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[Java教程]兄台息怒,关于arguments,您的想法和大神是一样一样的

JavaScript提供了apply和call两种调用方式来确定函数体中this的指向,表现出来的特征就是:对象可以'借用'其他对象的方法。
之前的几篇博客回顾了一些Web控件的一些开发方法,我们聊了如何实现一个自定义的组合框,也聊了一个相对复杂一点的地址控件的开发,从上一篇开始,开始聊一些JavaScript语言本身的话题,回顾了闭包和原型继承,今天我们就一起来聊聊apply和call这两种调用方式的前世今生。
当然,尽管主题在变,但是基于业务场景来剖析理论知识的写作风格不会变。
我们还是从一个生活中的例子说起:
小明家有水果,也有一台'果汁机',小红家也有水果,但是没有果汁机。有一天,小红也想把水果榨成果汁来喝,这时候,小红会怎么做呢?当然就是小红可以"借"小明家的果汁机用一下,用完之后再回去,因为不用时放在自己家里还占地方,下次要用,再去借就是了,因为'互助'是JavaScript社区的美德。
我们看看如何用JavaScript展示这种情况:

var xiaoming = {  name:'小明',  fruit:'橙子',  makeJuice:function(){    console.log( '正在榨:' + this.name + ' 家的' + this.fruit + '汁!');  }}var xiaohong = {  name:'小红',  fruit:'苹果'}xiaoming.makeJuice( );         //输出:正在榨:小明 家的橙子汁!xiaoming.makeJuice.apply( xiaohong ); //输出:正在榨:小红 家的苹果汁!

apply方法最核心的意义就是这样,显然,如果某个函数体当中根本没有引用this,那是不是也就失去了调用apply的意义?也并非如此,有时候还需要处理传入的参数。

进一步来看,如果调用的函数需要传递参数,那么调用apply时要如何处理呢?我们改进一下上面的例子,假设榨果汁的时候,需要传入参数:加水的量以及要榨多长时间。
这时候该如何使用apply呢?

var xiaoming = {  name:'小明',  fruit:'橙子',  makeJuice:function( water, time ){    console.log( '正在榨:' + this.name + ' 家的' + this.fruit + '汁,加水:' + water + ' mL,用时:' + time + ' 分钟。');  }}var xiaohong = {  name:'小红',  fruit:'苹果'}var task_info = [ 500 , 1 ] ;     //把要传入的参数放到一个数组里xiaoming.makeJuice.apply( xiaohong , task_info ) ; //输出:正在榨:小红 家的苹果汁,加水:500 mL,用时:1 分钟。

【分析】
在使用apply方式使用一个函数时:

  • 第1个参数为thisObject,调用时采用传入的thisObject代替函数体中this的指向。
  • 第2个参数传入一个数组,函数会用数组的值取代"参数列表"。

回到上面的例子,相当于这样的场景:

小红:小明,你帮我榨一下苹果汁吧。小明:可以啊,你把我家的榨汁机拿去用就可以了。   用之前你得先想清楚'准备加多少水,要榨几分钟'。小红:好的。

小红把榨汁机拿来之后,就先把'加 500mL 水,榨 1 分钟'的内容写到'纸'上,准备好原材料之后,就按'纸'上的信息操作榨汁机,避免手忙脚乱。用来写任务相关信息的'纸'就相当于在apply方式调用时用来传递参数列表信息的数组

说到参数列表,自然就想到了arguments,在调用函数时,函数的运行时环境会自动产生一个变量arguments指向实参列表。很多资料上都会说,arguments是具有数组某些特性的'类数组'(伪数组)。那么,当使用apply方式调用函数时,传入的第2个参数是否可以是一个像arguments这样的'类数组'(伪数组)呢?
我们再构造一个场景来验证一下,最近小区又搬来了一位王奶奶,有一天王奶奶也想喝果汁,她知道小明家有榨汁机,本来想找小明帮忙,但是小明出差了。小明跟王奶奶说,你想好了要多少量的果汁以及想打多长时间,找小红帮忙就可以了。
现在,我们就来实现这样的场景,重点在于王奶奶求助小红的函数。

