参数供调用时使用。

bind()会返回一个指定this的函数，在执行该函数的时候会通过call调用执行bind()方法的函数，并将指定的this传入返回执行结果。

arguments

想要实现bind的话，我们还需要了解一下arguments对象。

arguments对象不是一个Array。它类似于Array，但除了length属性和索引元素之外没有任何Array属性。

可以将arguments转换为：

// es5
var args = Array.prototype.slice.call(arguments);
var args = [].slice.call(arguments);// es6
const args = Array.from(arguments);
const args = [...arguments];

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TypeScript声明合并

这里我们在通过在Function的原型上新添加一个myBind方法来实现bind方法对应的功能。

由于我们用到了TypeScript,直接在Function.prototype上添加方法会报错，这里我们用到声明合并的概念。

• 文档链接
• stackoverflow也有对应的解决方法： define prototype function with typescript

具体做法如下：

首先根目录下新建types/index.d.ts用来类型声明：

// declaration merging：声明合并
// 类似于函数重载
// 这里声明的Function会和typescript已经定义好的Function进行类型合并，从而会支持自己新增的类型和原有的类型
type AnyFunction = (...args: any[]) => any
interface Function {// 剩余参数可以表示一个可以传入任意参数(参数类型和参数个数)的函数myBind: <T>(context?: any, ...args: T[]) => (AnyFunction)
}

之后我们要在tsconfig.json中设置types属性：

{"compilerOptions": {..."types": ["./principle/types"],...}
}

这样写了之后，TypeScript会将我们定义的Function和TypeScript自己定义的Function接口里的属性和方法进行合并，之后我们就可以使用自己定义的myBind方法

es6语法实现

我们先定义测试函数：

const fn = function (this: any, ...args: any[]): any {console.log('this', this);return args;
};

测试函数会打印执行时的this并且返回执行时传入的参数。

接下来我们使用fn调用myBind方法:

const newFn = fn.myBind({ name: 'wk', age: 12 });
console.log('newFn', newFn(1, 2, 3, 4));

我们期望的输出结果：

{ name: 'wk', age: 12 }
[1,2,3,4]

在了解需求后我们实现bind方法：

type AnyFunction = (...args: any[]) => any
const myBind = function (this: AnyFunction, context?: any, ...args1: any[]) {// return (...args2: any[]): AnyFunction => {//   return this.call(context, ...args1, ...args2);// };// 这里的this是调用bind的函数const fn = this;return function (...args2: any[]): AnyFunction {// 由于不是箭头函数，这里还会有新的thisreturn fn.call(context, ...args1, ...args2);};
};

bind后的函数通过new命令执行

首先看下new的定义：

new运算符创建一个用户定义的对象类型的实例或具有构造函数的内置对象的实例

定义一个构造函数：

const Person = function (this: any, name: string, age: number) {this.name = name;this.age = age;this.sex = 'male';
};const person = new (Person('wk', 12) as any);

new关键字会进行如下操作：

1. 创建一个空的简单JavaScript对象(即{})
2. 将这个空对象的原型指向构造函数的prototype属性
3. 将步骤1新创建的对象作为this的上下文
4. 执行构造函数内部的代码
5. 如果该函数没有返回对象，则返回this

使用代码来表示大概是这样(以上边的Person函数为例)：

// 1. 创建一个空的简单`JavaScript`对象(即`{}`)
const temp = {}
// 2. 将这个空对象的原型指向构造函数的`prototype`属性
temp.__proto__ = Person.prototype
// 3. 将步骤1新创建的对象作为`this`的上下文
this = temp
// 4. 执行构造函数内部的代码
this.name = name
this.age = age
this.sex = 'male'
// 5. 用户没有手动返回对象的话，默认返回this
return this

当我们对bind绑定过的函数使用new操作符时，原来提供的this就会被忽略，不过还是能提前传入调用时的参数列表：

var fn = function(a,b) {console.log('this',this);this.a = athis.b = b
}
var object = new (fn.bind({ name:'wk',age: 12 } ,2 ,3 ))console.log('object',object);
// this {a:2, b:3}
// object {a:2, b:3}

下面是mdn中bind作为构造函数使用的绑定函数的例子，笔者将其进行了整理，方便理解：

// 创建构造函数Point
function Point(x, y) {this.x = x;this.y = y;
}// 为构造函数的原型添加toString方法
Point.prototype.toString = function() { return this.x + ',' + this.y; 
};// 创建构造函数的实例，并调用toString方法
const p = new Point(1, 2);
p.toString(); // '1,2'// 通过bind制定Point执行时的this=>window,第一个参数x=>0 
const YAxisPoint = Point.bind(window, 0);// 通过new创建Point执行bind函数后返回值的实例，并为构造函数传入参数
const axisPoint = new YAxisPoint(5);
// 调用实例的toString方法，尽管bind将this => window,但是this还是指向了实例
axisPoint.toString(); // '0,5'// instanceof: 实例进行原型链查找时可能会查找的原型的所属类即为true
axisPoint instanceof Point; // true
axisPoint instanceof YAxisPoint; // true

