7 советов по обработке «undefined» в JavaScript

Когда новички начинают изучать JavaScript, они иногда сталкиваются с одной интересной проблемой. Они зачастую не могут понять разницу между undefined и null. Ведь null и undefined представляют собой пустые значения. Даже операция сравнения null == undefined выводит true. Давайте попробуем разобраться в том, что из себя всё-таки представляет undefined.

Содержание статьи:

  1. Введение.
  2. Что такое undefined.
  3. Что влияет на появление undefined.
  4. Undefined в массивах.
  5. Разница между null и undefined.
  6. Заключение.

Введение

Большинство современных языков вроде Ruby, Python и Java имеют только одно значение null (null или nill), что совершенно логично.

В случае с JavaScript интерпретатор возвращает undefined при попытке доступа к переменной или свойству объекта, которые ещё не былы заданы. Пример:

Что же касается null, это значение представляет собой ссылку на отсутствующий объект. В JavaScript не устанавливается значение null для переменных или свойств объекта.

Некоторые встроенные методы, такие как String.prototype.match(), могут возвращать значение null для обозначения отсутствующего объекта:

Поскольку в JavaScript у разработчиков есть возможность получить доступ к неинициализированным значениям, это может вызвать некоторые ошибки.

Часто такие действия приводят к ошибке, связанной с неверным использованием undefined, что ломает весь скрипт. Наиболее часто при этом возникают следующие ошибки:

  • typeError: undefined is not a function (undefined не является функцией);
  • typeError: Cannot read property '<prop-name>'of undefined (невозможно прочитать '<prop-name>' свойство undefined);
  • другие подобные ошибки.

А иронию этой шутки может понять только JavaScript-разработчик:

Чтобы избежать ошибок, связанных с undefined, нужно понимать, когда эта ошибка может возникать, и снизить риски ее появления в вашем приложении.

Что такое undefined

В JavaScript есть 6 примитивных типов:

  • Boolean. У этого типа есть два значения: true (истина) и false (ложь). Как правило,  логический тип boolean используется для хранения значения вроде да/нет.
  • Number. Тип число используется как для целых, так и для дробных чисел (1, 6.7, 0xFF);
  • String. В JavaScript любые текстовые данные являются строками. В JavaScript нет разницы между двойными и одинарными кавычками: var text = "строка" / var texts = 'строки';
  • Symbol. Новый примитивный тип данных Symbol служит для создания уникальных идентификаторов: Symbol("name") (начиная с ES2015);
  • Null. Значение null не относится ни к одному из типов выше, а образует свой отдельный тип, состоящий из единственного значения null;
  • Undefined. Значение undefined, как и null, образует свой собственный тип, состоящий из одного этого значения. Если переменная объявлена, но в неё ничего не записано, то её значение как раз и есть undefined (значение не присвоено).

Отдельно от всех стоит тип Object (объект), который используется для организации данных и объявления более сложных сущностей. Пример:

Объект может иметь любые свойства до тех пор, пока они находятся внутри фигурных скобок {...}.

Среди этих 6 примитивных типов undefined является специальным значением. Согласно спецификации ECMAScript, undefined используется тогда, когда переменной не присвоено значение.

Этот стандарт четко определяет, что значение undefined можно получить при доступе к неинициализированным переменным, несуществующим свойствам объекта, несуществующим элементам массива и тому подобному. Например:

Пример выше показывает, что undefined выводится при попытке доступа к:

  • неинициализированной переменной number;
  • несуществующему свойству объекта movie.year;
  • несуществующему элементу массива movies[3].

Оператор typeof возвращает строку undefined для неопределенного значения:

Оператор typeof отлично подходит для проверки значения undefined у переменной:

Что влияет на появление undefined

Неинициализированная переменная

Объявленная переменная, которая еще не имеет значения (не инициализирована), по умолчанию undefined.

Пример:

Переменная myVariable уже объявлена, но еще не имеет присвоенного значения. Попытка обратиться к переменной закончится выводом undefined.

Эффективный подход к решению проблем неинициализированных переменных — это по возможности присвойте им начальное значение. Чем меньше переменная существует в неинициализированном состоянии, тем лучше. В идеале вы сразу же присваиваете значение myVariable = 'initial' (начальное значение), хотя это не всегда возможно.

