【重温基本】13.迭代器和生成器

本文是 重温基本 系列文章的第十三篇。
本日感觉:每次自我年终总结,都邑有种种心情和收成。

系列目次:

本章节温习的是JS中的迭代器和天生器,经常用来处置惩罚鸠合。

前置学问:
JavaScrip已供应多个迭代鸠合的要领,从简朴的for轮回到map()filter()
迭代器和天生器将迭代的观点直接带入中心言语,并供应一种机制来自定义for...of轮回的行动。

本文会将学问点分为两大部份,简朴引见和细致引见
简朴引见,合适基本入门会运用的目的;
细致引见,会越发深切的做引见,合适明白道理;

1. 概述

当我们运用轮回语句迭代数据时,需初始化一个变量来纪录每一次迭代在数据鸠合中的位置:

let a = ["aaa","bbb","ccc"];
for (let i = 0; i< a.length; i++){
    console.log(a[i]);
}

这边的i就是我们用来纪录迭代位置的变量,但是在ES6最先,JavaScrip引入了迭代器这个特性,而且新的数组要领新的鸠合范例(如Set鸠合Map鸠合)都依靠迭代器的完成,这个新特性关于高效的数据处置惩罚而言是不可或缺的,在言语的其他特性中也都有迭代器的身影:新的for-of轮回、睁开运算符(...),甚至连异步编程都可以运用迭代器。

本文重要会引见ES6中新增的迭代器(Iterator)和天生器(Generator)。

2. 迭代器(简朴引见)

迭代器是一种特别对象,它具有一些特地为迭代历程设想的专有接口,一切的迭代器对象都有一个next()要领,每次挪用都邑返回一个结果对象。
这个结果对象,有两个属性:

  • value: 示意下一个将要返回的值。
  • done: 一个布尔值,若没有更多可返回的数据时,值为true,不然false

假如末了一个值返回后,再挪用next(),则返回的对象的done值为true,而value值假如没有值的话,返回的为undefined

ES5完成一个迭代器:

function myIterator(list){
    var i = 0;
    return {
        next: function(){
            var done = i >= list.length;
            var value = !done ? list[i++] : undefined;
            return {
                done : done,
                value : value
            }
        }
    }
}

var iterator = myIterator([1,2,3]);
iterator.next();  // "{done: false, value: 1}"
iterator.next();  // "{done: false, value: 2}"
iterator.next();  // "{done: false, value: 3}"
iterator.next();  // "{done: true, value: undefined}"
// 今后的挪用都一样
iterator.next();  // "{done: true, value: undefined}"

从上面代码可以看出,ES5的完成照样比较贫苦,而ES6新增的天生器,可以使得建立迭代器对象的历程越发简朴。

3. 天生器(简朴引见)

天生器是一种返回迭代器的函数,经由过程function症结字后的星号(*)来示意,函数中会用到新的症结字yield。星号可以紧挨着function症结字,也可以在中心增加一个空格。

function *myIterator(){
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
}
let iterator = myIterator();
iterator.next();  // "{done: false, value: 1}"
iterator.next();  // "{done: false, value: 2}"
iterator.next();  // "{done: false, value: 3}"
iterator.next();  // "{done: true, value: undefined}"
// 今后的挪用都一样
iterator.next();  // "{done: true, value: undefined}"

天生器函数最风趣的部份是,每当实行完一条yield语句后函数就会自动住手实行,比方上面代码,当yield 1;实行完后,便不会实行任何语句,而是比及再挪用迭代器的next()要领才会实行下一个语句,即yield 2;.
运用yield症结字可以返回任何值和表达式,因为可以经由过程天生器函数批量给迭代器增加元素:

function *myIterator(list){
    for(let  i = 0; i< list.length ; i ++){
        yield list[i];
    }
}

var iterator = myIterator([1,2,3]);
iterator.next();  // "{done: false, value: 1}"
iterator.next();  // "{done: false, value: 2}"
iterator.next();  // "{done: false, value: 3}"
iterator.next();  // "{done: true, value: undefined}"
// 今后的挪用都一样
iterator.next();  // "{done: true, value: undefined}"

天生器的实用返回很广,可以将它用于一切支撑函数运用的处所。

4. 迭代器(细致引见)

