Iterator(遍历器) 和 for...of 循环

generator的前置知识

generator :https://www.cnblogs.com/wangtong111/p/11322961.html

遍历器(Iterator)就是这样一种机制。它是一种接口,为各种不同的数据结构提供统一的访问机制(遍历器对象本质上,就是一个指针对象)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)。

一、Iterator 的作用有三个:一是为各种数据结构,提供一个统一的、简便的访问接口;二是使得数据结构的成员能够按某种次序排列(

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

;三是 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。

二、原生具备 Iterator 接口的数据结构,可以调用Symbol.iterator属性,生成一个遍历器对象,调用遍历器对象中的next方法,对数据结构进行遍历,如下:

let arr = ['a', 'b', 'c'];
let iter = arr[Symbol.iterator](); iter.next() // { value: 'a', done: false }
iter.next() // { value: 'b', done: false }
iter.next() // { value: 'c', done: false }
iter.next() // { value: undefined, done: true }

对于原生部署 Iterator 接口的数据结构,不用自己写遍历器生成函数,for...of循环会自动遍历它们。除此之外,其他数据结构(主要是对象)的 Iterator 接口,都需要自己在Symbol.iterator属性上面部署,这样才会被for...of循环遍历

三、如何在不具备Iterator 接口的数据结构中部署Iterator 接口:

一个对象如果要具备可被for...of循环调用的 Iterator 接口,就必须在Symbol.iterator的属性上部署遍历器生成方法(原型链上的对象具有该方法也可)。

1,类部署

class RangeIterator {
constructor(start, stop) {
this.value = start;
this.stop = stop;
} [Symbol.iterator]() { return this; } next() {
var value = this.value;
if (value < this.stop) {
this.value++;
return {done: false, value: value};
}
return {done: true, value: undefined};
}
} function range(start, stop) {
return new RangeIterator(start, stop);
} for (var value of range(0, 3)) {
console.log(value); // 0, 1, 2
}

上面代码是一个类部署 Iterator 接口的写法。Symbol.iterator属性对应一个函数,执行后返回当前对象的遍历器对象。

2,通过遍历器实现指针结构

function Obj(value) {
this.value = value;
this.next = null;
} Obj.prototype[Symbol.iterator] = function() {
var iterator = { next: next }; var current = this; function next() {
if (current) {
var value = current.value;
current = current.next;
return { done: false, value: value };
} else {
return { done: true };
}
}
return iterator;
} var one = new Obj(1);
var two = new Obj(2);
var three = new Obj(3); one.next = two;
two.next = three; for (var i of one){
console.log(i); // 1, 2, 3
}

上面代码首先在构造函数的原型链上部署Symbol.iterator方法,调用该方法会返回遍历器对象iterator,调用该对象的next方法,在返回一个值的同时,自动将内部指针移到下一个实例。

3,另一个为对象添加 Iterator 接口的例子

let obj = {
data: [ 'hello', 'world' ],
[Symbol.iterator]() {
const self = this;
let index = 0;
return {
next() {
if (index < self.data.length) {
return {
value: self.data[index++],
done: false
};
} else {
return { value: undefined, done: true };
}
}
};
}
};

以上直接将待遍历数据与iterator遍历器组成一个对象,通过[Symbol.iterator]直接使用该方法达成遍历效果

4,类似数组的对象(存在数值键名和length属性),部署 Iterator 接口,有一个简便方法,就是Symbol.iterator方法直接引用数组的 Iterator 接口

NodeList.prototype[Symbol.iterator] = Array.prototype[Symbol.iterator];
// 或者
NodeList.prototype[Symbol.iterator] = [][Symbol.iterator]; [...document.querySelectorAll('div')] // 可以执行了

NodeList 对象是类似数组的对象,本来就具有遍历接口,可以直接遍历。上面代码中,我们将它的遍历接口改成数组的Symbol.iterator属性,可以看到没有任何影响。

下面是另一个类似数组的对象调用数组的Symbol.iterator方法的例子。(遍历器的顺序为index ,下面对象的具有index和length属性,所以可以遍历)

let iterable = {
0: 'a',
1: 'b',
2: 'c',
length: 3,
[Symbol.iterator]: Array.prototype[Symbol.iterator]
};
for (let item of iterable) {
console.log(item); // 'a', 'b', 'c'
}

普通对象部署数组的Symbol.iterator方法,并无效果。

let iterable = {
a: 'a',
b: 'b',
c: 'c',
length: 3,
[Symbol.iterator]: Array.prototype[Symbol.iterator]
};
for (let item of iterable) {
console.log(item); // undefined, undefined, undefined
}

有了遍历器接口,数据结构就可以用for...of循环遍历(详见下文),也可以使用while循环遍历。

var $iterator = ITERABLE[Symbol.iterator]();
var $result = $iterator.next();
while (!$result.done) {
var x = $result.value;
// ...
$result = $iterator.next();
}

上面代码中,ITERABLE代表某种可遍历的数据结构,$iterator是它的遍历器对象。遍历器对象每次移动指针(next方法),都检查一下返回值的done属性,如果遍历还没结束,就移动遍历器对象的指针到下一步(next方法),不断循环。