Отдавайте предпочтение const и let, а от var нужно постепенно отказываться

Некоторые разработчики считают, что одной из лучших особенностей ECMAScript 2015 является новый способ объявления переменных путём использования const и let. Это большой шаг вперед, так как объявленные таким способом объекты/переменные находятся в области видимости, ограниченной текущим блоком кода (в отличие от старого оператора var), и находятся во временной мертвой зоне до момента присвоения им конкретного значения.

При использовании неизменяемых данных (констант) рекомендуется инициализировать их как const. Это создаст неизменную связку.

Одна из приятных особенностей const заключается в том, что вы должны задать начальное значение константы. Пример:

Таким образом, константа не подвергается неинициализированному состоянию, и получить значение undefined просто невозможно.

Давайте протестируем функцию, которая проверяет, является ли слово палиндромом:

Переменным length и half значение присваивается один раз. В этом случае объявить их как const будет логично, так как их значение не будет меняться.

Если вам нужно будет менять значение переменной несколько раз, то обозначьте ее как let. По возможности сразу присваивайте ей начальное значение. Пример:

А когда использовать var? Некоторые разработчики, ссылаясь на стандарт ES2015, предлагают перестать использовать var.

Проблема использования var заключается в так называемом поднятии переменных (англ. variable hoisting). Где бы ни находилось объявление, это равнозначно тому, что переменную объявили в самом начале кода.

В этом случае переменная myVariable содержит undefined до получения значения:

Если же переменную объявить как let, то она останется недоступной до момента присвоения ей значения. Это происходит из-за того, что переменная находится во временной мертвой зоне. В этом случае вероятность получения значения undefined близится к нулю.

Вышеприведенный пример с let (вместо var) выведет ReferenceError, потому что переменная во временной мертвой зоне недоступна.

Использование const или let для неизменяемых привязок позволит снизить риски получения значения undefined при написании кода.

Усильте связность

Связность характеризует степень взаимосвязанности элементов модуля (пространства имен, класса, метода, блока кода). Есть два вида связанности — сильная и слабая.

Сильная связность предпочтительнее, поскольку она предполагает, что элементы модуля должны фокусироваться исключительно на одной задаче. Это поможет модулю быть:

  • сфокусированным и понятным — становится легче понять, какую задачу выполняет модуль;
  • легко поддерживаемым и поддающимся рефакторингу — изменение модуля влияет на меньшее количество элементов;
  • многоразовым — если модуль ориентирован на выполнение одной задачи, то его легче использовать повторно;
  • простым для тестирования — вам будет проще протестировать модуль, ориентированный на одну задачу.

Сильная связность, сопровождающаяся слабым зацеплением, является характеристикой хорошо спроектированной системы.

Блок кода сам по себе может считаться небольшим модулем. Чтобы извлечь выгоду из преимуществ сильной связности, нужно держать переменные как можно ближе к блоку кода, который их использует.

Например, если переменная нужна только для использования в определенном блоке кода, тогда можно объявить её и разрешить существовать только внутри нужного блока (используя const или let для объявления).

Одним из классических примеров излишнего срока жизни переменных является использование цикла for внутри функции:

index, item и length — эти переменные объявляются в начале тела функции. Однако они используются только ближе к концу функции. Так в чем проблема с таким подходом?

Всё время между объявлением переменной в начале и до использования её в цикле for переменные index и item не инициализируются и выводят undefined. По этому примеру видно, что срок жизни переменной является необоснованно длинным.

Разумнее будет переместить переменные ближе к месту их применения:

Переменные index и item существуют только в области действия блока  for. У них нет никакого значения за его пределами.

Переменная (constlength объявляется в месте ее использования.

Почему модифицированная версия лучше первоначальной? Посмотрим:

  • значения не подвергаются неинициализированному состоянию, поэтому нет риска получения undefined;
  • перемещение переменных ближе к месту их использования увеличивает читаемость кода;
  • элементы с высокой связанностью кода легче рефакторить и извлекать при необходимости в отделенные функции.

Доступ к несуществующему свойству

При доступе к несуществующему свойству объекта JavaScript возвращает undefined.

