探索 reflect.apply 与 function.prototype.apply 的区别

众所周知， es6 新增了一个全局、内建、不可构造的 reflect 对象，并提供了其下一系列可被拦截的操作方法。其中一个便是 reflect.apply() 了。下面探究下它与传统 es5 的 function.prototype.apply() 之间有什么异同。

函数签名

mdn 上两者的函数签名分别如下：

reflect.apply(target, thisargument, argumentslist)

function.apply(thisarg, [argsarray])

而 typescript 定义的函数签名则分别如下：

declare namespace reflect {
    function apply(target: function, thisargument: any, argumentslist: arraylike<any>): any;
}

interface function {
    apply(this: function, thisarg: any, argarray?: any): any;
}

它们都接受一个提供给被调用函数的 this 参数和一个参数数组（或一个类数组对象， array-like object ）。

可选参数

可以最直观看到的是， function.apply() 给函数的第二个传参「参数数组」是可选的，当不需要传递参数给被调用的函数时，可以不传或传递 null 、 undefined 值。而由于 function.apply() 只有两个参数，所以实践中连第一个参数也可以一起不传，原理上可以在实现中获得 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() 则要求所有参数都必传，如果希望不传参数给被调用的函数，则必须填一个空数组或者空的类数组对象（纯 javascript 下空对象也可以，若是 typescript 则需带上 length: 0 的键值对以通过类型检查）。

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

非严格模式

由文档可知， function.apply() 在非严格模式下 thisarg 参数变现会有所不同，若它的值是 null 或 undefined ，则会被自动替换为全局对象（浏览器下为 window ），而基本数据类型值则会被自动包装（如字面量 1 的包装值等价于 number(1) ）。

note that this may not be the actual value seen by the method: if the method is a function in non-strict mode code, null and undefined will be replaced with the global object, and primitive values will be boxed. this argument is not optional

(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

但经过测试，发现上述该非严格模式下的行为对于 reflect.apply() 也是有效的，只是 mdn 文档没有同样写明这一点。

异常处理

reflect.apply 可视作对 function.prototype.apply 的封装，一些异常判断是一样的。如传递的目标函数 target 实际上不可调用、不是一个函数等等，都会触发异常。但异常的表现却可能是不一样的。

如我们向 target 参数传递一个对象而非函数，应当触发异常。

而 function.prototype.apply() 抛出的异常语义不明，直译是 .call 不是一个函数，但如果我们传递一个正确可调用的函数对象，则不会报错，让人迷惑 function.prototype.apply 下到底有没有 call 属性？

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)
///- 输出为空，符合预期

function.prototype.apply() 抛出的异常具有歧义，同样是给 target 参数传递不可调用的对象，如果补齐了第二、第三个参数，则抛出的异常描述与上述完全不同：

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

不过 reflect.apply() 对于只传递一个不可调用对象的异常，是与 function.prototype.apply() 全参数的异常是一样的：

reflect.apply(console)
// thrown:
// typeerror: function.prototype.apply was called on #<object>, which is a object and not a function

而如果传递了正确可调用的函数，才会去校验第三个参数数组的参数；这也说明 reflect.apply() 的参数校验是有顺序的：

reflect.apply(console.log)
// thrown:
// typeerror: createlistfromarraylike called on non-object

实际使用

虽然目前没有在 proxy 以外的场景看到更多的使用案例，但相信在兼容性问题逐渐变得不是问题的时候，使用率会得到逐渐上升。

我们可以发现 es6 reflect.apply() 的形式相较于传统 es5 的用法，会显得更直观、易读了，让人更容易看出，一行代码希望使用哪个函数，执行预期的行为。

// es5
function.prototype.apply.call(<function>, undefined, [...])
<function>.apply(undefined, [...])
// es6
reflect.apply(<function>, undefined, [...])

我们选择常用的 object.prototype.tostring 比较看看：

object.prototype.tostring.apply(/ /)
// '[object regexp]'
reflect.apply(object.prototype.tostring, / /, [])
// '[object regexp]'

可能有人会不同意，这不是写得更长、更麻烦了吗？关于这点，见仁见智，对于单一函数的重复调用，确实是打的代码更多了；对于需要灵活使用的场景，会更符合函数式的风格，只需指定函数对象、传递参数，即可获得预期的结果。

但是对于这个案例来说，可能还会有一点小问题：每次调用都需要创建一个新的空数组！尽管现在多数设备性能足够好，程序员不需额外考虑这点损耗，但是对于高性能、引擎又没有优化的场景，先创建一个可重复使用的空数组可能会更好：

const emptyargs = []

function gettype(obj) {
    return reflect.apply(
        object.prototype.tostring,
        obj,
        emptyargs
    )
}

另一个调用 string.fromcharcode() 的场景可以做代码中字符串的混淆：

reflect.apply(
    string.fromcharcode,
    undefined,
    [104, 101, 108, 108,
     111,  32, 119, 111,
     114, 108, 100,  33]
)
// 'hello world!'

对于可传多个参数的函数如 math.max() 等可能会更有用，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

但由于语言标准规范没有指定最大参数个数，如果传入太大的数组的话也可能报超过栈大小的错误。这个大小因平台和引擎而异，如 pc 端 node.js 可以达到很大的大小，而手机端的 jsc 可能就会限制到 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

总结

es6 新标准提供的 reflect.apply() 更规整易用，它有如下特点：

1. 直观易读，将被调用函数放在参数中，贴近函数式风格；
2. 异常处理具有一致性，无歧义；
3. 所有参数必传，编译期错误检查和类型推断更友好。

如今 vue.js 3 也在其响应式系统中大量使用 proxy 和 reflect 了，期待不久的将来 reflect 会在前端世界中大放异彩！