4.1 Iterator迭代器观点

Iterator是一种接口,为种种差别的数据构造供应一致的接见机制。任何数据构造只需布置
Iterator 接口,就可以完成迭代操纵(即顺次处置惩罚该数据构造的一切成员)。

Iterator三个作用

  • 为种种数据构造,供应一个一致的、轻便的接见接口;
  • 使得数据构造的成员可以按某种序次分列;
  • Iterator 接口重要供ES6新增的for...of消耗;

4.2 Iterator迭代历程

  1. 建立一个指针对象,指向当前数据构造的肇端位置。也就是说,迭代器对象本质上,就是一个指针对象。
  2. 第一次挪用指针对象的next要领,可以将指针指向数据构造的第一个成员。
  3. 第二次挪用指针对象的next要领,指针就指向数据构造的第二个成员。
  4. 不停挪用指针对象的next要领,直到它指向数据构造的完毕位置。

每一次挪用next要领,都邑返回数据构造的当前成员的信息。具体来说,就是返回一个包括valuedone两个属性的对象。

  • value属性是当前成员的值;
  • done属性是一个布尔值,示意迭代是不是完毕;

模仿next要领返回值:

let f = function (arr){
    var nextIndex = 0;
    return {
        next:function(){
            return nextIndex < arr.length ?
            {value: arr[nextIndex++], done: false}:
            {value: undefined, done: true}
        }
    }
}

let a = f(['a', 'b']);
a.next(); // { value: "a", done: false }
a.next(); // { value: "b", done: false }
a.next(); // { value: undefined, done: true }

4.3 默许Iterator接口

若数据可迭代,即一种数据布置了Iterator接口。
ES6中默许的Iterator接口布置在数据构造的Symbol.iterator属性,即假如一个数据构造具有Symbol.iterator属性,就可以认为是可迭代
Symbol.iterator属性自身是函数,是当前数据构造默许的迭代器天生函数。实行这个函数,就会返回一个迭代器。至于属性名Symbol.iterator,它是一个表达式,返回Symbol对象的iterator属性,这是一个预定义好的、范例为 Symbol 的特别值,所以要放在方括号内(拜见《Symbol》一章)。

原生具有Iterator接口的数据构造有

  • Array
  • Map
  • Set
  • String
  • TypedArray
  • 函数的 arguments 对象
  • NodeList 对象

4.4 Iterator运用场景

  • (1)解构赋值

对数组和 Set 构造举行解构赋值时,会默许挪用Symbol.iterator要领。

let a = new Set().add('a').add('b').add('c');
let [x, y] = a;       // x = 'a'  y = 'b'
let [a1, ...a2] = a;  // a1 = 'a' a2 = ['b','c']
  • (2)扩大运算符

扩大运算符(...)也会挪用默许的 Iterator 接口。

let a = 'hello';
[...a];            //  ['h','e','l','l','o']

let a = ['b', 'c'];
['a', ...a, 'd'];  // ['a', 'b', 'c', 'd']
  • (2)yield*

yield*背面跟的是一个可迭代的构造,它会挪用该构造的迭代器接口。

let a = function*(){
    yield 1;
    yield* [2,3,4];
    yield 5;
}

let b = a();
b.next() // { value: 1, done: false }
b.next() // { value: 2, done: false }
b.next() // { value: 3, done: false }
b.next() // { value: 4, done: false }
b.next() // { value: 5, done: false }
b.next() // { value: undefined, done: true }
  • (4)其他场所

因为数组的迭代会挪用迭代器接口,所以任何接收数组作为参数的场所,实在都挪用了迭代器接口。下面是一些例子。

  • for…of
  • Array.from()
  • Map(), Set(), WeakMap(), WeakSet()(比方new Map([['a',1],['b',2]])
  • Promise.all()
  • Promise.race()

4.5 for…of轮回

只需数据构造布置了Symbol.iterator属性,即具有 iterator 接口,可以用for...of轮回迭代它的成员。也就是说,for...of轮回内部挪用的是数据构造的Symbol.iterato要领。
运用场景
for...of可以运用在数组SetMap构造类数组对象Genetator对象字符串

