摘要：深入系列第六篇，本篇我們追根溯源，從規范解讀在函數調用時到底是如何確定的。因為我們要從規范開始講起。規范類型包括和。下一篇文章深入之執行上下文深入系列深入系列目錄地址。如果有錯誤或者不嚴謹的地方，請務必給予指正，十分感謝。

JavaScript深入系列第六篇，本篇我們追根溯源，從 ECMAScript5 規范解讀 this 在函數調用時到底是如何確定的。

在《JavaScript深入之執行上下文棧》中講到，當JavaScript代碼執行一段可執行代碼(executable code)時，會創建對應的執行上下文(execution context)。

對于每個執行上下文，都有三個重要屬性

變量對象(Variable object，VO)

作用域鏈(Scope chain)

this

今天重點講講 this，然而不好講。

……

因為我們要從 ECMASciript5 規范開始講起。

先奉上 ECMAScript 5.1 規范地址：

英文版：http://es5.github.io/#x15.1

中文版：http://yanhaijing.com/es5/#115

讓我們開始了解規范吧！

首先是第 8 章 Types：

Types are further subclassified into ECMAScript language types and specification types.
An ECMAScript language type corresponds to values that are directly manipulated by an ECMAScript programmer using the ECMAScript language. The ECMAScript language types are Undefined, Null, Boolean, String, Number, and Object.
A specification type corresponds to meta-values that are used within algorithms to describe the semantics of ECMAScript language constructs and ECMAScript language types. The specification types are Reference, List, Completion, Property Descriptor, Property Identifier, Lexical Environment, and Environment Record.

我們簡單的翻譯一下：

ECMAScript 的類型分為語言類型和規范類型。

ECMAScript 語言類型是開發者直接使用 ECMAScript 可以操作的。其實就是我們常說的Undefined, Null, Boolean, String, Number, 和 Object。

而規范類型相當于 meta-values，是用來用算法描述 ECMAScript 語言結構和 ECMAScript 語言類型的。規范類型包括：Reference, List, Completion, Property Descriptor, Property Identifier, Lexical Environment, 和 Environment Record。

沒懂？沒關系，我們只要知道在 ECMAScript 規范中還有一種只存在于規范中的類型，它們的作用是用來描述語言底層行為邏輯。

今天我們要講的重點是便是其中的 Reference 類型。它與 this 的指向有著密切的關聯。

那什么又是 Reference ？

讓我們看 8.7 章 The Reference Specification Type：

The Reference type is used to explain the behaviour of such operators as delete, typeof, and the assignment operators.

所以 Reference 類型就是用來解釋諸如 delete、typeof 以及賦值等操作行為的。

抄襲尤雨溪大大的話，就是：

這里的 Reference 是一個 Specification Type，也就是 “只存在于規范里的抽象類型”。它們是為了更好地描述語言的底層行為邏輯才存在的，但并不存在于實際的 js 代碼中。

再看接下來的這段具體介紹 Reference 的內容：

A Reference is a resolved name binding. 
A Reference consists of three components, the base value, the referenced name and the Boolean valued strict reference flag. 
The base value is either undefined, an Object, a Boolean, a String, a Number, or an environment record (10.2.1). 
A base value of undefined indicates that the reference could not be resolved to a binding. The referenced name is a String.

這段講述了 Reference 的構成，由三個組成部分，分別是：

base value

referenced name

strict reference

可是這些到底是什么呢？

我們簡單的理解的話：

base value 就是屬性所在的對象或者就是 EnvironmentRecord，它的值只可能是 undefined, an Object, a Boolean, a String, a Number, or an environment record 其中的一種。

referenced name 就是屬性的名稱。

舉個例子：

var foo = 1;

// 對應的Reference是：
var fooReference = {
    base: EnvironmentRecord,
    name: "foo",
    strict: false
};

再舉個例子：

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

// bar對應的Reference是：
var BarReference = {
    base: foo,
    propertyName: "bar",
    strict: false
};

而且規范中還提供了獲取 Reference 組成部分的方法，比如 GetBase 和 IsPropertyReference。

這兩個方法很簡單，簡單看一看：

1.GetBase

GetBase(V). Returns the base value component of the reference V.

