再談JavaScript的資料類型問題

 JavaScript的資料類型問題已經討論過很多次了，但許多人還有許多書仍然沿用著錯誤的、混亂的一些觀點，所以就再細講一回。

提及這個討論的原因在於argb同學在我的MSN部落格(現在變成了wordproess，在這裡)上的一段回複，又更早的起源則是兩年前關於《JavaScript征途》一書的大討論：

從“裝B被雷劈講起

——這個事就讓它過去了過去了吧。在討論中我提及到該書對JavaScript類型系統介紹的混亂，而argb翻出了這篇曆史文章，指我的混亂更混亂。於是我列了以下幾個問題給他：

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我想很難很快速地解釋你的問題。那麼，接著你的思路，我就問幾個問題好了：
1、函數是不是類型？是什麼類型？
2、為什麼說JavaScript中的函數是“第一型”的？
3、undefined如何“封裝成object”？即使你所說的是筆誤，那麼對於“一切都是對象”的JavaScript，undefined是什嗎？
4、true與Boolean(true)在類型上有什麼不同？

最後強調一下你的用詞問題：Undefined是類型，undefined是值，’undefined’是類型的名稱。此外，應留意JavaScript中存在著實值型別與參考型別。

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隨後argb的回複讓我覺得一切已經混亂到不得不講的地步。因為此前也沒有討論過《JavaScript征途》中的類型系統問題，於是這乾脆就補個功課。下面認認真真地談談，也順便回複了argb同學。

再次感謝argb。若非如此，我這篇功課還要欠很久。有讀者與朋友們的關心，總是好的。答疑釋解，於人於已，皆成美事。

 

再談JavaScript的資料類型問題

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首先我們談兩點體會。其一，JavaScript不是純粹的物件導向語言，它是混合語言，所以所謂“一切物件導向”既是宣傳用語，也是一種語言處理技巧。僅從“物件導向”來理解這個語言的類型，會犯很多錯誤。其二，ECMAScript的描述總是很準確而又遲滯於這門語言的發展。所以要理解一些現象，既要從JavaScript的曆史中去找，也要考慮到JavaScript現在的發展。ECMAScirpt是一個標準的、正常化的參考，但不是全部。

接下來說說類型。JavaScript既是過程式語言，也是物件導向的語言。這一定程度上，也表現為：它事實上有兩套類型系統。第一套類型系統是用typeof來識別，這是這個語言的基本類型系統，只有六種類型，即undefined、number、boolean、string、object與function。我一般也稱之為基礎類型系統。之所以稱為“基礎”，是因為第二套類型系統是以它為基礎，從object這一種類型中發展起來的，即物件類型系統。

物件類型系統用instanceof來識別，它相當於其它進階語言中的is操作/運算。物件導向的多態主要通過as和is來表達，對於JavaScript來說，由於是弱類型的(沒有強制類型檢查)，所以不需要as。

物件類型系統與基礎類型系統存在映射關係，例如基礎類型的string影射到對象系統中的String。但這隻是影射，所以本質上來說string類型不是String類型。兩者本質上不同。具體來說，undefined,string、number和boolean是“實值型別”；object與function是“參考型別”。由於String、Number與Boolean在基礎類型中都屬於object類型，是Object()的子類，因此是參考型別。Function()也是參考型別。所有參考型別都可以看著Object()的子類，所以任意函數也是Object()的子類。例如"<匿名函數> instanceof Object"返回true。

undefined是實值型別，它沒有對應的物件類型——我們通常可以稱之為Undefined類型，但它沒有對應的構造器。undefined只有一個值，即undefined。準確地說，undefined表明聲明(或產生)了但沒有值的變數。而Null也是一個類型，null是它的惟一值(按照語言規則，null也是一個關鍵字)。Null類型是物件類型，亦即是參考型別。所以Null與Undefined本質的不同，是它們分屬在不同的類型系統中，解釋著不同類型系統中的“無”的概念。一般來說，DOM中的某個屬性或成員如果無值，應該使用null；而JavaScript運算過程中如果出現無值，應該使用undefined。

