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JavaScript中的迭代器和可迭代对象与生成器_javascript技巧_

2023-05-24 338人已围观

简介 JavaScript中的迭代器和可迭代对象与生成器_javascript技巧_

1. 什么是迭代器？

概念：迭代器（iterator），是确使用户可在容器对象（container，例如链表或数组）上遍访的对象[1][2][3]，设计人员使用此接口无需关心容器对象的内存分配的实现细节。
JS中的迭代器

其本质就是一个对象，符合迭代器协议（iterator protocol）
迭代器协议
其对象返回一个next函数
调用next函数返回一个对象，其对象中包含两个属性
- done(完成)，它的值为布尔类型，也就是true/false。
  - 如果这个迭代器没有迭代完成即返回{done:false}
  - 当这个迭代器完成了即返回{done:true}
- value(值)，它可以返回js中的任何值，TS中表示可为:value:any类型

1.1 迭代器的基本实现

思考以下代码:

let index = 0 const bears = ['ice', 'panda', 'grizzly'] let iterator = { next() { if (index < bears.length) { return { done: false, value: bears[index++] } } return { done: true, value: undefined } } } console.log(iterator.next()) //{ done: false, value: 'ice' } console.log(iterator.next()) //{ done: false, value: 'panda' } console.log(iterator.next()) //{ done: false, value: 'grizzly' } console.log(iterator.next()) //{ done: true, value: undefined }

是一个对象，实现了next方法，next方法返回了一个对象，有done属性和value属性，且key的值类型也为boolean或any，符合迭代器协议，是一个妥妥的迭代器没跑了。
弊端
- 违背了高内聚思想，明明index和iterator对象是属于一个整体，我却使用了全局变量，从V8引擎的GC，可达性(也就是标记清除)来看，如果bears = null ，不手动设置为null很有可能会造成内存泄漏，并且内聚性低。
- 假如我要创建一百个迭代器对象呢？那我就自己定义一百遍吗？肯定错误的，我们要把它封装起来，这样内聚性又高，又能进行复用，一举两得，一石二鸟，真的是very beautiful,very 优雅。

1.2 迭代器的封装实现

思考一下代码：

const bears = ['ice', 'panda', 'grizzly'] function createArrIterator(arr) { let index = 0 let _iterator = { next() { if (index < arr.length) { return { done: false, value: arr[index++] } } return { done: true, value: undefined } } } return _iterator } let iter = createArrIterator(bears) console.log(iter.next()) console.log(iter.next()) console.log(iter.next()) console.log(iter.next())

内聚性非常高，尽最大可能进行了复用，减少冗余代码

2. 什么是可迭代对象

迭代器对象和可迭代对象是一个不同的东西，虽然它们存在关联，而且面试的时候经常面这些概念，废话不多说，我们直接进入主题。

首先就是一个对象，且符合可迭代对象协议(iterable protocol)
可迭代对象协议
实现了[Symbol.iterator]为key的方法，且这个方法返回了一个迭代器对象
绕了一大圈终于把概念搞明白了，那可迭代对象有什么好处呢？有什么应用场景呢？
for of 的时候，其本质就是调用的这个函数，也就是[Symbol.iterator]为key的方法

2.1 原生可迭代对象(JS内置)

String
Array
Set
NodeList 类数组对象
Arguments 类数组对象
Map

2.1.1 部分for of 演示

let str = 'The Three Bears' const bears = ['ice', 'panda', 'grizzly'] for( let text of str) { console.log(text) //字符串每个遍历打印 } for( let bear of bears) { console.log(bear) } //ice panda grizzly

2.1.2 查看内置的[Symbol.iterator]方法

上面给大家举例了很多可迭代对象，那它们必定是符合可迭代对象协议的，思考以下代码

const bears = ['ice', 'panda', 'grizzly'] //数组的Symbol.iterator方法 const iter = bears[Symbol.iterator]() console.log(iter.next()) console.log(iter.next()) console.log(iter.next()) console.log(iter.next()) const nickName = 'ice' //字符串的Symbol.iterator方法 const strIter = nickName[Symbol.iterator]() console.log(strIter.next()) console.log(strIter.next()) console.log(strIter.next()) console.log(strIter.next())

2.2 可迭代对象的实现

let info = { bears: ['ice', 'panda', 'grizzly'], [Symbol.iterator]: function() { let index = 0 let _iterator = { //这里一定要箭头函数，或者手动保存上层作用域的this next: () => { if (index < this.bears.length) { return { done: false, value: this.bears[index++] } } return { done: true, value: undefined } } } return _iterator } } let iter = info[Symbol.iterator]() console.log(iter.next()) console.log(iter.next()) console.log(iter.next()) console.log(iter.next()) //符合可迭代对象协议 就可以利用 for of 遍历 for (let bear of info) { console.log(bear) } //ice panda grizzly

符合可迭代对象协议，是一个对象，有[Symbol.iterator]方法，并且这个方法返回了一个迭代器对象。
当我利用for of 遍历，就会自动的调用这个方法。

2.3 可迭代对象的应用

for of
展开语法
解构语法
promise.all(iterable)
promise.race(iterable)
Array.from(iterable)
...

