卡赞 JavaScript 2021-07-29

JavaScript之重学 null 和 undefined

许多编程语言都有一个称为null的非值。它指示一个变量当前不指向一个对象，例如，当它还没有初始化的时候。

相比之下，JavaScript有两个这样的非值：undefined和null。在这篇博文中，我们将研究它们有什么不同，以及如何最好地使用或避免它们。

1. undefined vs. null

这两种值非常相似，经常互换使用。因此，它们的区别是微妙的。

1.1 ECMAScript语言规范:undefined vs. null

ECMAScript语言规范对其描述如下。

undefined是 “当一个变量没有被赋值时使用”
null “表示有意不存在任何对象值”

1.2 两个非值–一个无法消除的错误

在JavaScript中拥有两个非值现在被认为是一个设计错误（甚至被JavaScript的创造者Brendan Eich认为）。

那为什么不从 JavaScript 中删除其中的一个值呢？JavaScript 的一个核心原则是绝不破坏向后兼容。这个原则有很多好处。它最大的缺点是，设计上的错误无法被删除。

1.3 undefined和null的历史

在Java中（它启发了JavaScript的许多方面），初始化值取决于变量的静态类型。

具有对象类型的变量被初始化为null。
每个原始类型都有自己的初始化值。例如，int变量被初始化为0。

在JavaScript中，每个变量都可以容纳对象值和基本类型值。因此，如果null意味着 “不是一个对象”，那么JavaScript也需要一个初始化值，意味着 “既不是一个对象也不是一个原始值”。这个初始化值就是 undefined。

2. undefined 的出现

如果一个变量myVar还没有被初始化，它的值是undefined。

let myVar;
assert.equal(myVar, undefined);

如果一个属性.unknownProp丢失，访问该属性会产生undefined的值。

const obj = {};
assert.equal(obj.unknownProp, undefined);

如果一个函数有一个没有参数的返回语句，该函数隐含地返回undefined。

function myFunc() {
  return;
}
assert.equal(myFunc(), undefined);

如果一个参数x被省略了，语言将该参数初始化为undefined。

function myFunc() {
  return;
}
assert.equal(myFunc(), undefined);
myFunc();

通过obj?.someProp的可选链路，如果obj未定义或为空，则返回未定义。

> undefined?.someProp
undefined
> null?.someProp
undefined

3.null 出现情况

一个对象的原型要么是一个对象，要么在原型链的末端是null。Object.prototype没有原型。

> Object.getPrototypeOf(Object.prototype)
null

如果我们将一个正则表达式（如/a/）与一个字符串（如'x'）相匹配，我们要么得到一个带有匹配数据的对象（如果匹配成功），要么得到空（如果匹配失败）。

> /a/.exec('x')
null

JSON数据格式不支持undefined，只支持null。

> JSON.stringify({a: undefined, b: null})
'{"b":null}'

4.特别处理 undefined 或 null 的运算符

4.1 undefined 和参数默认值

在以下情况下，将使用参数默认值。

缺少一个参数。
一个参数的值是undefined。

例如：

function myFunc(arg='abc') {
  return arg;
}
assert.equal(myFunc('hello'), 'hello');
assert.equal(myFunc(), 'abc');
assert.equal(myFunc(undefined), 'abc');

undefined也触发了参数的默认值，这说明它是一个元值。

下面的例子说明了这一点的用处。

function concat(str1='', str2='') {
  return str1 + str2;
}
function twice(str) { // (A)
  return concat(str, str);
}

在A行，我们没有为str指定一个参数默认值。当这个参数缺失时，我们把这个状态转发给concat()，让它选择一个默认值。

4.2 undefined 的和解构的默认值

解构中的缺省值与参数缺省值的工作原理类似–如果一个变量在数据中没有匹配，或者它与undefined的变量匹配，就会使用它们。

const [a='a'] = [];
assert.equal(a, 'a');

const [b='b'] = [undefined];
assert.equal(b, 'b');

const {prop: c='c'} = {};
assert.equal(c, 'c');

const {prop: d='d'} = {prop: undefined};
assert.equal(d, 'd');

4.3 undefined 和 null 以及可选链

当通过 value?.prop 进行可选的链接时

如果value是undefined或null，则返回 undefined。也就是说，只要value.prop会抛出一个异常，就会发生这种情况。
否则，返回value.prop。

function getProp(value) {
  // optional static property access
  return value?.prop;
}
assert.equal(
  getProp({prop: 123}), 123);
assert.equal(
  getProp(undefined), undefined);
assert.equal(
  getProp(null), undefined);

下面两个操作的效果类似。

obj?.[«expr»] // optional dynamic property access
func?.(«arg0», «arg1») // optional function or method call

4.4 undefined 和 null 和 nullish 聚结

nullish 合并算子??如果一个值undefined或为null，则允许我们使用默认值：

> undefined ?? 'default value'
'default value'
> null ?? 'default value'
'default value'