上面強調要從“兩套類型系統”的角度來理解上述類型。而這兩個類型系統在JavaScript中是可以混用的，實現這一特性的技術被稱為“類封裝”。這是JavaScript對Java的主要借鑒，也是後來的.NET對Java的主要借鑒之一——類封裝也被稱為“裝箱”(以及“拆箱”)。JavaScript中的類封裝過程出現然屬性存取中，即“.運算子”或“[]運算子”。當這兩個運算子發現左運算元x是一個“實值型別”資料時，將隱式地調用Object(x)過程將它轉為對象，因此
'abc'.length
這個運算實際上就等效於
Object('abc').length

 

最後，我們回到原始的問題上來。所以我說：
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JavaScript 裡面有6種基本類型，對象是其中一種，各種對象是“對象(object)”這一種類型中的子類（類型）。
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是沒有什麼錯誤的。而朱先生在他的書中說：
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- JavaScript 語言只有 3 種最原始的資料類型：數值型、字串型和布爾型
- JavaScript 還定義了幾個特殊的資料類型，如空類型（null）和未定義類型（undefined）。
- 基礎資料型別 (Elementary Data Type)按值傳送，而複雜資料類型按引用傳送。
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這幾個觀點都不太靠譜。其一，這三種是原始的資料類型沒錯，但並不是“只有3種”，這個稍後一點我再說。其二，空類型與未定義類型這兩種說法都是錯的，應該是Null類型和Undefined類型——小寫，是它們的值；首字母大寫才是它們的類型。其三，undefined也是按值傳遞的，然而在朱先生的分類裡頭，就不知道如何歸屬。他起碼提到了：未經處理資料類型，特殊資料類型，值(傳遞的)類型，引用(傳遞的)類型。這樣複雜的分類，會更容易讓讀者混淆。

最後說一下“原始的資料類型”。這個用詞在ECMAScript裡面有，稱為"primitive types"，但這個概念主要是從“primitive values"裡面引申出來的，而非單獨作為一個類型分類的依據——ECMAScript中只提到過一次primitive type，並且也沒有稱之為“types”。ECMAScript用“primitive values"來說明一些類型的原始值，例如Boolean  Types具有原始值true/false。但這並沒有說明Boolean物件類型與實值型別之間的差異或關係，例如不能表明true與Boolean(true)之間有什麼不同。

ECMAScript中使用“primitive values"，並陳述了這些原始值的定義，主要是ECMAScript要兼顧JavaScript語言的實現方案。在ECMAScript中相當大的一部分是在描述一個語言的實現，許多地方需要將一個對象轉換成“primitive values"，或使用“primitive values"這樣的名詞來講述它的實際實現——但我必須強調，這與類型系統的定義與規劃沒什麼關係。例如ECMA講述“屬性(property)”這一概念時，原文是：
“Properties are containers that hold other objects, primitive values, or functions. A primitive value is a member of one of the following built-in types: Undefined, Null, Boolean, Number, and String; an object is a member of the remaining built-in type Object; and a function is a callable object. A function that is associated with an object via a property is a method.”

翻譯過來就是：
屬性可以包括其它對象、原始值或函數。一個原始值(primitive value)是以下內建類型的一個成員(即一個值,value)：Undefined, Null, Boolean, Number, 以及String；一個對象(object)是其它內建物件類型的一個成員(執行個體,instance)，函數(function)是一個可調用的對象。如果一個函數作為一個對象的屬性，則我們稱為方法(method)。

上面的描述與“類型系統如何劃分”有什麼關係嗎？沒有。關鍵在於上列5種原始值，都是可以跨語言來聲明或使用的。然而，要更細節地敘述這一點，需要完整地討論ECMAScript如何聲明與實現語言的全過程。

所以如果將“primitive value"作為類型系統來討論，就會相當地令人混亂了。這也是我一開始提出那幾個問題的原因。

 

最後，強調一點。function是類型。所以你提到：
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函數不是類型，函數是函數，是類型（type）為object的一個分類（class）
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大概是所有混亂的總和了。關於第一型(first-class data types)的問題就不再講了，以前已講得太多。大家自己翻吧。