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探索Reflect.apply與Function.prototype.apply的區別

眾所周知, ES6 新增了一個全域性、內建、不可構造的Reflect物件,並提供了其下一系列可被攔截的操作方法。其中一個便是Reflect.apply()了。下面探究下它與傳統 ES5 的Function.prototype.apply()之間有什麼異同。

函式簽名

MDN 上兩者的函式簽名分別如下:

Reflect.apply(target, thisArgument, argumentsList)
function.apply(thisArg, [argsArray])

而 TypeScript 定義的函式簽名則分別如下:

declare namespace Reflect {
    function apply(target: Function, thisArgument: any, argumentsList: ArrayLike<any>): any;
}
interface Function {
    apply(this: Function, thisArg: any, argArray?: any): any;
}

它們都接受一個提供給被呼叫函式的 this 引數和一個引數陣列(或一個類陣列物件, array-like object )。

可選引數

可以最直觀看到的是,function.apply()給函式的第二個傳參「引數陣列」是可選的,當不需要傳遞引數給被呼叫的函式時,可以不傳或傳遞null、undefined值。而由於function.apply()只有兩個引數,所以實踐中連第一個引數也可以一起不傳,原理上可以在實現中獲得undefined值。

(function () { console.log('test1') }).apply()
// test1
(function () { console.log('test2') }).apply(undefined, [])
// test2
(function () { console.log('test3') }).apply(undefined, {})
// test3
(function (text) { console.log(text) }).apply(undefined, ['test4'])
// test4

而Reflect.apply()則要求所有引數都必傳,如果希望不傳引數給被呼叫的函式,則必須填一個空陣列或者空的類陣列物件(純JavaScript下空物件也可以,若是 TypeScript 則需帶上length: 0的鍵值對以通過型別檢查)。

Reflect.apply(function () { console.log('test1') }, undefined)
// Thrown:
// TypeError: CreateListFromArrayLike called on non-object
Reflect.apply(function () { console.log('test2') }, undefined, [])
// test2
Reflect.apply(function () { console.log('test3') }, undefined, {})
// test3
Reflect.apply(function (text) { console.log(text) }, undefined, ['test4'])
// test4

非嚴格模式

由文件可知,function.apply()在非嚴格模式下thisArg引數變現會有所不同,若它的值是null或undefined,則會被自動替換為全域性物件(瀏覽器下為window),而基本資料型別值則會被自動包裝(如字面量1的包裝值等價於Number(1))。

(function () { console.log(this) }).apply(null)
// Window {...}
(function () { console.log(this) }).apply(1)
// Number { [[PrimitiveValue]]: 1 }
(function () { console.log(this) }).apply(true)
// Boolean { [[PrimitiveValue]]: true }
'use strict';
(function () { console.log(this) }).apply(null)
// null
(function () { console.log(this) }).apply(1)
// 1
(function () { console.log(this) }).apply(true)
// true

但經過測試,發現上述該非嚴格模式下的行為對於Reflect.apply()也是有效的,只是 MDN 文件沒有同樣寫明這一點。

異常處理

Reflect.apply可視作對Function.prototype.apply的封裝,一些異常判斷是一樣的。如傳遞的目標函式target實際上不可呼叫、不是一個函式等等,都會觸發異常。但異常的表現卻可能是不一樣的。

如我們向target引數傳遞一個物件而非函式,應當觸發異常。

而Function.prototype.apply()丟擲的異常語義不明,直譯是.call不是一個函式,但如果我們傳遞一個正確可呼叫的函式物件,則不會報錯,讓人迷惑Function.prototype.apply下到底有沒有call屬性?