根据new关键字的作用以及bind结合new关键字使用的例子我们可以得到如下结论：
bind中绑定的this不会生效，还会使用调用bind的函数中的this 在bind绑定时可以提前传入构造函数中需要的参数

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那么当对bind后的函数是否执行new关键字时的判断如下：

type AnyFunction = (...args: any[]) => any
const myBind = function (this: AnyFunction, context?: any, ...args1: any[]) {const fn = this;function resultFn (this: any, ...args2: any[]): AnyFunction {// instanceof: 用于测试构造函数的prototype属性是否出现在对象的原型链上的任何位置const isUseNew = this instanceof resultFn;return fn.call(isUseNew ? this : context, ...args1, ...args2);};// 将添加到fn原型对象上的方法赋值到resultFn的原生对象上resultFn.prototype = Object.create(fn.prototype);return resultFn;
};

我们通过instanceof来判断函数是否在执行时使用了new，并且将fn的原型赋值到resultFn的原型上

到这里我们实现了一个支持new操作符的bind方法：

type AnyFunction = (...args: any[]) => any
// context是可选参数，没有传入的话默认指向window
const myBind = function (this: AnyFunction, context?: any, ...args1: any[]) {// return (...args2: any[]): AnyFunction => {//   return this.call(context, ...args1, ...args2);// };if (typeof this !== 'function') throw new Error('只能使用函数来调用bind');// 这里的this是调用bind的函数const fn = this;function resultFn (this: any, ...args2: any[]): AnyFunction {// 由于不是箭头函数，这里还会有新的this// const isUseNew = this.__proto__ === resultFn.prototype; // mdn不推荐使用__proto__// 说明返回的resultFn被当做new的构造函数调用// instanceof: 用于测试构造函数的prototype属性是否出现在对象的原型链上的任何位置const isUseNew = this instanceof resultFn;// 也可以这样写// isPrototypeOf: 用于测试一个对象是否存在于另一个对象的原型链上// resultFn.prototype 是否存在于this的原型链上// const isUserNew = resultFn.prototype.isPrototypeOf(this)return fn.call(isUseNew ? this : context, ...args1, ...args2);};// 在使用bind的时候，我们是将fn来作为构造函数的，并且在fn.prototype上绑定方法// 而我们最终在使用的时候，却是使用resultFn来作为构造函数的，然后将this传入到fn,// fn会帮我们将参数绑定到this上，但是不会帮我们绑定prototype,因为fn中的this现在已经指定了是外部的thisresultFn.prototype = Object.create(fn.prototype);return resultFn;
};

兼容旧语法

上边版本的bind方法用到了很多新语法，而在有些浏览器并不能很好的兼容这些语法。

为了提高代码的兼容性，我们使用es5的相关api来实现bind，修改内容如下：

• const => var
• 用arguments来代替剩余参数...args
• 用concat来拼接数组

修改之后的代码如下：

// es5 语法
type AnyFunction = (...args: any[]) => any
const _bind = function (this: AnyFunction) {// 缓存Array原型上的slicevar slice = Array.prototype.slice,context: any = arguments[0],// 将arguments通过slice转换为一个真数组args1: any[] = slice.call(arguments, 1),fn = this;if (typeof fn !== 'function') throw new Error('只有函数才能调用bind!');function resultFn (this: any) {var args2: any[] = slice.call(arguments);const isUseNew = this instanceof resultFn;return fn.apply(isUseNew ? this : context, args1.concat(args2));};resultFn.prototype = Object.create(fn.prototype);return resultFn;
};

这里我们实现一个兼容性较好的版本。

在mdn里也有对于bind的实现代码，下面是其实现代码：

if (!Function.prototype.bind) (function(){// 缓存数组原型上的slice方法var ArrayPrototypeSlice = Array.prototype.slice;Function.prototype.bind = function(otherThis) {if (typeof this !== 'function') {// closest thing possible to the ECMAScript 5// internal IsCallable functionthrow new TypeError('Function.prototype.bind - what is trying to be bound is not callable');}// 获取调用bind函数时时的除第一个参数的剩余所有参数var baseArgs= ArrayPrototypeSlice.call(arguments, 1),baseArgsLength = baseArgs.length,fToBind = this, // 缓存fToBind，方便之后调用fNOP    = function() {},fBound  = function() {// bind中传入的除this外的剩余参数的长度baseArgs.length = baseArgsLength; // reset to default base arguments// 将返回函数的参数放入到调用bind的参数(除this)中baseArgs.push.apply(baseArgs, arguments);// this 的原型链中含有fNOP的原型，说明对fBound使用了new关键字// 当使用new关键字的时候要忽略bing指定的thisreturn fToBind.apply(fNOP.prototype.isPrototypeOf(this) ? this : otherThis, baseArgs);};// 在调用bind方法时，会将调用bind函数的原型指向fNOP的原型if (this.prototype) {// Function.prototype doesn't have a prototype propertyfNOP.prototype = this.prototype;}// 将fBound.prototype的原型指向fNOP的proptotype// 即 fBound.prototype.__proto__ = fNOP.prototype// 所以原型链查找会多一级// instance => fBound.prototype => fNOP.prototype// 这里相当于 fBound.prototype = Object.create(fNOP.prototype)fBound.prototype = new fNOP();return fBound;};
})();