Обратите внимание на пример:

favoriteMovie — это объект с одним значением title. Доступ к несуществующему свойству actors путём использования favoriteMovie.actors приведет к выводу undefined.

Сам по себе доступ к несуществующему свойству не вызывает ошибки. Реальная проблема возникает при попытке получить значение из несуществующего свойства. Это сообщение об ошибке отражает наиболее распространенную ловушку, связанную с undefined:

Немного изменим предыдущий фрагмент кода, чтобы пояснить поведение TypeError:

В favoriteMovie нет свойства actors, поэтому использование favoriteMovie.actors приведет к undefined.

В результате доступ к элементу со значением undefined с помощью выражения favoriteMovie.actors [0] вызывает TypeError.

Возможности JavaScript, которые позволяют получить доступ к несуществующим свойствам, являются источником путаницы. Свойство может быть установлено или может отсутствовать. Идеальным решением этой проблемы будет установка правил для объекта, которые позволят ему содержать только свойства с явно заданными значениями.

К сожалению, не всегда возможно контролировать объекты, с которыми приходится работать. Такие объекты могут иметь разный набор свойств в различных сценариях. Таким образом, нужно обрабатывать все эти сценарии вручную.

Попробуем реализовать функцию append(array, toAppend), которая добавляет в начале и/или в конце массива новые элементы. Параметр toAppend принимает объект со свойствами:

  • first: элемент, вставленный в начале массива;
  • last: элемент, вставленный в конец массива.

Функция возвращает новый экземпляр массива, не изменяя исходный (т.е. это чистая функция).

Функция append() может выглядеть так:

Поскольку объект toAppend может удалять первые или последние свойства, необходимо проверить, существуют ли эти свойства в toAppend.

Доступ к свойству приведет к получению undefined, если его не существует. Можно проверить существует ли первое или последнее свойство, чтобы избежать undefined. Как вариант, это можно сделать с помощью условий if(toAppend.first){} и if(toAppend.last){}.

Но не будем торопиться. В этом подходе есть серьезный недостаток. undefined, также как false, null, 0, NaN и ' ' являются ложными значениями (falsy values).

В текущей реализации append() функция не позволяет вставлять ложные элементы:

0 и false — ложные значения, потому что if (toAppend.first) {} и if (toAppend.last) {} фактически сравниваются с ложными значениями и эти элементы не вставляются в массив. Функция возвращает исходный массив [10] без изменений.

Последующие подсказки объясняют, как правильно проверить существование свойства.

Проверьте, существует ли свойство

К счастью, JavaScript предлагает множество способов определить, имеет ли объект определенное свойство:

  • obj.prop !== undefined позволяет сравнивать объект напрямую с undefined;
  • typeof obj.prop !== 'undefined' проверяет тип значения свойства;
  • obj.hasOwnProperty('prop') проверяет объект на наличие собственного свойства;
  • 'prop' in obj проверяет объект на наличие собственного или унаследованного свойства.

Рекомендацией в этом случае будет использование оператора in . У него простой и понятный синтаксис. Присутствие оператора in указывает на четкое намерение проверить, имеет ли объект определенное свойство, не обращаясь к фактическому значению этого свойства.

Использование obj.hasOwnProperty('prop') — это также неплохое решение. Оно немного длиннее, чем  оператор in , и проверяет только собственные свойства объекта.

Эти два способа сравнения с undefined могут сработать… Но кажется, что использование obj.prop !== undefined и typeof obj.prop !== 'undefined' является не очень хорошим решением и может привести к непонятным последствиям при прямом сравнении с undefined.

Давайте попробуем улучшить функцию append(array, toAppend), используя in оператора:

'first' in toAppend ( как и 'last' in toAppend) выводит true, независимо от существующего свойства. В других случаях выводится — false.

Использование оператора in устраняет проблему со вставкой ложных элементов 0 и false. Теперь добавление элементов в начале и в конце массива [10] приводит к ожидаемому результату [0, 10, false].

Выполните деструктурирование доступа к свойствам объекта

При доступе к свойству объекта иногда необходимо указать значение по умолчанию, если свойство не существует.

