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[Java教程]探索JavaScript中Null和Undefined的深渊


当讨论JavaScript中的原始数据类型时,大多数人都知道的基本知识,从String,Number到Boolean。这些原始类型相当简单,行为符合常识。但是,本文将更多聚焦独特的原始数据类型Null和Undefined,是什么让他们如此相似,却又似是而非。

理解Null和Undefined

在JavaScript中,null是字面量同时也是语言中的关键字,用来表示无法识别的对象值。换句话说,这用来表示“无值(no value)”。虽然相似,undefined实际上代表了不存在的值(non-existence of a value)。都是完全不可变的,没有属性和方法,也不能给其属性赋值。事实上,试图访问或定义一个属性将会引发一个类型错误(TypeError)。正如他们的名字暗示的那样,他们是完全无效的值。

没有值代表的布尔值是false,这意味着他们在条件上下文中会被被计算为false,如if语句。使用相等操作符(= =)比较这两个值和其他false值,他们并不等于除了自己:

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

尽管如此,和其他相似之处,但null和undefined并不是等价的。每个作为其独特的类型的唯一成员,undefined是Undefined类型和null是Null类型。使用全等操作符(===)比较这两个值,这要求类型和值都相等,下面证明这一点:

undefined === null; // false

这是一个重要的区别,服务于不同的目的和理由。区分这两个值,你可以认为undefined代表一个意想不到的没有值而null作为预期没有值的代表。

产生Undefined

有许多的方法产生一个undefined值的代码。它通常遇到当试图访问一个不存在的值时。在这种情况下,在JavaScript这种动态的弱类型语言中,只会默认返回一个undefined值,而不是上升为一个错误。
任何声明变量时没有提供一个初始值,都会有一个为undefined的默认值:
 
var foo; // 默认值为 undefined

当试图访问一个不存在的对象属性或数组项时,返回一个undefined值:


var array = [1, 2, 3];var foo = array.foo; // foo 属性不存在, 返回 undefinedvar item = array[5]; // 数组中没有索引为5的项,返回 undefined

如果省略了函数的返回语句,返回undefined:

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

函数调用时未提供的值结果将为undefined参数值:

(function(undefined){  // 参数是 undefined})();

void操作符也可以返回一个undefined值。像Underscore的库使用它作为一个防御式的类型检查,因为它是不可变的,可以在任何上下文依赖返回undefined:

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

最后,undefined是一个预定义的全局变量(不像null关键字)初始化为undefined值:

'undefined' in window; // true

ECMAScript 5中,这个变量是只读的,以前并非如此。

Null的用例

null的用例是使他与众不同的主要方面,因为不像undefined,null被认为是更有用。这正是为什么typeof操作符作用于null值时返回“object”。最初的理由是,现在仍然是,通常用作一个空引用一个空对象的预期,就像一个占位符。typeof的这种行为已经被确认为一个错误,虽然提出了修正,出于后兼容的目的,这一点已经保持不变。
这就是为什么JavaScript环境从来没有设置一个值为null;它必须以编程方式完成。正如文档MDN所说:
在api中,null是经常检索对象的地方可以预期,但没有相关的对象。

这适用于DOM,它是独立于语言的,不属于ECMAScript规范的范围。因为它是一个外部API,试图获取一个不存在的元素返回一个null值,而不是undefined。
一般来说,如果你需要给一个变量或属性指定一个不变值,将它传递给一个函数,或者从一个函数返回null,null几乎总是最好的选择。简而言之,JavaScript使用undefined并且程序员应该使用null。
null的另一个可行的用例,也被认为是良好的实践是一个显式指定变量为无效(object= null)当一个引用不再是必需的。通过分配null值,有效地清除引用,并假设对象没有引用其他代码,指定垃圾收集,确保回收内存。


深入挖掘

使null和undefined像黑洞的不只是他们的行为,而是在他们在JavaScript环境的内部的处理方式。他们似乎通常并不具有同样的关联特征与其他原生或内置对象。
在ES5中,Object.prototype.toString方法,已经成为实际的类型检查标准,这在null和undefined中被证明是一致的:
Object.prototype.toString.call(null); // [object Null]Object.prototype.toString.call(undefined); // [object Undefined]

然而,Object.prototype.toString方法实际上并不是检索null的内部[[Class]]属性或undefined的公开构造函数。根据文档,以下步骤发生在被调用过程中:

  1. 如果值是undefined,返回“[object Undefined]”。
  2. 如果这个值为null,则返回“[object Null]”。
  3. 让O作为调用ToObject同时传递this值作为参数的结果值。
  4. 让class是O的内部属性[[Class]]的值。
  5. 返回的结果连接三个字符串“[object ”,class,和“]”的结果的字符串值。

该方法执行一个简单的字符串返回值,如果它检测到null或undefined和其他对象统一的功能。在整个规范中这是很常见的,因为当遇到null和undefined值时大多数方法包含一个简单的捕捉并返回。事实上,没有迹象表明他们包含与任何原生对象相关联的内部属性。就好像他们不是对象。我很想知道如果一个JavaScript的原生环境内部实际存在的显式方案会怎样?也许有人更熟悉一个可以参与的实现。



结论

无论这些原生对象多么不寻常,理解null和undefined之间的差异,和他们在JavaScript的语言基础中截然不同的角色。它可能不能使你的应用程序有所突破,但是一般来说,它仅被证明在开发和调试中长期有益。