返回 reference 的 base value。

2.IsPropertyReference

IsPropertyReference(V). Returns true if either the base value is an object or HasPrimitiveBase(V) is true; otherwise returns false.

簡單的理解：如果 base value 是一個對象，就返回true。

除此之外，緊接著在 8.7.1 章規范中就講了一個用于從 Reference 類型獲取對應值的方法： GetValue。

簡單模擬 GetValue 的使用：

var foo = 1;

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

GetValue(fooReference) // 1;

GetValue 返回對象屬性真正的值，但是要注意：

調用 GetValue，返回的將是具體的值，而不再是一個 Reference

這個很重要，這個很重要，這個很重要。

關于 Reference 講了那么多，為什么要講 Reference 呢？到底 Reference 跟本文的主題 this 有哪些關聯呢？如果你能耐心看完之前的內容，以下開始進入高能階段：

看規范 11.2.3 Function Calls：

這里講了當函數調用的時候，如何確定 this 的取值。

只看第一步、第六步、第七步：

1.Let ref be the result of evaluating MemberExpression.
6.If Type(ref) is Reference, then
  a.If IsPropertyReference(ref) is true, then

      i.Let thisValue be GetBase(ref).

  b.Else, the base of ref is an Environment Record

      i.Let thisValue be the result of calling the ImplicitThisValue concrete method of GetBase(ref).
7.Else, Type(ref) is not Reference.
  a. Let thisValue be undefined.

讓我們描述一下：

1.計算 MemberExpression 的結果賦值給 ref

2.判斷 ref 是不是一個 Reference 類型

2.1 如果 ref 是 Reference，并且 IsPropertyReference(ref) 是 true, 那么 this 的值為 GetBase(ref)

2.2 如果 ref 是 Reference，并且 base value 值是 Environment Record, 那么this的值為 ImplicitThisValue(ref)

2.3 如果 ref 不是 Reference，那么 this 的值為 undefined

讓我們一步一步看：

計算 MemberExpression 的結果賦值給 ref

什么是 MemberExpression？看規范 11.2 Left-Hand-Side Expressions：

MemberExpression :

PrimaryExpression // 原始表達式 可以參見《JavaScript權威指南第四章》

FunctionExpression // 函數定義表達式

MemberExpression [ Expression ] // 屬性訪問表達式

MemberExpression . IdentifierName // 屬性訪問表達式

new MemberExpression Arguments // 對象創建表達式

舉個例子：

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

所以簡單理解 MemberExpression 其實就是()左邊的部分。

2.判斷 ref 是不是一個 Reference 類型。

關鍵就在于看規范是如何處理各種 MemberExpression，返回的結果是不是一個Reference類型。

舉最后一個例子：

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)());

在示例 1 中，MemberExpression 計算的結果是 foo.bar，那么 foo.bar 是不是一個 Reference 呢？

查看規范 11.2.1 Property Accessors，這里展示了一個計算的過程，什么都不管了，就看最后一步：

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

我們得知該表達式返回了一個 Reference 類型！

根據之前的內容，我們知道該值為：

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

接下來按照 2.1 的判斷流程走：

2.1 如果 ref 是 Reference，并且 IsPropertyReference(ref) 是 true, 那么 this 的值為 GetBase(ref)

該值是 Reference 類型，那么 IsPropertyReference(ref) 的結果是多少呢？

前面我們已經鋪墊了 IsPropertyReference 方法，如果 base value 是一個對象，結果返回 true。

base value 為 foo，是一個對象，所以 IsPropertyReference(ref) 結果為 true。

這個時候我們就可以確定 this 的值了：

this = GetBase(ref)，

GetBase 也已經鋪墊了，獲得 base value 值，這個例子中就是foo，所以 this 的值就是 foo ，示例1的結果就是 2！

唉呀媽呀，為了證明 this 指向foo，真是累死我了！但是知道了原理，剩下的就更快了。

看示例2：

console.log((foo.bar)());

foo.bar 被 () 包住，查看規范 11.1.6 The Grouping Operator

直接看結果部分：

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.

