ECMAScript 6(九)

Iterator & Generator

Posted by     "Jordon Li" on Wednesday, December 25, 2019

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ECMAScript 6 简介

ECMAScript 6.0(以下简称 ES6)是 JavaScript 语言的下一代标准,已经在 2015 年 6 月正式发布了。它的目标,是使得 JavaScript 语言可以用来编写复杂的大型应用程序,成为企业级开发语言。

Iterator

Iterator(遍历器)的概念

  • 基本用法: 遍历器(Iterator)是一种接口,为各种不同的数据结构提供统一的访问机制。任何数据结构只要部署 Iterator 接口,就可以完成遍历操作(即依次处理该数据结构的所有成员)。

  • 作用:

    • 为各种数据结构,提供一个统一的、简便的访问接口
    • 使得数据结构的成员能够按某种次序排列
    • ES6 创造了一种新的遍历命令for...of循环,Iterator 接口主要供for...of消费。
  • 遍历过程:

    1. 创建一个指针对象,指向当前数据结构的起始位置。也就是说,遍历器对象本质上,就是一个指针对象。
    2. 调用指针对象的next方法,可以将指针指向数据结构的下一个成员。返回一个包含valuedone两个属性的对象 。其中,value属性是当前成员的值,done属性是一个布尔值,表示遍历是否结束。
    3. 不断调用指针对象的next方法,直到它指向数据结构的结束位置。
    var it = makeIterator(['a', 'b']);
    it.next() // { value: "a", done: false }
    it.next() // { value: "b", done: false }
    it.next() // { value: undefined, done: true }
    
    function makeIterator(array) {
      var nextIndex = 0;
      return {
        next: function() {
          return nextIndex < array.length ?
            {value: array[nextIndex++], done: false} :
            {value: undefined, done: true};
        }
      };
    }
    
    ========================
    
    interface Iterable {
      [Symbol.iterator]() : Iterator,
    }
    
    interface Iterator {
      next(value?: any) : IterationResult,
    }
    
    interface IterationResult {
      value: any,
      done: boolean,
    }
    

默认 Iterator 接口

  • 基本用法: Iterator 接口的目的,就是为所有数据结构,提供了一种统一的访问机制,即for...of循环。当使用for…of循环遍历某种数据结构时,该循环会自动去寻找 Iterator 接口。

    ES6 规定,默认的 Iterator 接口部署在数据结构的Symbol.iterator属性,或者说,一个数据结构只要具有Symbol.iterator属性,就可以认为是可遍历的iterable)。Symbol.iterator属性本身是一个函数,就是当前数据结构默认的遍历器生成函数。执行这个函数,就会返回一个遍历器。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、类型为 Symbol 的特殊值,所以要放在方括号内。

    const obj = {
      [Symbol.iterator] : function () {
        return {
          next: function () {
            return {
              value: 1,
              done: true
            };
          }
        };
      }
    };
    
  • 原生具备 Iterator 接口的数据结构:

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

for…of 循环

  • 基本用法:
    • for...in:遍历数组的键名
    • forEach: breakreturn命令无法中途跳出循环
    • for...of: 提供了遍历所有数据结构的统一操作接口

Generator

Generator的概念

  • 基本用法:
    • 语法上: Generator 函数是一个状态机,封装了多个内部状态。执行 Generator 函数会返回一个遍历器对象。
    • 形式上: Generator 函数是一个普通函数,但是有两个特征:
      1. function关键字与函数名之间有一个星号(*)
      2. 函数体内部使用yield表达式,定义不同的内部状态(yield在英语里的意思就是“产出”)
    function* helloWorldGenerator() {
      yield 'hello';
      yield 'world';
      return 'ending';
    }
    
    var hw = helloWorldGenerator();
    

yield表达式

  • 基本用法: 由于 Generator 函数返回的遍历器对象,只有调用next方法才会遍历下一个内部状态,所以其实提供了一种可以暂停执行的函数。yield表达式就是暂停标志,yield表达式只能用在 Generator 函数里面。