Можно использовать in с тернарным оператором, чтобы получить следующий результат:

Использование синтаксиса тернарного оператора становится сложным, когда число проверяемых свойств увеличивается. Для каждого свойства нужно создать новую строку кода, чтобы обработать значение, увеличивая опасную кучу похожих тернарных операторов.

Чтобы использовать более простой подход, давайте познакомимся с функцией ES2015, называемой деструктурирование объекта.

Деструктурирование объекта позволяет напрямую извлекать значения свойств объекта непосредственно в переменные и устанавливать значение по умолчанию, если свойство не существует. Это удобно использовать для исключения прямого контакта с undefined.

Действительно, извлечение свойств теперь выглядит совершенно по-другому:

Чтобы увидеть это в действии, определяем полезную функцию, обертывающую строку в кавычки. quote(subject, config) принимает первый аргумент как строку, которую нужно обернуть. Второй аргумент config — это объект со следующими свойствами:

  • char — символ цитаты, например, '(одинарная кавычка) или "(двойная кавычка). По умолчанию — ";
  • skipIfQuoted — логическое значение, чтобы пропустить цитирование, если строка уже цитируется. По умолчанию —  true.

Применяя преимущества деструктурирования объекта, давайте реализуем quote():

const { char = '"', skipIfQuoted = true } = config в одной строкe извлекает свойства char и skipIfQuoted из объекта config.

Если некоторые свойства недоступны в объекте config,  деструктурирование задает значения по умолчанию: '"' для char и false для skipIfQuoted.

К счастью, функцию можно даже улучшить.

Давайте переместим деструктурирование прямо в раздел параметров. И установим значение по умолчанию (пустой объект { }) для параметра config, чтобы пропустить второй аргумент, когда будет достаточно значений по умолчанию.

Обратите внимание, что деструктурирующее присваивание заменяет параметр config в сигнатуре функции. Это позволяет сделать параметр quote() на одну строку короче. Параметр = {} в правой части деструктурирующее присваивание гарантирует, что используется пустой объект, если второй аргумент не указан вообще quote('Sunny day').

Деструктурирование объектов — это мощная функция, которая эффективно обрабатывает извлечение свойств из объектов. Это хорошо, когда есть возможность указать значение по умолчанию, которое будет возвращено при попытке доступа к несуществующему свойству. В результате вы избегаете возникновения значения undefined и всех проблем, которые могут быть связаны с ним.

Установите объекту свойства по умолчанию.

Если нет необходимости создавать переменные для каждого свойства, такого как назначение деструктурирования, объект, который пропускает некоторые свойства, может быть заполнен значениями по умолчанию.

Функция ES2015 Object.assign (target, source1, source2, ...) копирует значения всех перечисленных собственных свойств из одного или нескольких исходных объектов в целевой объект. После чего возвращает целевой объект.

Например, вам нужно получить доступ к данным объекта unsafeOptions, который не всегда содержит полный набор свойств.

Чтобы избежать появления значения undefined при доступе к несуществующему свойству из unsafeOptions, можно сделать следующие настройки:

  • определить объект defaults, который содержит значения свойств по умолчанию;
  • вызвать функцию Object.assign({ }, defaults, unsafeOptions), чтобы создать новый объект options. Новый объект получает все свойства из unsafeOptions, недостающие берутся из defaults.
unsafeOptions содержит только свойство fontSize. Объект defaults указывает значения по умолчанию для fontSize и color.

Object.assign() принимает первый аргумент как целевой объект {}. Целевой объект получает значение свойства fontSize из объекта-источника unsafeOptions. А значение свойства color — из объекта-источника defaults, поскольку unsafeOptions не содержит color. Важен порядок, в котором перечислены исходные объекты: первый пришёл – первый ушёл.

Теперь возможно получить доступ к любому свойству объекта options, включая options.color, который изначально был недоступен в unsafeOptions.

К счастью, существует более простой и легкий способ установить значения по умолчанию для свойств объекта. Рекомендуется использовать новую функцию JavaScript, которая позволяет расширять свойства при инициализации объектов.