實際上 () 并沒有對 MemberExpression 進行計算，所以其實跟示例 1 的結果是一樣的。

看示例3，有賦值操作符，查看規范 11.13.1 Simple Assignment ( = ):

計算的第三步：

3.Let rval be GetValue(rref).

因為使用了 GetValue，所以返回的值不是 Reference 類型，

按照之前講的判斷邏輯：

2.3 如果 ref 不是Reference，那么 this 的值為 undefined

this 為 undefined，非嚴格模式下，this 的值為 undefined 的時候，其值會被隱式轉換為全局對象。

看示例4，邏輯與算法，查看規范 11.11 Binary Logical Operators：

計算第二步：

2.Let lval be GetValue(lref).

因為使用了 GetValue，所以返回的不是 Reference 類型，this 為 undefined

看示例5，逗號操作符，查看規范11.14 Comma Operator ( , )

計算第二步：

2.Call GetValue(lref).

因為使用了 GetValue，所以返回的不是 Reference 類型，this 為 undefined

所以最后一個例子的結果是：

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：以上是在非嚴格模式下的結果，嚴格模式下因為 this 返回 undefined，所以示例 3 會報錯。

最最后，忘記了一個最最普通的情況：

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

foo(); 

MemberExpression 是 foo，解析標識符，查看規范 10.3.1 Identifier Resolution，會返回一個 Reference 類型的值：

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

接下來進行判斷：

2.1 如果 ref 是 Reference，并且 IsPropertyReference(ref) 是 true, 那么 this 的值為 GetBase(ref)

因為 base value 是 EnvironmentRecord，并不是一個 Object 類型，還記得前面講過的 base value 的取值可能嗎？ 只可能是 undefined, an Object, a Boolean, a String, a Number, 和 an environment record 中的一種。

IsPropertyReference(ref) 的結果為 false，進入下個判斷：

2.2 如果 ref 是 Reference，并且 base value 值是 Environment Record, 那么this的值為 ImplicitThisValue(ref)

base value 正是 Environment Record，所以會調用 ImplicitThisValue(ref)

查看規范 10.2.1.1.6，ImplicitThisValue 方法的介紹：該函數始終返回 undefined。

所以最后 this 的值就是 undefined。

盡管我們可以簡單的理解 this 為調用函數的對象，如果是這樣的話，如何解釋下面這個例子呢？

var value = 1;

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

此外，又如何確定調用函數的對象是誰呢？在寫文章之初，我就面臨著這些問題，最后還是放棄從多個情形下給大家講解 this 指向的思路，而是追根溯源的從 ECMASciript 規范講解 this 的指向，盡管從這個角度寫起來和讀起來都比較吃力，但是一旦多讀幾遍，明白原理，絕對會給你一個全新的視角看待 this 。而你也就能明白，盡管 foo() 和 (foo.bar = foo.bar)() 最后結果都指向了 undefined，但是兩者從規范的角度上卻有著本質的區別。

此篇講解執行上下文的 this，即便不是很理解此篇的內容，依然不影響大家了解執行上下文這個主題下其他的內容。所以，依然可以安心的看下一篇文章。

《JavaScript深入之執行上下文》

JavaScript深入系列目錄地址：https://github.com/mqyqingfeng/Blog。

JavaScript深入系列預計寫十五篇左右，旨在幫大家捋順JavaScript底層知識，重點講解如原型、作用域、執行上下文、變量對象、this、閉包、按值傳遞、call、apply、bind、new、繼承等難點概念。

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