探索javascript中null和undefined的深淵

當討論JavaScript中的原始資料型別時，大多數人都知道的基本知識，從String，Number到Boolean。這些原始型別相當簡單，行為符合常識。但是，本文將更多聚焦獨特的原始資料型別Null和Undefined，是什麼讓他們如此相似，卻又似是而非。

理解Null和Undefined

在JavaScript中，null是字面量同時也是語言中的關鍵字，用來表示無法識別的物件值。換句話說，這用來表示“無值（no value）”。雖然相似，undefined實際上代表了不存在的值（non-existence of a value）。都是完全不可變的，沒有屬性和方法，也不能給其屬性賦值。事實上,試圖訪問或定義一個屬性將會引發一個型別錯誤（TypeError）。正如他們的名字暗示的那樣，他們是完全無效的值。

沒有值代表的布林值是false，這意味著他們在條件上下文中會被被計算為false，如if語句。使用相等操作符( == )比較這兩個值和其他false值,他們並不等於除了自己:

null == 0; // false
undefined == ""; // false
null == false; // false
undefined == false; // false
null == undefined; // true

儘管如此，和其他相似之處，但null和undefined並不是等價的。每個作為其獨特的型別的唯一成員,undefined是Undefined型別和null是Null型別。使用全等操作符（===）比較這兩個值，這要求型別和值都相等，下面證明這一點：

undefined === null; // false

這是一個重要的區別，服務於不同的目的和理由。區分這兩個值，你可以認為undefined代表一個意想不到的沒有值而null作為預期沒有值的代表。

產生Undefined

有許多的方法產生一個undefined值的程式碼。它通常遇到當試圖訪問一個不存在的值時。在這種情況下，在JavaScript這種動態的弱型別語言中，只會預設返回一個undefined值，而不是上升為一個錯誤。 任何宣告變數時沒有提供一個初始值，都會有一個為undefined的預設值:

var foo; // 預設值為 undefined

當試圖訪問一個不存在的物件屬性或陣列項時，返回一個undefined值:

var array = [1, 2, 3];
var foo = array.foo; // foo 屬性不存在, 返回 undefined
var item = array[5]; // 陣列中沒有索引為5的項，返回 undefined

如果省略了函式的返回語句,返回undefined:

var value = (function(){})(); // 返回 undefined

函式呼叫時未提供的值結果將為undefined引數值：

(function(undefined){
    // 引數是 undefined
})();

void操作符也可以返回一個undefined值。像Underscore的庫使用它作為一個防禦式的型別檢查，因為它是不可變的，可以在任何上下文依賴返回undefined:

function isUndefined(obj){
    return obj === void 0;
}

最後，undefined是一個預定義的全域性變數(不像null關鍵字)初始化為undefined值:

'undefined' in window; // true

ECMAScript 5中，這個變數是隻讀的，以前並非如此。

Null的用例

null的用例是使他與眾不同的主要方面，因為不像undefined，null被認為是更有用。這正是為什麼typeof操作符作用於null值時返回“object”。最初的理由是，現在仍然是，通常用作一個空引用一個空物件的預期,就像一個佔位符。typeof的這種行為已經被確認為一個錯誤，雖然提出了修正，出於後相容的目的，這一點已經保持不變。 這就是為什麼JavaScript環境從來沒有設定一個值為null；它必須以程式設計方式完成。正如文件MDN所說：

在api中，null是經常檢索物件的地方可以預期，但沒有相關的物件。

這適用於DOM，它是獨立於語言的，不屬於ECMAScript規範的範圍。因為它是一個外部API，試圖獲取一個不存在的元素返回一個null值，而不是undefined。 一般來說,如果你需要給一個變數或屬性指定一個不變值，將它傳遞給一個函式，或者從一個函式返回null，null幾乎總是最好的選擇。簡而言之，JavaScript使用undefined並且程式設計師應該使用null。 null的另一個可行的用例，也被認為是良好的實踐是一個顯式指定變數為無效(object= null)當一個引用不再是必需的。通過分配null值，有效地清除引用，並假設物件沒有引用其他程式碼，指定垃圾收集，確保回收記憶體。

深入挖掘

使null和undefined像黑洞的不只是他們的行為，而是在他們在JavaScript環境的內部的處理方式。他們似乎通常並不具有同樣的關聯特徵與其他原生或內建物件。 在ES5中，Object.prototype.toString方法，已經成為實際的型別檢查標準，這在null和undefined中被證明是一致的：

Object.prototype.toString.call(null); // [object Null]
Object.prototype.toString.call(undefined); // [object Undefined]

然而，Object.prototype.toString方法實際上並不是檢索null的內部[[Class]]屬性或undefined的公開建構函式。根據文件，以下步驟發生在被呼叫過程中：

1. 如果值是undefined，返回“[object Undefined]”。
2. 如果這個值為null，則返回“[object Null]”。
3. 讓O作為呼叫ToObject同時傳遞this值作為引數的結果值。
4. 讓class是O的內部屬性[[Class]]的值。
5. 返回的結果連線三個字串“[object”，class，和“]”的結果的字串值。

該方法執行一個簡單的字串返回值，如果它檢測到null或undefined和其他物件統一的功能。在整個規範中這是很常見的，因為當遇到null和undefined值時大多數方法包含一個簡單的捕捉並返回。事實上，沒有跡象表明他們包含與任何原生物件相關聯的內部屬性。就好像他們不是物件。我很想知道如果一個JavaScript的原生環境內部實際存在的顯式方案會怎樣？也許有人更熟悉一個可以參與的實現。

結論

無論這些原生物件多麼不尋常，理解null和undefined之間的差異，和他們在JavaScript的語言基礎中截然不同的角色。它可能不能使你的應用程式有所突破，但是一般來說，它僅被證明在開發和除錯中長期有益。

譯者注

本文問翻譯文章，原文為“Exploring the Abyss of Null and Undefined in JavaScript”

本文較難以理解，可參照原文便於理解。

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