深入理解ES6--8.迭代器与生成器
主要知识点:迭代器、生成器、可迭代对象以及for-of循环、迭代器的高级功能以及创建异步任务处理器
迭代器与生成器.png
1. 迭代器
何为迭代器?
迭代器是被设计专用于迭代的对象,带有特定接口。所有的迭代器对象都拥有 next() 方
法,会返回一个结果对象。该结果对象有两个属性:对应下一个值的 value ,以及一个布尔
类型的 done ,其值为 true 时表示没有更多值可供使用。迭代器持有一个指向集合位置的
内部指针,每当调用了 next() 方法,迭代器就会返回相应的下一个值。
2. 生成器
何为生成器?
生成器(generator ) 是能返回一个迭代器的函数。生成器函数由放在 function 关键字之后的一个星号( * ) 来表示,并能使用新的 yield
关键字。将星号紧跟在 function 关键字之后,或是在中间留出空格,都是没问题的。例如:
function*generator(){ yield 1; yield 2; yield 3; }let iterator = generator();console.log(iterator.next().value);//1console.log(iterator.next().value);//2
生成器函数最有意思的地方是它们会在每一个yield
语句后停止,例如在上面的代码中执行yield 1
后,该函数不会在继续往下执行。等待下一次调用next()
后,才会继续往下执行yield 2
。
除了使用函数声明的方式创建一个生成器外,还可以使用函数表达式来创建一个生成器。由于生成器就是一个函数,同样可以使用对象字面量的方式,将对象的属性赋值为一个生成器函数。
3. 可迭代对象与for-of循环
可迭代对象是包含Symbol.iterator
属性的对象,这个Symbol.iterator
属性对应着能够返回该对象的迭代器的函数。在ES6中,所有的集合对象(数组、Set和Map)以及字符串都是可迭代对象,因此它们都被指定了默认的迭代器。可迭代对象可以与ES6中新增的for-of
循环配合使用。
迭代器解决了for
循环中追踪索引的问题,而for-of
循环,则是完全删除追踪集合索引的需要,更能专注于操作集合内容。for-of
循环在循环每次执行时会调用可迭代对象的next()
方法,并将结果对象的value
值存储在一个变量上,循环过程直到结果对象done
属性变成true
为止:
let arr = [1,2,3];for(let num of arr){ console.log(num); } 输出结果为:1,2,3
for-of
循环首先会调用arr数组中Symbol.iterator
属性对象的函数,就会获取到该数组对应的迭代器,接下来iterator.next()
被调用,迭代器结果对象的value
属性会被放入到变量num
中。数组中的数据项会依次存入到变量num
中,直到迭代器结果对象中的done
属性变成true
为止,循环就结束。
访问可迭代对象的默认迭代器
可以使用可迭代对象的Symbol.iterator来访问对象上可返回迭代器的函数:
let arr = [1,2,3];//访问默认迭代器let iterator = arr[Symbol.iterator]();console.log(iterator.next().value); //1console.log(iterator.next().value); //2
通过Symbol.iterator属性获取到该对象的可返回迭代器的函数,然后执行该函数得到对象的可迭代器。同样的,可是使用Symbol.iterato
r属性来检查对象是否是可迭代对象。
创建可迭代对象
数组,Set等集合对象是默认的迭代器,当然也可以为对象创建自定义的迭代器,使其成为可迭代对象。那么迭代器如何生成?我们已经知道,生成器就是一个可以返回迭代器的函数,因此自定义迭代器,就是写一个生成器函数。同时,可迭代对象必须具有Symbol.iterator
属性,并且该属性对应着一个能够返回迭代器的函数,因此只需要将这个生成器函数赋值给Symbol.iterator
属性即可:
//创建可迭代对象let obj = { items:[], *[Symbol.iterator](){ for(let item of this.items){ yield item; } } } obj.items.push(1); obj.items.push(2);for(let num of obj){ console.log(num); } 输出:1,2
4. 内置的迭代器
ES6中许多内置类型已经包含了默认的迭代器,只有当默认迭代器满足不了时,才会创建自定义的迭代器。如果新建对象时,要想把该对象转换成可迭代对象的话,一般才会需要自定义迭代器。
集合迭代器
ES6中有三种集合对象:数组、Map和Set,这三种类型都拥有默认的迭代器:
entries():返回一个包含键值对的迭代器;
values():返回一个包含集合中的值的迭代器;
keys():返回一个包含集合中的键的迭代器;
调用entries()迭代器会在每次调用next()方法返回一个双项数组,此数组代表集合数据项中的键和值:对于数组来说,第一项是数组索引;对于Set来说,第一项是值(因为Set的键和值相同),对于Map来说,就是键值对的值;
values()迭代器能够返回集合中的每一个值;
keys()迭代器能够返回集合中的每一个键;
集合的默认迭代器
当for-of循环没有显式指定迭代器时,集合对象会有默认的迭代器。values()方法是数组和Set默认的迭代器,而entries()方法是Map默认迭代器。
字符串的迭代器
ES6旨在为Unicode提供了完全支持,字符串的默认迭代器就是解决字符串迭代问题的一种尝试,这样一来,借助字符串默认迭代器就能处理字符而非码元:
//字符串默认迭代器let str ='A B';for(let s of str){ console.log(s); //A B}
扩展运算符与非数组的可迭代对象
扩展运算符能作用于所有可迭代对象,并且会使用默认迭代器来判断需要哪些值。在数组字面量中可以使用扩展运算符将可迭代对象填充到数组中:
//扩展运算符可作用到所有可迭代对象let arr = [1,2,3]; let array = [...arr]; console.log(array); [1,2,3]
并且,可以不限次数在数组字面量中使用扩展运算符,而且可以在任意位置用扩展运算符将可迭代对象填充到数组中:
let arr = [1,2,3];let arr2 = [7,8,9];let array = [...arr,5,...arr2];console.log(array); //1,2,3,5,7,8,9
5. 迭代器高级功能
能够通过next()方法向迭代器传递参数,当一个参数传递给next()方法时,该参数就会成为生成器内部yield语句中的变量值。