var wang = {  name: '王奶奶',  helpFromXiaohong: function( water , time ){    //小红自己没有榨汁机,还是要使用小明的榨汁机,使用apply方式调用函数    //王奶奶的要求 与 使用榨汁机时要准备的'任务内容'完全一样,    //所以,这里直接传入arguments看看    //至于水果嘛,小红当然不会向王奶奶要了,就用自己家的    //于是,调用方式如下:    xiaoming.makeJuice.apply( xiaohong , arguments ) ;  }}wang.helpFromXiaohong( 400 , 2 ) ;  //老人家喝的量不多,但是希望把水果打烂一点//输出:正在榨:小红 家的苹果汁,加水:400 mL,用时:2 分钟。

发现和我们预期的内容是完全一样的,这就意味着,传入apply中的第二个参数,
也可以是一个'类数组',最常见的当然就是直接将arguments传入作为第2个参数。
'类数组'的特征:

  • 具有一个length成员,'表示'包含的'元素个数'。
  • 能够用1,2,3等数字来检索它的成员。

到现在我们已经对apply调用方式有了一些认识,再回到我们日常的工作当中。我们经常会看到这样的调用方式:

var w = Array.prototype.shift.apply( arguments );

这行代码表示什么意思也许大家都很清楚,就是将隐含的'类数组'arguments的第一个参数值取出来,然后赋给变量w。

【思考】

1. 为什么不直接用arguments调用shift函数呢?

因为arguments不是真正的'数组',从JavaScript的语言特征来说,arguments仅仅是具有某些'数组特征'的对象。它不是通过new Array()的方式创建,它的原型链也没有链向'Array.prototype',所以不能直接使用shift()函数。
"靠,既然是语言自带的东东,为什么不直接设计成数组呢?搞得老子每次想用一下数组的相关方法还得拐个弯。"
兄台息怒,其实这样想的人并不是您一个人,包括JavaScript的大师老道(Douglas Crockfod)也是这么想的,正所谓英雄所见略同。

2. 如何理解var w = Array.prototype.shift.apply( arguments );这一个语句呢?

我们了解到,根据apply的调用模式,它会用传入的第1个参数代替函数体中的this。从这里来看,就是用arguments这个对象(具有'数组'特征的特殊对象)代替了Array.prototype.shift中的this。

我们知道,如果用一个数组对象去调用shift是没有问题的。
例如:

console.log( ['A','B','C'].shift() ) ; //输出: A

因为在['A','B','C'].shift()的调用过程中,没有传入任何参数,所以,可以推断Array.prototype.shift的函数体中,肯定引用了this。通过对this.length 以及 this[0] 这种方式的处理来计算运算结果,

显然,这个特殊的对象arguments进行arguments.length 以及 arguments[0] 这样的使用方式是没有问题的,是能体现出它的'数组特征'的,所以,通过调用Array.prototype.shift.apply( arguments );能够获得传入的第1个参数值。

为了增加'画面感',我们把它放入前面王奶奶求助的函数中:

var wang = {  name: '王奶奶',  helpFromXiaohong: function( water , time ){    var w = Array.prototype.shift.apply( arguments );    console.log( '王奶奶想喝 ' + w + ' mL的果汁。' );     xiaoming.makeJuice.apply( xiaohong , arguments ) ;    }  }  wang.helpFromXiaohong( 400 , 2 ) ; 

>期望输出:
王奶奶想喝 400 mL的果汁。
正在榨:小红 家的苹果汁,加水:400 mL,用时:2 分钟。
>实际输出:
王奶奶想喝 400 mL的果汁。
正在榨:小红 家的苹果汁,加水:2 mL,用时:undefined 分钟。

【分析】

1. 对于我们刚才想验证的结论,发现我们的假设是正确的。arguments对象成功'借用'了数组的shift函数,所以输出:王奶奶想喝 400 mL的果汁。
2. 但是,在下面的调用中,居然输出的是:正在榨:小红 家的苹果汁,加水:2 mL,用时:undefined 分钟。

这个很好理解,shift函数的作用是:'弹出'数组的'第1个元素'并返回。这就意味着,经过var w = Array.prototype.shift.apply( arguments );调用之后,arguments中的内容也发生了变化,arguments[0]的值已经不是400!