Вместо вызова Object.assign() используйте синтаксис распространения объекта, чтобы скопировать в целевой объект все собственные и перечисляемые свойства из исходных объектов:

Инициализатор объекта распространяет свойства из исходных объектов defaults и unsafeOptions. Важен порядок, в котором указаны исходные объекты: свойства более позднего исходного объекта перезаписывают более ранние.

Заполнение неполного объекта значением по умолчанию является эффективной стратегией, обеспечивающей безопасность и стабильность вашего кода. Независимо от ситуации, объект всегда содержит полный набор свойств, и появление undefined невозможно.

Параметры функции

Параметры функции по умолчанию установлены на undefined.

Обычно функция, имеющая определенные параметры, должна вызываться с одинаковым количеством аргументов. В таком случае параметры получают ожидаемые значения:

При вызове функции multiply(5, 3) параметры a и b получают соответствующие значения 5 и 3. Умножение рассчитывается как ожидаемое: 5 * 3 = 15.

Что происходит, когда пропускается аргумент при вызове? Параметр внутри функции получает значение undefined.

Давайте немного изменим предыдущий пример, вызвав функцию только с одним аргументом:

Функция multiply(a, b) { } определяется двумя параметрами: a и b. Вызов multiply(5) выполняется с помощью одного аргумента, в результате параметр равен 5, а параметр b получает значение undefined.

Используйте значение параметра по умолчанию

Иногда функция имеет не полный набор аргументов при ее вызове. В таком случае нужно установить значения по умолчанию для параметров, у которых нет значений.

Учитывая предыдущий пример, давайте сделаем некоторые улучшения. Если параметр bundefined, то по умолчанию ему присваивается значение 2:

Функция вызывается одним аргументом multiply(5). Первоначально параметр a равен 2, а b соответствует undefined. Выражение проверяет, не равно ли b параметру undefined. Если это так, b получает значение по умолчанию 2.

Хотя представленный способ назначения значений по умолчанию работает, не рекомендуется сравнивать значения напрямую сundefined. Это уже будет выглядеть как хак.

Лучшим подходом является использование параметров по умолчанию из ES2015. Он краткий и не содержит в себе прямого сравнения значений с undefined.

Установка параметров по умолчанию для b не выводит значения undefined:

Значение b = 2 в сигнатуре функции гарантирует, что если b получит значение undefined, то по умолчанию параметр изменится на 2.

Функция параметров по умолчанию из ES2015 интуитивно понятна и выразительна. Всегда используйте ее для установки значений по умолчанию для необязательных параметров.

Возвращаемое значение функции

В JavaScript функция, которая не имеет оператора return, возвращает значение undefined:

Функция square() не возвращает результаты вычислений. Результат — undefined.

Такая же ситуация возникает, когда оператор return присутствует, но без какого-либо выражения рядом:

return; выполняется, но он не возвращает ничего. Результат вызова — undefined.

Указывая значение для return, можно получить желаемый результат:

Теперь вызов функции выведет нужное значение.

Не доверяйте автоматической расстановке точки с запятой

Следующий список операторов в JavaScript должен заканчиваться точкой с запятой (;):

  • пустой оператор;
  • операторы: let, const, var, import, export;
  • утверждение значения;
  • утверждение отладчика;
  • утверждения: continue, break, throw, return.

Если вы используете одно из вышеуказанных утверждений, обязательно нужно ставить точку с запятой в конце:

Как можно видеть, в конце объявления let и  оператором return обязательно ставится точка с запятой.

Что происходит, когда вы не хотите указывать точки с запятой? Например, чтобы уменьшить размер исходного файла.

В такой ситуации ECMAScript предоставляет механизм автоматической установки точки с запятой (ASI),  который сделает всю работу за вас.

Используя ASI, вы можете удалить точки с запятой из предыдущего примера:

Вышеприведенный текст является допустимым кодом JavaScript. Отсутствующие точки с запятой автоматически вставлены за вас.

На первый взгляд, это выглядит довольно многообещающе. Механизм ASI позволяет пропустить ненужные точки с запятой. Вы можете сделать код JavaScript меньше и более простым для чтения.

Но тут существует один небольшой, но раздражающий момент, который может создать ASI. Если между return и возвращаемым выражением стоит новая строка return \n expression, ASI автоматически вставляет точку с запятой return; \n expression.