> 0 ?? 'default value'
0
> 123 ?? 'default value'
123
> '' ?? 'default value'
''
> 'abc' ?? 'default value'
'abc'

null合并赋值操作符??=：

function setName(obj) {
  obj.name ??= '(Unnamed)';
  return obj;
}
assert.deepEqual(
  setName({}),
  {name: '(Unnamed)'}
);
assert.deepEqual(
  setName({name: undefined}),
  {name: '(Unnamed)'}
);
assert.deepEqual(
  setName({name: null}),
  {name: '(Unnamed)'}
);
assert.deepEqual(
  setName({name: 'Jane'}),
  {name: 'Jane'}
);

5. 处理 undefined 和 null

下面分享一下我们自己的代码中处理undefined 和null的最常见方法。

5.1 undefined 或 null 都不能作为实际值使用

举例，我们可能希望一个属性file.title永远存在，并且永远是一个字符串。有两种常见的方法来实现这一点。

这里，只检查undefined和null，而不检查一个值是否是字符串。你必须自己决定是否要把它作为一个额外的安全措施来实施。

5.1.1 undefined 和 null 都是禁止的

如下所示:

function createFile(title) {
  if (title === undefined || title === null) {
    throw new Error('`title` must not be nullish');
  }
  // ···
}

为什么选择这种方法？

我们想把undefined和null当作一样的东西，因为JavaScript代码经常这样做–比如说。

// 检测一个属性是否存在
if (!obj.requiredProp) {
  obj.requiredProp = 123;
}

const myValue = myParameter ?? 'some default';

如果我们的代码中出现了问题，出现了undefined或null，我们希望它尽可能快地失败。

5.1.2 undefined 和 null 都会触发默认值

如下所示：

function createFile(title) {
  title ??= '(Untitled)';
  // ···
}

我们不能在这里使用参数缺省值，因为它只由undefined 触发。相反，我们依靠nullish 合并赋值运算符??=。

为什么选择这种方法？

我们想把undefined和null同等对待（见上一节）。
我们希望我们的代码能够稳健地、无声地处理 undefined 和null。

5.2 undefined 或 null 都是“关闭”值

例如，我们可能希望一个属性file.title是一个字符串或 “关闭”（文件没有标题）。有几种方法可以实现这一点。

5.2.1 null是 “关闭的 “值

function createFile(title) {
  if (title === undefined) {
    throw new Error('`title` must not be undefined');
  }
  return {title};
}

另外，undefined可以触发一个默认值。

function createFile(title = '(Untitled)') {
  return {title};
}

为什么选择这种方法？

我们需要一个表示“关闭”的非值。
我们不希望我们的非值触发参数默认值和解构默认值。
我们想把非值字符串化为JSON（这是我们不能用undefined做的）。

5.2.2 undefined 是”关闭的 “值。

function createFile(title) {
  if (title === null) {
    throw new Error('`title` must not be null');
  }
  return {title};
}

为什么选择这种方法？

我们需要一个表示“关闭”的非值。
我们确实想让我们的非值触发参数默认值和解构默认值。

5.2.3 为什么不同时使用undefined和null作为 “关闭 “的值？

当接收一个值时，把undefined和null都当作 “不是一个值 “是有意义的。然而，当我们创建值时，我们希望不含糊，以便处理这些值时保持简单。

这指向了一种不同的方法。如果我们需要一个 “关闭”的值，但又不想使用undefined或null作为这样的值，怎么办？请往下看。

5.3 处理“关闭”的其他方式

5.3.1 特殊值

我们可以创建一个特殊的值，每当属性.title被关闭时，我们就使用这个值。

const UNTITLED = Symbol('UNTITLED');
const file = {
  title: UNTITLED,
};

5.3.2 空对象模式

空对象模式来自于面向对象的编程。

一个共同的超类的所有子类都有相同的接口。
每个子类都实现了一个实例运行的不同模式。
其中一个模式是 “null”。

在下面的例子中，UntitledFile实现了 “null” 模式。

// 抽象的超类
class File {
  constructor(content) {
    if (new.target === File) {
      throw new Error('Can’t instantiate this class');
    }
    this.content = content;
  }
}

class TitledFile extends File {
  constructor(content, title) {
    super(content);
    this.title = title;
  }
  getTitle() {
    return this.title;
  }
}

class UntitledFile extends File {
  constructor(content) {
    super(content);
  }
  getTitle() {
    return '(Untitled)';
  }
}

const files = [
  new TitledFile('Dear diary!', 'My Diary'),
  new UntitledFile('Reminder: pick a title!'),
];

assert.deepEqual(
  files.map(f => f.getTitle()),
  [
    'My Diary',
    '(Untitled)',
  ]);

我们也可以只对标题使用空对象模式（而不是对整个文件对象）。