这也再一次说明:

  • apply的调用方式,除了替换函数体中的this的指向之外,函数的其他逻辑没有发生任何变化。'借用'的函数的效果,就跟对象自己拥有这个函数一样。
  • arguments这个'类似数组',除了不是'原型继承自'Array.prototype之外,其他的特征和数组也是一样一样的。

3. 在刚才的场景下,如果你确实需要在调用xiaoming.makeJuice.apply( xiaohong , arguments ) ;之前显示一下王奶奶想喝多少mL的果汁,直接调用var w = arguments[0]; 就可以了,何必要'弹'人家呢。

完整的例子如下:

var xiaoming = {  name:'小明',  fruit:'橙子',  makeJuice:function( water, time ){    console.log( '正在榨:' + this.name + ' 家的' + this.fruit + '汁,加水:' + water + ' mL,用时:' + time + ' 分钟。');  }}var xiaohong = {  name:'小红',  fruit:'苹果'}var wang = {  name: '王奶奶',  helpFromXiaohong: function( water , time ){    var w = arguments[0];    console.log( '王奶奶想喝 ' + w + ' mL的果汁。' );     xiaoming.makeJuice.apply( xiaohong , arguments ) ;    }}wang.helpFromXiaohong( 400 , 2 ) ; 

最后,我们再补充说明一个特性:如果我们在使用apply调用方式时,第1个参数传入的是null,但是,被'借用'函数的函数体本身又使用了this,那么,会不会报异常呢?因为直接写null.name这样的方式肯定是不行的。这里不卖关子,先把答案搁这里。答案是:不会报异常。
话说过了几天,王奶奶又想要喝果汁了,于是又给小明打电话,但是小明还在出差啊,于是小明又叫王奶奶去找小红帮忙,另外,小明也给小红打了个电话解释情况。这回接到小明的电话,小红可有点不乐意了,心想:'小明你是什么人啊?好名声你来拿,麻烦事我去做。'尽管心里有些不爽,但是毕竟是热心肠的好女孩,王奶奶的忙还是帮了,不过,这一回,她可就没有拿自己家的水果去榨了,而是直接用了社区的水果。

回到王奶奶的求助函数,既然不用xiaohong家的水果,就不用传入xiaohong这个对象了,传一个null试试看。

xiaoming.makeJuice.apply( xiaohong , arguments ) ;

修改为:

xiaoming.makeJuice.apply( null , arguments ) ;

并且在代码的开头增加以下变量:

var name = '社区';var fruit = '西瓜' ;

这时候,输出的内容为:
王奶奶想喝 400 mL的果汁。
正在榨:社区 家的西瓜汁,加水:400 mL,用时:2 分钟。

也就是说,如果第一个传入的参数是null,那么,在函数体内的this会指向全局对象,在浏览器中就是window(在Chrome浏览器中是这样的效果)。很显然,如果函数体内用到了this,而你在用apply方式调用它时,给它传一个null过去,这是一种'小红同学赌气'的行为,不是一个好的习惯。

所以,对于apply调用方式,我们可以总结如下:

  1. 如果某个函数的函数体中明显使用了this,那么,就应该传入一个明确的thisObj对象,并且这个对象应该包含相关的属性。类似于人家把'榨汁机'借给你用已经不错了,你不能自己连水果也不准备吧?
  2. 如果某个函数就是'工具'类型的,那么,在使用apply调用方式时,可以传入一个null作为thisObject。类似于'水果刀',使用时放在跕板上的水果是什么,它就切什么,跟拿着水果刀的人有什么没有半毛钱关系。