К чему приведет пустой оператор return ? Функция вернет значение undefined. Если вы не знаете, как работает механизм ASI, то неожиданное появление значения undefined может ввести в заблуждение.

Например, давайте изучим возвращаемое значение вызываемой функции getPrimeNumbers():

Между return и значением массива есть новая строка. JavaScript автоматически вставляет точку с запятой после оператора return, интерпретируя код следующим образом:

В таком случае мы получим значение undefined.

Проблема решена путем удаления новой строки между return и массивом:

Оператор void

Оператор void выполняет выражение и возвращает undefined вне зависимости от результата:

Одним из вариантов использования оператора void является переопределение результата выполнения выражения и возврат undefined, в случае возникновения побочных эффектов выполнения функции.

Undefined в массивах

Вы получаете undefined при попытке доступа к элементу массива с индексом вне пределов массива.

Массив colors имеет 3 элемента, поэтому корректные индексы равны 0, 1 и 2.

Поскольку в индексах массива 5 и -1 нет элементов, значения colors[5] and colors[-1] получают значение undefined.

В JavaScript вы можете столкнуться с так называемыми разреженными массивами. Эти массивы имеют пробелы, то есть на некоторых индексах не определены никакие элементы.

Когда делаем попытку получить доступ к пустому значению в разреженном массиве, на выходе получаем  undefined.

Следующий пример генерирует разреженные массивы и пытается получить доступ к их пустым элементам:

sparse1 создается путем вызова конструктора Array с числовым первым аргументом. Он имеет 3 пустых элемента.

sparse2 создается с литералом массива, второй элемент которого отсутствует. В любом из этих разреженных массивов доступ к пустому элементу оценивается как undefined.

При работе с массивами, чтобы избежать появления значения undefined, обязательно используйте допустимые индексы массивов или вообще не создавайте разреженные массивы. А вообще не забывайте, что массивы начинаются с нуля.

Разница между undefined и null

Часто у людей возникает разумный вопрос: в чем основное отличие между undefined и null? Оба специальных значения означают пустое состояние.

Основное различие заключается в том, что undefined представляет значение переменной, которая еще не была инициализирована, а null представляет собой намеренное отсутствие объекта.

Рассмотрим разницу на примерах.

Переменная number определена, но ей не назначено начальное значение:

Числовая переменная не определена, что явно указывает на неинициализированную переменную.

То же самое произойдёт при попытке доступа к несуществующему свойству объекта:

Поскольку свойство lastName не существует в obj, JavaScript корректно оценивает obj.lastName как undefined.

Нужно понимать, что переменная должна ожидать возвращение объекта функции. Но по какой-то причине создание объекта невозможно. В этом случае null является значимым индикатором недостающего объекта.

Например, clone() — это функция, которая клонирует простой объект JavaScript. Ожидается, что функция вернет объект:

Однако clone() может быть вызван с пустым аргументом: 15 или null (или вообще со значением null или undefined). В этом случае функция не может создать клон, поэтому возвращает null — индикатор отсутствующего объекта.

Оператор typeof делает различие между двумя значениями:

Строгий оператор равенства === правильно отличает undefined от null:

Заключение 

Существование undefined является следствием разрешительной природы JavaScript, которая позволяет использовать:

  • неинициализированные переменные;
  • несуществующие свойства или методы объекта;
  • несуществующие индексы для доступа к элементам массива;
  • вызов функции, которая ничего не возвращает.

В основном сравнение напрямую с undefined является плохой практикой, потому что вы, вероятно, полагаетесь на разрешенную, но плохую практику, упомянутую выше.

Стратегия борьбы с undefined заключается в уменьшении появления этого значения в вашем коде. И выработайте в себе привычку делать следующее:

  • уменьшать использование неинициализированных переменных;
  • делать жизненный цикл переменных коротким и близким к источнику их использования;
  • по возможности назначать начальное значение переменным;
  • стараться использовать const или let;
  • использовать значения по умолчанию для некритичных параметров функции;
  • проверять наличие свойств или заполнить небезопасные объекты по умолчанию;
  • избегать использования разреженных массивов.

Перевод статьи «7 tips to handle undefined in JavaScript»