Day 4：動態型別加弱型別不是罪——怎麼 JavaScript 一摔就變成個印度阿三？

前兩篇文章介紹了什麼是動態型別、靜態型別、強型別、弱型別，也知道了幾個常見語言分屬哪種類別。

懶人包複習一下：

靜態語言/動態語言：變數和型別的綁定方法。
弱型別/強型別：語言型別系統(Type System)對型別檢查的嚴格程度，也就是型別安全的程度。

其中動態型別加弱型別是最不安全的組合，也是我認為 JavaScript 撰寫上鬆散不安全的源頭之一。

但怪了，動態型別加弱型別的語言又不是只有 JavaScript，同樣使用者眾多的 PHP 也是屬於動態型別加弱型別，為何 PHP 不像 JavaScript 這麼讓人詬病？

套句港片「賭俠」裡星爺的台詞：我摔你也摔，怎麼你一摔就變成個印度阿三啦？

(Source: 網路)

動態型別加弱型別不是罪，動態型別加超級弱型別就是一場夢魘，更別說攪和了 JavaScript 自身型別系統(Type System)的混亂。

很多問題是相對性的，需要經過比較才會凸顯出來，因此前兩篇文章刻意都以其他語言做舉例，本篇文章將把目光拉回 JavaScript，用實例來檢視 JavaScript 在型別處理上的各種特性，透過和其他語言的比較，將更能體會 JavaScript 在型別安全上的脆弱。

究竟～是動態型別加弱型別的原罪使然，還是型別系統的命運糾葛，讓我們繼續看下去～

(Source: 網路)

動態型別

前面介紹過動態型別和靜態型別的差別，現在我們可以很清楚判斷 JavaScript 屬於動態語言：

宣告變數時不需指定型別。
過程可以任意更換變數的型別。

var x = 123;
console.log(x);
x = 'Hello';
console.log(x);

執行結果：

123
Hello

弱型別

Day3 文章介紹到，弱型別常導致 Bug 的一個情境就是允許不同型別間的比對。

這部分 JavaScript 和 PHP 一樣，提供了兩種嚴格程度不同的比較運算子：==、===

console.log( "111" == 111 ? "Yes" : "No" );     // "Yes"
console.log( "111" === 111 ? "Yes" : "No" );    // "No"

另一個情境是如果在數字運算過程混進一個字串，會發生什麼事？

強型別的 Java 會發生編譯錯誤；弱型別的 PHP 會企圖將字串轉成數字，以完成算術運算的任務。

那 JavaScript 呢？

var x = 123 + "456";
console.log(x);

執行結果：

同樣是弱型別的 JavaScript，執行時一樣不會發生錯誤，會自動做一些轉型動作以讓程式繼續運行下去。

不同的是，JavaScript 不會去將字串轉成數字，反而是將前面的數字結果轉成字串，再和後面的字串作串接，所以得到 "123456" 的結果。

幾乎一模一樣的語法情境，為什麼 JavaScript 的處理邏輯和 PHP 截然不同？

數學運算？字串串接？

用另一個例子來看，差異會更明顯。

如果是 PHP，以下寫法會得到單純的數字運算結果，也就是一個整數型態的 999：

<?php
$x = 111 + 222 + "333" + 111 + 222;
echo $x;
?>

執行結果：

如果是 JavaScript 呢？

var x = 111 + 222 + "333" + 111 + 222;
console.log(x);

執行結果：

333333111222

(Source: 網路)

是一個讓人黑人問號的答案呢。

程式不是魔術師，其實有跡可循。前面的 111 + 222 被視為算術運算做相加，得到數字 333 ；繼續和中間的字串 "333" 相加，被視為字串的串連，得到 "333333"；而最後的 111 和 222 雖然是數字型態，都被以字串相接的方式處理，以至於得到 "333333111222" 這麼滑稽的答案。

為什麼一樣都是整數型態的 111、222，JavaScript 連自己前後處理的方式都不一樣？

在 JavaScript 裡，如果我們想對兩個變數的值做數學相加，語法表現方式如下：

var v1 = 111;
var v2 = 222;
var x = v1 + v2;    // 333

如果想對兩個變數的值做字串串接，語法表現方式如下：

var v1 = "111";
var v2 = "222";
var x = v1 + v2;    // "111222"

發現問題了嗎？無論是數學相加，還是字串串接，用的都是同一個符號 + 來表達，事實上他們是不同的運算子：

用在數學相加時：Arithmetic Operators (算數運算子)
用在串連字串時：Concatenation Operators (串接運算子)