//迭代器的高级功能function * generator(){ let first = yield 1; let second = yield first+2; let third = yield second+3; }let iterator = generator();console.log(iterator.next()); //{value: 1, done: false}console.log(iterator.next(4)); //{value: 6, done: false}console.log(iterator.next(5)); //{value: 8, done: false}console.log(iterator.next()); //{value: undefined, done: true}
示例代码中,当通过next()方法传入参数时,会赋值给yield语句中的变量。
在迭代器中抛出错误
能传递给迭代器的不仅是数据,还可以是错误,迭代器可以选择一个throw()
方法,用于指示迭代器应在恢复执行时抛出一个错误:
//迭代器抛出错误function * generator(){ let first = yield 1; let second = yield first+2; let third = yield second+3; }let iterator = generator();console.log(iterator.next()); //{value: 1, done: false}console.log(iterator.next(4)); //{value: 6, done: false}console.log(iterator.throw(new Error('Error!'))); //Uncaught Error: Error!console.log(iterator.next()); //不会执行
在生成器中同样可以使用try-catch
来捕捉错误:
function * generator(){ let first = yield 1; let second; try{ second = yield first+2; }catch(ex){ second = 6 } let third = yield second+3; }let iterator = generator();console.log(iterator.next()); //{value: 1, done: false}console.log(iterator.next(4)); //{value: 6, done: false}console.log(iterator.throw(new Error('Error!'))); //{value: 9, done: false}console.log(iterator.next()); //{value: undefined, done: true}
生成器的return语句
由于生成器是函数,你可以在它内部使用 return
语句,既可以让生成器早一点退出执行,也可以指定在 next()
方法最后一次调用时的返回值。大多数情况,迭代器上的next()
的最后一次调用都返回了 undefined
,但你还可以像在其他函数中那样,使用return
来指定另一个返回值。在生成器内, return 表明所有的处理已完成,因此 done
属性会被设为 true ,而如果提供了返回值,就会被用于 value 字段。比如,利用return让生成器更早的退出:
function * gene(){ yield 1; return; yield 2; yield 3; }let iterator = gene();console.log(iterator.next());//{value: 1, done: false}console.log(iterator.next());//{value: undefined, done: true}console.log(iterator.next());//{value: undefined, done: true}
由于使用return语句,能够让生成器更早结束,因此在第二次以及第三次调用next()方法时,返回结果对象为:{value: undefined, done: true}
。
还可以使用return语句指定最后返回值:
function * gene(){ yield 1; return 'finish'; }let iterator = gene();console.log(iterator.next());//{value: 1, done: false}console.log(iterator.next());//{value: "finish", done: true}console.log(iterator.next());//{value: undefined, done: true}
当第二次调用next()方法时,返回了设置的返回值:finish
。第三次调用 next()
返回了一个对象,其 value
属性再次变回undefined
,你在 return
语句中指定的任意值都只会在结果对象中出现一次,此后 value
字段就会被重置为 undefined
。
生成器委托
生成器委托是指:将生成器组合起来使用,构成一个生成器。组合生成器的语法需要yield
和*
,*
落在yield
关键字与生成器函数名之间即可:
function * gene1(){ yield 'red'; yield 'green'; }function * gene2(){ yield 1; yield 2; }function * combined(){ yield * gene1(); yield * gene2(); }let iterator = combined();console.log(iterator.next());//{value: "red", done: false}console.log(iterator.next());//{value: "green", done: false}console.log(iterator.next());//{value: 1, done: false}console.log(iterator.next());//{value: 2, done: true}console.log(iterator.next());//{value: undefined, done: true}
此例中将生成器gene1和gene2组合而成生成器combined,每次调用combined的next()方法时,实际上会委托到具体的生成器中,当gene1生成器中所有的yield执行完退出之后,才会继续执行gene2,当gene2执行完退出之后,也就意味着combined生成器执行结束。
在使用生成器委托组合新的生成器时,前一个执行的生成器返回值可以作为下一个生成器的参数:
//利用生成器返回值function * gene1(){ yield 1; return 2; }function * gene2(count){ for(let i=0;i<count;i++){ yield 'repeat'; } }function * combined(){ let result = yield * gene1(); yield result; yield*gene2(result); }let iterator = combined();console.log(iterator.next());//{value: 1, done: false}console.log(iterator.next());//{value: 2, done: false}console.log(iterator.next());//{value: "repeat", done: false}console.log(iterator.next());//{value: "repeat", done: false}console.log(iterator.next());//{value: undefined, done: true}
此例中,生成器gene1的返回值,就作为了生成器gene2的参数。
6. 异步任务
一个简单的任务运行器
生成器函数中yield能暂停运行,当再次调用next()方法时才会重新往下运行。一个简单的任务执行器,就需要传入一个生成器函数,然后每一次调用next()方法就会“一步步”往下执行函数:
//任务执行器function run(taskDef) { // 创建迭代器,让它在别处可用 let task = taskDef(); // 启动任务 let result = task.next(); // 递归使用函数来保持对 next() 的调用 function step() { // 如果还有更多要做的 if (!result.done) { result = task.next(); step(); } } // 开始处理过程 step(); } run(function*() { console.log(1); yield; console.log(2); yield; console.log(3); });
run()
函数接受一个任务定义(即一个生成器函数) 作为参数,它会调用生成器来创建一个
迭代器,并将迭代器存放在 task
变量上。第一次对 next()
的调用启动
了迭代器,并将结果存储下来以便稍后使用。step()
函数查看result.done
是否为 false
,如果是就在递归调用自身之前调用 next()
方法。每次调用 next()
都会把返回的结果保
存在 result
变量上,它总是会被最新的信息所重写。对于 step()
的初始调用启动了处理
过程,该过程会查看 result.done
来判断是否还有更多要做的工作。
能够传递数据的任务运行器
如果需要传递数据的话,也很容易,也就是将上一次yield
的值,传递给下一次next()
调用即可,仅仅只需要传送结果对象的value
属性:
//任务执行器function run(taskDef) { // 创建迭代器,让它在别处可用 let task = taskDef(); // 启动任务 let result = task.next(); // 递归使用函数来保持对 next() 的调用 function step() { // 如果还有更多要做的 if (!result.done) { result = task.next(result.value); console.log(result.value); //6 undefined step(); } } // 开始处理过程 step(); } run(function*() { let value = yield 1; yield value+5; });
异步任务
上面的例子是简单的任务处理器,甚至还是同步的。实现任务器也主要是迭代器在每一次调用next()
方法时彼此间传递静态参数。如果要将上面的任务处理器改装成异步任务处理器的话,就需要yield
能够返回一个能够执行回调函数的函数,并且回调参数为该函数的参数即可。
什么是有回调函数的函数?
有这样的示例代码:
function fetchData(callback) { return function(callback) { callback(null, "Hi!"); }; }
函数fetchData
返回的是一个函数,并且所返回的函数能够接受一个函数callback。当执行返回的函数时,实际上是调用回调函数callback
。但目前而言,回调函数callback还是同步的,可以改造成异步函数:
function fetchData(callback) { return function(callback) { setTimeout(function() { callback(null, "Hi!"); }, 50); }; }
一个简单的异步任务处理器:
//异步任务处理器function run(taskDef){ //执行生成器,创建迭代器 let task = taskDef(); //启动任务 let result = task.next(); function step(){ while(!result.done){ if(typeof(result.value)==='function' ){ result.value(()=>{ console.log('hello world'); }) } result = task.next(); step(); } } step(); } run(function *(){ //返回一个能够返回执行回调函数的函数,并且回调函数还是该 //函数的参数 yield function(callback){ setTimeout(callback,3000); } });
上面的示例代码就是一个简单的异步任务处理器,有这样几点要点:
使用生成器构造迭代器,所以在
run
方法中传入的是生成器函数;生成器函数中
yield
关键字,返回的是一个能够执行回调函数的函数,并且回调函数是该函数的一个参数;
7. 总结
使用迭代器可以用来遍历集合对象包含的数据,调用迭代器的
next()
方法可以返回一个结果对象,其中value
属性代表值,done
属性用来表示集合对象是否已经到了最后一项,如果集合对象的值全部遍历完后,done
属性为true
;Symbol.iterator
属性被用于定义对象的默认迭代器,使用该属性可以为对象自定义迭代器。当Symbol.iterator
属性存在时,该对象可以被认为是可迭代对象;可迭代对象可以使用for-of循环,for-of循环不需要关注集合对象的索引,更能专注于对内容的处理;
数组、Set、Map以及字符串都具有默认的迭代器;
扩展运算符可以作用于任何可迭代对象,让可迭代对象转换成数组,并且扩展运算符可以用于数组字面量中任何位置中,让可迭代对象的数据项一次填入到新数组中;
生成器是一个特殊的函数,语法上使用了
*
,yield能够返回结果,并能暂停继续往下执行,直到调用next()方法后,才能继续往下执行。使用生成器委托能够将两个生成器合并组合成一个生成器;能够使用生成器构造异步任务处理器;
作者:你听___
链接:https://www.jianshu.com/p/9a0e03efacd7
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