2.4 自定义类迭代实现

class myInfo { constructor(name, age, friends) { this.name = name this.age = age this.friends = friends } [Symbol.iterator]() { let index = 0 let _iterator = { next: () => { const friends = this.friends if (index < friends.length) { return {done: false, value: friends[index++]} } return {done: true, value: undefined} } } return _iterator } } const info = new myInfo('ice', 22, ['panda','grizzly']) for (let bear of info) { console.log(bear) } //panda //grizzly

此案例只是简单的对friends进行了迭代，你也可以迭代你想要的一切东西...
记住此案例，后续我们会对这个案例进行重构，优雅的会让你不能用言语来形容。

3. 生成器函数

生成器是ES6新增的一种可以对函数控制的方案，能灵活的控制函数的暂停执行，继续执行等。

生成器函数和普通函数的不同

定义: 普通函数function定义，生成器函数function*，要在后面加*
生成器函数可以通过 yield 来控制函数的执行
生成器函数返回一个生成器(generator)，生成器是一个特殊的迭代器

3.1 生成器函数基本实现

function* bar() { console.log('fn run') } bar()

我们会发现，这个函数竟然没有执行。我们前面说过，它是一个生成器函数，它的返回值是一个生成器，同时也是一个特殊的迭代器，所以跟普通函数相比，好像暂停了，那如何让他执行呢？接下来我们进一步探讨。

3.2 生成器函数单次执行

function* bar() { console.log('fn run') } const generator = bar() console.log(generator.next()) //fn run //{ value: undefined, done: true }

返回了一个生成器，我们调用next方法就可以让函数执行，并且next方法是有返回值的，我们上面讲迭代器的时候有探讨过，而value没有返回值那就是undefined。那上面说的yield关键字在哪，到底是如何控制函数的呢？是如何用的呢？

3.3 生成器函数多次执行

function* bar() { console.log('fn run start') yield 100 console.log('fn run...') yield 200 console.log('fn run end') return 300 } const generator = bar() //1. 执行到第一个yield，暂停之后，并且把yield的返回值 传入到value中 console.log(generator.next()) //2. 执行到第一个yield，暂停之后，并且把yield的返回值 传入到value中 console.log(generator.next()) //3. 执行剩余代码 console.log(generator.next()) //打印结果: //fn run start //{done:false, value: 100} //fn run... //{done:false, value: 200} //fn run end //{done:true, value: 300}

现在我们恍然大悟，每当调用next方法的时候，代码就会开始执行，执行到yield x，后就会暂停，等待下一次调用next继续往下执行，周而复始，没有了yield关键字，进行最后一次next调用返回done:true。

3.4 生成器函数的分段传参

我有一个需求，既然生成器能控制函数分段执行，我要你实现一个分段传参。

思考以下代码:

function* bar(nickName) { const str1 = yield nickName const str2 = yield str1 + nickName return str2 + str1 + nickName } const generator = bar('ice') console.log(generator.next()) console.log(generator.next('panda ')) console.log(generator.next('grizzly ')) console.log(generator.next()) // { value: 'ice', done: false } // { value: 'panda ice', done: false } // { value: 'grizzly panda ice', done: true } // { value: undefined, done: true }

如果没有接触过这样的代码会比较奇怪
- 当我调用next函数的时候，yield的左侧是可以接受参数的，也并不是所有的next方法的实参都能传递到生成器函数内部
- yield左侧接收的，是第二次调用next传入的实参，那第一次传入的就没有yield关键字接收，所有只有当我调用bar函数的时候传入。
- 最后一次next调用，传入的参数我也调用不了，因为没有yield关键字可以接收了。
很多开发者会疑惑，这样写有什么用呢？可读性还差，但是在处理异步数据的时候就非常有用了，后续会在promise中文章中介绍。

3.5 生成器代替迭代器

前面我们讲到，生成器是一个特殊的迭代器，那生成器必定是可以代替迭代器对象的，思考以下代码。

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