那 JavaScript 怎麼決定它要把眼前的 + 視為算數運算子還是串接運算子？

JavaScript 的做法是：如果 + 左右兩邊的運算元有任何一個型別是字串，就會被當作串接運算子，否則就是算數運算子。

不幸的，由於 JavaScript 是動態型別，單從 var x = v1 + v2; 這行程式本身，我們無法判斷 JavaScript 會將 + 當成算數運算子還是串接運算子，因為變數 v1、v2 有可能是任何型別。

這就是為什麼 JavaScript 常常容易出現一些意想不到的相加結果。

可能會有疑問：為什麼 PHP 沒這個問題？

很簡單，因為 PHP 的算數運算子和串接運算子是不同符號，PHP 的串接運算子是 .：

<?php
$v1 = 111;
$v2 = 222;
$x = $v1 + $v2; // 333
$x = $v1 . $v2; // "111222"
?>

另一個動態型別加弱型別的語言 Perl 也有同樣的設計，讓數學運算和字串串接可以被清楚區隔。

超級弱型別

Day3 的文章提到一點：強型別和弱型別不是 1 或 0 二元論，而有「程度」的差別。

例如 PHP 是弱型別，但還是有個容忍的限度，例如將數字和陣列做算術運算就會發生 Error：

$x = 123 + array("Apple", "Banana");
echo $x;

PHP Fatal error:  Unsupported operand types in /home/cg/root/6938116/main.php on line 3

JavaScript 要命在於它是超級弱型別！

幾乎什麼都能相加、什麼都能比較、什麼都不奇怪，一堆毫無邏輯的寫法在 JavaScript 通通都可以執行！

console.log( [] + [] );                     // ""
console.log( [] + {} );                     // "[object Object]"
console.log( [] == {} );                    // false
console.log( [] == false );                 // true
console.log( [] == 0 );                     // true
console.log( ['Apple', 'Banana'] == 2 );    // false
console.log( ['Apple', 'Banana'] == true ); // false
console.log( 123 + ['Apple', 'Banana'] );   // "123Apple,Banana"
console.log( true + true + true );          // 3
console.log( false + false + false );       // 0

(Source: 臭跩貓愛嗆人7-白爛貓超級胖)

動態型別加弱型別不是問題，動態型別加超級弱型別就變成一場夢魘。

令人混淆的型別系統

JavaScript 自身型別系統的設計也讓人感覺不夠嚴謹，或是令人困惑。

null 都不 null 了

最具代表性的型別問題應該就是「null 是個 object」的弔詭現象。

null 的概念在各種程式語言很普遍，代表「nothing」，也就是這個變數裡面沒有值。

但在 JavaScript 裡如果用 typeof 去取得其型別，卻會回傳 "object" 的結果。

W3Schools 也稱呼這是一個 JavaScript 的 Bug：

You can consider it a bug in JavaScript that typeof null is an object. It should be null.

獨特的 undefined 型別

JavaScript 除了常見的 null 型別，還有另一個特別的型別：undefined。

undefined 在概念上和使用上都非常類似 null，但在 JavaScript 的型別系統中他們又確確實實屬於不同的型別。

事實上，在 JavaScript 程式，比起 null 型別，undefined 更接近其他語言對 NULL 的習慣。

(例如去印一個沒有初始化的變數，會得到 undefined 而不是 null)

var x;
console.log(x); // "undefined"

相形之下，null 就顯得很雞肋(而且是有 Bug 的雞肋...)，徒增混淆。

JavaScript 的型別夢魘真的沒救了嗎？

當然不。

JavaScript 終究是動態網頁不可缺少的角色，為了降低開發 JavaScript 程式的風險、提升程式穩定性，許多轉譯語言被發明出來，例如 TypeScript 是近年竄起的代表。

這些轉譯語言試圖在語法上引入一些特性，例如強型別、物件導向，讓 JavaScript 的程式撰寫更容易、更安全、更易於管控。

短期來說，學習這些轉譯語言需要增加額外的時間成本；但長期而言，當專案規模越來越大，轉譯語言有助於提升 JavaScript 程式開發和維護上的穩定性。

各家轉譯語言各有不同特性，是否應該導入轉譯語言、導入哪一種，沒有絕對答案，視乎各團隊的技能狀況和專案性質，權衡其中的成本效益和風險。

References:

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Last updated 5 years ago

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