第二种情况的一个常见的使用场景是:函数的接口要求传入一个'参数列表',但你手头只有一个数组。
例如:希望你这样调用Math.max( 2 , 10 , 6 , 1 ); 但是,你的手头只有[2,10,6,1]这样的一个数组。
-如果直接调用Math.max([2,10,6,1]); 会输出NaN。因为Math.max会认为第一个参数[2,10,6,1]根本就不是一个number。
-或者你可以这样:

var test_array = [2,10,6,1];Math.max( test_array[0] , test_array[1] , test_array[2] , test_array[3] );

显然,这种方式是在练习打字,而不是在编程序^_^~~

[参数列表]和[数组],[数组]和[参数列表].......apply调用方式不就可以实现转换嘛,所以,我们可以这样操作:

 var test_array = [2,10,6,1]; console.log( Math.max.apply( null , test_array ) ); //输出:10   

输出了我们期望的结果:10,是的,当时就是这样。

如果小红也不用社区的水果,直接用小明家的水果呢?那就不需要用apply方式调用了,直接用如下方式就可以了:

xiaoming.makeJuice( arguments ) ; 

我们再来看一下这时候的王奶奶的求助函数:

var wang = {name: '王奶奶',helpFromXiaohong: function( water , time ){   var w = arguments[0];   console.log( '王奶奶想喝 ' + w + ' mL的果汁。' );   xiaoming.makeJuice( arguments ) ;  }}

看函数名称是helpFromXiaohong(从小红处获得帮助),实际上却是xiaoming.makeJuice(小明在提供帮助)。我们隐约感受到了某些'设计模式'的感觉。关于设计模式,我们下次有空再聊。

今天的话题就聊到这里...

什么?还没有讲到call呢!

差点搞忘了,call方式和apply方式的差别主要体现在传入的形式参数的不一样,当采用call调用的时候,第1个参数传入thisObject,第2个参数以及后面的参数组成'实参列表'传递给函数。
例如:
用apply方式调用时,我们会这样写:

var task_info = [400,2];xiaoming.makeJuice.apply( xiaohong , task_info ) ;

而用call方式调用时,我们会这样写:

xiaoming.makeJuice.call( xiaohong , 400 , 2 ) 

有人说,其实call调用方式就是使用apply方式实现的,类似于给Function.prototype定义了一个成员函数call。JavaScript引擎到底如何实现,我们无从知晓,不过从JavaScript大神老道在他的书中只字未提call方式,可见我们只要理解了apply调用方式,并且知道apply和call在形式参数上的不同,也许就可以了。

形式参数上的差异,我们可以再用一个生活中的例子理解一下:

小明经常去韩国出差,小红呢,经常委托小明帮忙在韩国带一些化妆品。往常在小明出差前,小红都会把要买的化妆品写在一个清单里(相当于:apply模式把参数值放到一个数组里),小明到了韩国的商场之后,只要拿出购物清单对照着买就可以了,相当于应用(apply)一下这个购物清单,这就是apply调用方式。
但是,有一次,小明因为出差时间短,就没有告诉小红,快回国到机场的时候,接到了小红的电话呼叫(call),没错,是小红call过来的。"死鬼,去韩国出差也不说一声!是存心躲着本姑奶奶吗?!""你听我解释,这不时间太短了,我马上就回国了,现在已经快到釜山机场了。""现在在机场了也得给我买!你听好了我要买什么!""好吧,我现在去给你买,你说一下你要买什么。"显然,小明手里头没有一个明确的购物清单,时间又那么紧,不可能先整理一张清单出来再去商场购买。于是,小明就到商场里面,听着小红的电话,小红说一个,小明就把对应商品往购物车里放,这就是call方式。

【总结】

在本文当中,我们解释了函数的apply调用方式的价值和使用方式,并结合常见的使用场景,解释了函数体中隐含的arguments对象的一些特征,也解释了apply调用方式的一些注意事项,最后指出了apply调用方式和call调用方式的差异。
今天的话题就聊到这里,感谢诸位捧场。