如果使用new关键字执行bind绑定后的函数的话，其实相当于在bind内部实现fBound对fToBind构造函数的继承：

function fToBind(x,y) {this.x = x;this.y = y;
}
fToBind.prototype.say = function (){console.log('say',this.x,this.y)
};
function fNOP() {}
fNOP.prototype = fToBind.prototype
function fBound(){// 首先继承其私有属性// 返回undefined会忽略，new会帮我们返回thisreturn fToBind.apply(this,arguments)
}// fBound.prototype 是 fNOP的实例，可以获取它的方法
// new fNOP会返回一个新的对象，并将原型指向了fToBind
fBound.prototype = new fNOP()
fBoudn.prototype.constructor = fBound
// 这里fBound为其原型添加的属性，都在fBound.prototype自身属性上，不会修改fNOP.prototype的内容

其实Object.create也为我们做了同样的事情，下面我们结合上面的代码模拟实现一个Object.create方法：

// 用指定的原型创建一个新对象
function create (proto) {function Fn () {}Fn.prototype = proto;return new Fn();
}
const obj = create(Array.prototype);
// obj.__proto__ === Array.prototype

mdn中对于bind的实现会涉及到this指向、apply方法、原型和原型链等相关的知识，希望上边的代码分析能让大家对这些知识有更深入的理解。

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通过测试用例

为了保证代码的准确性，要通过一些测试用例来测试代码。

测试测试环境配置教程点击这里： 传送门

测试代码如下：

// 仅为副作用而导入一个模块的时候，必须这样写
// import '../src';
// 如果 myBind 没有被用到的话，就必须要写成 import "../src", 否则不会执行src/index.ts中的代码
import myBind from '../src';
import { assert } from 'chai';Function.prototype.myBind = myBind;describe('myBind', () => {Function.prototype.myBind = myBind;it('Function.prototype.myBind能用', () => {assert.notStrictEqual(Function.prototype.myBind, undefined);});it('this 绑定成功', () => {const fn = function (this: any) {return this;};const newFn = fn.myBind({ name: 'wk', age: 12 });// deepEqual: 相当于深拷贝// 例：俩个对象不指向同一个引用，但是它们的属性值相同assert.deepStrictEqual(newFn(), { name: 'wk', age: 12 });});it('p1,p2参数绑定成功', () => {const fn = function (this: any, p1: number, p2: number): any[] {return [this, 1, 2];};const context = { name: 'wk', age: 12 };const newFn = fn.myBind(context, 1, 2);assert.deepStrictEqual(newFn(), [context, 1, 2]);});it('先bind绑定this,返回函数传入p1,p2成功', () => {const fn = function (this: any, p1: number, p2: number): any[] {return [this, 1, 2];};const context = { name: 'wk', age: 12 };const newFn = fn.myBind(context);assert.deepStrictEqual(newFn(1, 2), [context, 1, 2]);});it('fn传入p1 p2,返回函数使用new执行时会自动p1 p2', () => {interface Props {p1: number;p2: number;}const fn1 = function (this: Props, p1: number, p2: number): void {this.p1 = p1;this.p2 = p2;};const fn2 = fn1.myBind(undefined, 1, 2);const object = new (fn2 as any)();assert.deepEqual(object, { p1: 1, p2: 2 });});it('new的时候绑定p1,p2,并且object是fn1的实例', () => {interface Props {p1: number;p2: number;}const fn1 = function (this: Props, p1: number, p2: number): void {this.p1 = p1;this.p2 = p2;};fn1.prototype.sayHi = function () {};const fn2 = fn1.myBind(undefined, 1, 2);const object = new (fn2 as any)();// isPrototypeOf: 方法用于测试一个对象是否存在于另一个对象的原型链上assert.isTrue(fn1.prototype.isPrototypeOf(object));assert.deepEqual(typeof object.sayHi, 'function');});it('不用new,但是用类似的对象', () => {interface Props {p1: number;p2: number;}const fn1 = function (this: Props, p1: number, p2: number): void {this.p1 = p1;this.p2 = p2;};const object1 = new (fn1 as any)('x', 'y');const fn2 = fn1.myBind(object1, 1, 2);const object2 = fn2();assert.isUndefined(object2);assert.strictEqual(object1.p1, 1);assert.strictEqual(object1.p2, 2);});
});

执行bind函数的相关测试用例：
shell script yarn test -g "myBind"

这里为止，我们基本上已经完成了一个功能完善的bind函数。

源码地址在这里： 传送门

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