  • 遍历器对象的next方法的运行逻辑:

    1. 遇到yield表达式,就暂停执行后面的操作,并将紧跟在yield后面的那个表达式的值,作为返回的对象的value属性值。(yield表达式本身没有返回值,或者说总是返回undefined)
    2. 下一次调用next方法时,再继续往下执行,直到遇到下一个yield表达式。
    3. 如果没有再遇到新的yield表达式,就一直运行到函数结束,直到return语句为止,并将return语句后面的表达式的值,作为返回的对象的value属性值。
    4. 如果该函数没有return语句,则返回的对象的value属性值为undefined
    function* helloWorldGenerator() {
      yield 'hello';
      yield 'world';
      return 'ending';
    }
    
    var hw = helloWorldGenerator();
    

next 方法的参数

  • 基本用法: yield表达式本身没有返回值,或者说总是返回undefinednext方法可以带一个参数,该参数就会被当作上一个yield表达式的返回值。
    function* helloWorldGenerator() {
      yield 'hello';
      yield 'world';
      return 'ending';
    }
    
    var hw = helloWorldGenerator();
    

Generator.prototype.throw()

  • 基本用法: Generator 函数返回的遍历器对象,都有一个throw方法,可以在函数体外抛出错误,然后在 Generator 函数体内捕获。
    var g = function* () {
      try {
        yield;
      } catch (e) {
        console.log('内部捕获', e);
      }
    };
    
    var i = g();
    i.next();
    
    try {
      i.throw('a');
      i.throw('b'); //Generator 函数内部的catch语句已经执行过了,不会再捕捉到这个错误了
    } catch (e) {
      console.log('外部捕获', e);
    }
    // 内部捕获 a
    // 外部捕获 b
    
    //throw方法被捕获以后,会附带执行下一条yield表达式
    var gen = function* gen(){
      try {
        yield console.log('a');
      } catch (e) {
        // ...
      }
      yield console.log('b');
      yield console.log('c');
    }
    
    var g = gen();
    g.next() // a
    g.throw() // b
    g.next() // c
    

Generator.prototype.return()

  • 基本用法: Generator 函数返回的遍历器对象,还有一个return方法,可以返回给定的值,并且终结遍历 Generator 函数。
    function* gen() {
      yield 1;
      yield 2;
      yield 3;
    }
    
    var g = gen();
    g.next()        // { value: 1, done: false }
    g.return('foo') // { value: "foo", done: true }
    g.next()        // { value: undefined, done: true }
    

next()、throw()、return() 的共同点

  • 基本用法: next()throw()return()这三个方法本质上是同一件事,它们的作用都是让 Generator 函数恢复执行,并且使用不同的语句替换``yield表达式。

yield* 表达式

  • 基本用法: ES6 提供了yield*表达式,用来在一个 Generator 函数里面执行另一个 Generator 函数。
    function* foo() {
      yield 'a';
      yield 'b';
    }
    
    function* bar() {
      yield 'x';
      yield* foo();
      yield 'y';
    }
    
    // 等同于
    function* bar() {
      yield 'x';
      yield 'a';
      yield 'b';
      yield 'y';
    }
    

作为对象属性的 Generator 函数

let obj = {
  * myGeneratorMethod() {
    ···
  }
};

等同于
let obj = {
  myGeneratorMethod: function* () {
    // ···
  }
};

Generator 函数的this

  • 基本用法: Generator 函数总是返回一个遍历器,ES6 规定这个遍历器是 Generator 函数的实例,也继承了 Generator 函数的prototype对象上的方法。Generator 函数也不能跟new命令一起用,会报错。
    function* g() {}
    
    g.prototype.hello = function () { return 'hi!'; };
    
    let obj = g();
    
    obj instanceof g // true
    obj.hello() // 'hi!'
    

「下次一定」

下次一定

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