  • 数组

for...of轮回可以替代数组实例的forEach要领。

let a = ['a', 'b', 'c'];
for (let k of a){console.log(k)}; // a b c

a.forEach((ele, index)=>{
    console.log(ele);    // a b c
    console.log(index);  // 0 1 2 
})

for...in对照,for...in只能猎取对象键名,不能直接猎取键值,而for...of许可直接猎取键值。

let a = ['a', 'b', 'c'];
for (let k of a){console.log(k)};  // a b c
for (let k in a){console.log(k)};  // 0 1 2
  • Set和Map

可以运用数组作为变量,如for (let [k,v] of b){...}

let a = new Set(['a', 'b', 'c']);
for (let k of a){console.log(k)}; // a b c

let b = new Map();
b.set('name','leo');
b.set('age', 18);
b.set('aaa','bbb');
for (let [k,v] of b){console.log(k + ":" + v)};
// name:leo
// age:18
// aaa:bbb
  • 类数组对象
// 字符串
let a = 'hello';
for (let k of a ){console.log(k)}; // h e l l o

// DOM NodeList对象
let b = document.querySelectorAll('p');
for (let k of b ){
    k.classList.add('test');
}

// arguments对象
function f(){
    for (let k of arguments){
        console.log(k);
    }
}
f('a','b'); // a b
  • 对象

一般对象不能直接运用for...of会报错,要布置Iterator才运用。

let a = {a:'aa',b:'bb',c:'cc'};
for (let k in a){console.log(k)}; // a b c
for (let k of a){console>log(k)}; // TypeError

4.6 跳出for…of

运用break来完成。

for (let k of a){
    if(k>100)
        break;
    console.log(k);
}

5. 天生器(细致引见)

5.1 基本观点

Generator天生器函数是一种异步编程处理方案。
道理
实行Genenrator函数会返回一个遍历器对象,顺次遍历Generator函数内部的每个状况。
Generator函数是一个一般函数,有以下两个特性:

  • function症结字与函数名之间有个星号;
  • 函数体内运用yield表达式,定义差别状况;

经由过程挪用next要领,将指针移向下一个状况,直到碰到下一个yield表达式(或return语句)为止。简朴明白,Generator函数分段实行,yield表达式是停息实行的标记,而next恢复实行。

function * f (){
    yield 'hi';
    yield 'leo';
    return 'ending';
}
let a = f();
a.next();  // {value: 'hi', done : false}
a.next();  // {value: 'leo', done : false}
a.next();  // {value: 'ending', done : true}
a.next();  // {value: undefined, done : false}

5.2 yield表达式

yield表达式是停息标志,遍历器对象的next要领的运转逻辑以下:

  1. 碰到yield就停息实行,将这个yield后的表达式的值,作为返回对象的value属性值。
  2. 下次挪用next往下实行,直到碰到下一个yield
  3. 直到函数完毕或许return为止,并返回return语句背面表达式的值,作为返回对象的value属性值。
  4. 假如该函数没有return语句,则返回对象的valueundefined

注重:

  • yield只能用在Generator函数里运用,其他处所运用会报错。
// 毛病1
(function(){
    yiled 1;  // SyntaxError: Unexpected number
})()

// 毛病2  forEach参数是个一般函数
let a = [1, [[2, 3], 4], [5, 6]];
let f = function * (i){
    i.forEach(function(m){
        if(typeof m !== 'number'){
            yield * f (m);
        }else{
            yield m;
        }
    })
}
for (let k of f(a)){
    console.log(k)
}
  • yield表达式假如用于另一个表达式当中,必需放在圆括号内。
function * a (){
    console.log('a' + yield);     //  SyntaxErro
    console.log('a' + yield 123); //  SyntaxErro
    console.log('a' + (yield));     //  ok
    console.log('a' + (yield 123)); //  ok
}
  • yield表达式用做函数参数或放在表达式右侧,可以不加括号
function * a (){
    f(yield 'a', yield 'b');    //  ok
    lei i = yield;              //  ok
}

5.3 next要领

yield自身没有返回值,或许是总返回undefinednext要领可带一个参数,作为上一个yield表达式的返回值。

function * f (){
    for (let k = 0; true; k++){
        let a = yield k;
        if(a){k = -1};
    }
}
let g =f();
g.next();    // {value: 0, done: false}
g.next();    // {value: 1, done: false}
g.next(true);    // {value: 0, done: false}