Function.prototype.apply.call()
// Thrown:
// TypeError: Function.prototype.apply.call is not a function
Function.prototype.apply.call(console)
// Thrown:
// TypeError: Function.prototype.apply.call is not a function
Function.prototype.apply.call(console.log)
///- 輸出為空,符合預期

Function.prototype.apply()丟擲的異常具有歧義,同樣是給target引數傳遞不可呼叫的物件,如果補齊了第二、第三個引數,則丟擲的異常描述與上述完全不同:

Function.prototype.apply.call(console, null, [])
// Thrown:
// TypeError: Function.prototype.apply was called on #<Object>, which is a object and not a function
Function.prototype.apply.call([], null, [])
// Thrown:
// TypeError: Function.prototype.apply was called on [object Array], which is a object and not a function
Function.prototype.apply.call('', null, [])
// Thrown:
// TypeError: Function.prototype.apply was called on , which is a string and not a function

不過Reflect.apply()對於只傳遞一個不可呼叫物件的異常,是與Function.prototype.apply()全引數的異常是一樣的:

Reflect.apply(console)
// Thrown:
// TypeError: Function.prototype.apply was called on #<Object>, which is a object and not a function

而如果傳遞了正確可呼叫的函式,才會去校驗第三個引數陣列的引數;這也說明Reflect.apply()的引數校驗是有順序的:

Reflect.apply(console.log)
// Thrown:
// TypeError: CreateListFromArrayLike called on non-object

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實際使用

雖然目前沒有在Proxy以外的場景看到更多的使用案例,但相信在相容性問題逐漸變得不是問題的時候,使用率會得到逐漸上升。

我們可以發現 ES6Reflect.apply()的形式相較於傳統 ES5 的用法,會顯得更直觀、易讀了,讓人更容易看出,一行程式碼希望使用哪個函式,執行預期的行為。

// ES5
Function.prototype.apply.call(<Function>, undefined, [...])
<Function>.apply(undefined, [...])
// ES6
Reflect.apply(<Function>, undefined, [...])

我們選擇常用的Object.prototype.toString比較看看:

Object.prototype.toString.apply(/ /)
// '[object RegExp]'
Reflect.apply(Object.prototype.toString, / /, [])
// '[object RegExp]'

可能有人會不同意,這不是寫得更長、更麻煩了嗎?關於這點,見仁見智,對於單一函式的重複呼叫,確實是打的程式碼更多了;對於需要靈活使用的場景,會更符合函式式的風格,只需指定函式物件、傳遞引數,即可獲得預期的結果。

但是對於這個案例來說,可能還會有一點小問題:每次呼叫都需要建立一個新的空陣列!儘管現在多數裝置效能足夠好,程式設計師不需額外考慮這點損耗,但是對於高效能、引擎又沒有優化的場景,先建立一個可重複使用的空陣列可能會更好:

const EmptyArgs = []

function getType(obj) {
    return Reflect.apply(
        Object.prototype.toString,
        obj,
        EmptyArgs
    )
}

另一個呼叫String.fromCharCode()的場景可以做程式碼中字串的混淆:

Reflect.apply(
    String.fromCharCode,
    undefined,
    [104, 101, 108, 108,
     111,  32, 119, 111,
     114, 108, 100,  33]
)
// 'hello world!'

對於可傳多個引數的函式如Math.max()等可能會更有用,如:

const arr = [1, 1, 2, 3, 5, 8]
Reflect.apply(Math.max, undefined, arr)
// 8
Function.prototype.apply.call(Math.max, undefined, arr)
// 8
Math.max.apply(undefined, arr)
// 8

但由於語言標準規範沒有指定最大引數個數,如果傳入太大的陣列的話也可能報超過棧大小的錯誤。這個大小因平臺和引擎而異,如 PC 端 node.js可以達到很大的大小,而手機端的jsC 可能就會限制到 65536 等。

const arr = new Array(Math.floor(2**18)).fill(0)
// [
//   0, 0, 0, 0,
//   ... 262140 more items
// ]
Reflect.apply(Math.max, null, arr)
// Thrown:
// RangeError: Maximum call stack size exceeded

總結

ES6 新標準提供的Reflect.apply()更規整易用,它有如下特點:

  1. 直觀易讀,將被呼叫函式放在引數中,貼近函式式風格;
  2. 異常處理具有一致性,無歧義;
  3. 所有引數必傳,編譯期錯誤檢查和型別推斷更友好。

如今vue.js 3 也在其響應式系統中大量使用 Proxy 和 Reflect 了,期待不久的將來 Reflect 會在前端世界中大放異彩!