这一特性,可以让Generator函数最先实行以后,可以从外部向内部注入差别值,从而调解函数行动。

function * f(x){
    let y = 2 * (yield (x+1));
    let z = yield (y/3);
    return (x + y + z);
}
let a = f(5);
a.next();   // {value : 6 ,done : false}
a.next();   // {value : NaN ,done : false}  
a.next();   // {value : NaN ,done : true}
// NaN因为yeild返回的是对象 和数字盘算会NaN

let b = f(5);
b.next();     // {value : 6 ,done : false}
b.next(12);   // {value : 8 ,done : false}
b.next(13);   // {value : 42 ,done : false}
// x 5 y 24 z 13

5.4 for…of轮回

for...of轮回会自动遍历,不必挪用next要领,须要注重的是,for...of碰到next返回值的done属性为true就会停止,return返回的不包括在for...of轮回中。

function * f(){
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
    yield 4;
    return 5;
}
for (let k of f()){
    console.log(k);
}
// 1 2 3 4  没有 5 

5.5 Generator.prototype.throw()

throw要领用来向函数外抛出毛病,而且在Generator函数体内捕捉。

let f = function * (){
    try { yield }
    catch (e) { console.log('内部捕捉', e) }
}

let a = f();
a.next();

try{
    a.throw('a');
    a.throw('b');
}catch(e){
    console.log('外部捕捉',e);
}
// 内部捕捉 a
// 外部捕捉 b

5.6 Generator.prototype.return()

return要领用来返回给定的值,并完毕遍历Generator函数,假如return要领没有参数,则返回值的value属性为undefined

function * f(){
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
}
let g = f();
g.next();          // {value : 1, done : false}
g.return('leo');   // {value : 'leo', done " true}
g.next();          // {value : undefined, done : true}

5.7 next()/throw()/return()共同点

相同点就是都是用来恢复Generator函数的实行,而且运用差别语句替代yield表达式。

  • next()yield表达式替代成一个值。
let f = function * (x,y){
    let r = yield x + y;
    return r;
}
let g = f(1, 2); 
g.next();   // {value : 3, done : false}
g.next(1);  // {value : 1, done : true}
// 相当于把 let r = yield x + y;
// 替代成 let r = 1;
  • throw()yield表达式替代成一个throw语句。
g.throw(new Error('报错'));  // Uncaught Error:报错
// 相当于将 let r = yield x + y
// 替代成 let r = throw(new Error('报错'));
  • next()yield表达式替代成一个return语句。
g.return(2); // {value: 2, done: true}
// 相当于将 let r = yield x + y
// 替代成 let r = return 2;

5.8 yield* 表达式

用于在一个Generator中实行另一个Generator函数,假如没有运用yield*会没有结果。

function * a(){
    yield 1;
    yield 2;
}
function * b(){
    yield 3;
    yield * a();
    yield 4;
}
// 等同于
function * b(){
    yield 3;
    yield 1;
    yield 2;
    yield 4;
}
for(let k of b()){console.log(k)}
// 3
// 1
// 2
// 4

5.9 运用场景

  1. 掌握流治理

处理回调地狱:

// 运用前
f1(function(v1){
    f2(function(v2){
        f3(function(v3){
            // ... more and more
        })
    })
})

// 运用Promise 
Promise.resolve(f1)
    .then(f2)
    .then(f3)
    .then(function(v4){
        // ...
    },function (err){
        // ...
    }).done();

// 运用Generator
function * f (v1){
    try{
        let v2 = yield f1(v1);
        let v3 = yield f1(v2);
        let v4 = yield f1(v3);
        // ...
    }catch(err){
        // console.log(err)
    }
}
function g (task){
    let obj = task.next(task.value);
  // 假如Generator函数未完毕,就继承挪用
  if(!obj.done){
      task.value = obj.value;
      g(task);
  }
}
g( f(initValue) );
  1. 异步编程的运用

在实在的异步使命封装的状况:

let fetch = require('node-fetch');
function * f(){
    let url = 'http://www.baidu.com';
    let res = yield fetch(url);
    console.log(res.bio);
}
// 实行该函数
let g = f();
let result = g.next();
// 因为fetch返回的是Promise对象,所以用then
result.value.then(function(data){
    return data.json();
}).then(function(data){
    g.next(data);
})

参考材料

1.MDN 迭代器和天生器
2.ES6中的迭代器(Iterator)和天生器(Generator)

本部份内容到这完毕

Author王安然
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