四、调用 Iterator 接口的场合

有一些场合会默认调用 Iterator 接口(即Symbol.iterator方法),除了下文会介绍的for...of循环,还有几个别的场合。

1)解构赋值

对数组和 Set 结构进行解构赋值时,会默认调用Symbol.iterator方法。

let set = new Set().add('a').add('b').add('c');

let [x,y] = set;
// x='a'; y='b' let [first, ...rest] = set;
// first='a'; rest=['b','c'];

2)扩展运算符

扩展运算符(...)也会调用默认的 Iterator 接口。

// 例一
var str = 'hello';
[...str] // ['h','e','l','l','o'] // 例二
let arr = ['b', 'c'];
['a', ...arr, 'd']
// ['a', 'b', 'c', 'd']

上面代码的扩展运算符内部就调用 Iterator 接口。

实际上,这提供了一种简便机制,可以将任何部署了 Iterator 接口的数据结构,转为数组。也就是说,只要某个数据结构部署了 Iterator 接口,就可以对它使用扩展运算符,将其转为数组。

3)yield*

yield*后面跟的是一个可遍历的结构,它会调用该结构的遍历器接口。

let generator = function* () {
yield 1;
yield* [2,3,4];
yield 5;
}; var iterator = generator(); iterator.next() // { value: 1, done: false }
iterator.next() // { value: 2, done: false }
iterator.next() // { value: 3, done: false }
iterator.next() // { value: 4, done: false }
iterator.next() // { value: 5, done: false }
iterator.next() // { value: undefined, done: true }

4)其他场合

由于数组的遍历会调用遍历器接口,所以任何接受数组作为参数的场合,其实都调用了遍历器接口。下面是一些例子。

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

五、字符串的 Iterator 接口

字符串是一个类似数组的对象,也原生具有 Iterator 接口。

var someString = "hi";
typeof someString[Symbol.iterator]
// "function" var iterator = someString[Symbol.iterator](); iterator.next() // { value: "h", done: false }
iterator.next() // { value: "i", done: false }
iterator.next() // { value: undefined, done: true }

上面代码中,调用Symbol.iterator方法返回一个遍历器对象,在这个遍历器上可以调用 next 方法,实现对于字符串的遍历。

可以覆盖原生的Symbol.iterator方法,达到修改遍历器行为的目的。

var str = new String("hi");

[...str] // ["h", "i"]

str[Symbol.iterator] = function() {
return {
next: function() {
if (this._first) {
this._first = false;
return { value: "bye", done: false };
} else {
return { done: true };
}
},
_first: true
};
}; [...str] // ["bye"]
str // "hi"

上面代码中,字符串 str 的Symbol.iterator方法被修改了,所以扩展运算符(...)返回的值变成了bye,而字符串本身还是hi

六、Iterator 接口与 Generator 函数

七、遍历器对象的 return(),throw()

return方法的使用场合是,如果for...of循环提前退出(通常是因为出错,或者有break语句),就会调用return方法。

throw方法主要是配合 Generator 函数使用

八、for...of 循环

一个数据结构只要部署了Symbol.iterator属性,就被视为具有 iterator 接口,就可以用for...of循环遍历它的成员。也就是说,for...of循环内部调用的是数据结构的Symbol.iterator方法

for...of循环可以使用的范围包括数组、Set 和 Map 结构、某些类似数组的对象(比如arguments对象、DOM NodeList 对象)、后文的 Generator 对象,以及字符串。

九、for...in/for...of/数组

参考:http://es6.ruanyifeng.com/#docs/iterator#%E6%95%B0%E7%BB%84

十、Set 和 Map 结构

十一、计算生成的数据结构

十二、类似数组的对象

对于字符串来说,for...of循环还有一个特点,就是会正确识别 32 位 UTF-16 字符。

并不是所有类似数组的对象都具有 Iterator 接口,一个简便的解决方法,就是使用Array.from方法将其转为数组。

十三、对象

对于普通的对象,for...of结构不能直接使用,会报错,必须部署了 Iterator 接口后才能使用。但是,这样情况下,for...in循环依然可以用来遍历键名

一种解决方法是,使用Object.keys方法将对象的键名生成一个数组,然后遍历这个数组。

for (var key of Object.keys(someObject)) {
console.log(key + ': ' + someObject[key]);
}

另一个方法是使用 Generator 函数将对象重新包装一下。

function* entries(obj) {
for (let key of Object.keys(obj)) {
yield [key, obj[key]];
}
} for (let [key, value] of entries(obj)) {
console.log(key, '->', value);
}
// a -> 1
// b -> 2
// c -> 3

十四、与其他遍历语法的比较

以数组为例,JavaScript 提供多种遍历语法。最原始的写法就是for循环。

for (var index = 0; index < myArray.length; index++) {
console.log(myArray[index]);
}

这种写法比较麻烦,因此数组提供内置的forEach方法。

myArray.forEach(function (value) {
console.log(value);
});

这种写法的问题在于,无法中途跳出forEach循环,break命令或return命令都不能奏效。

for...in循环可以遍历数组的键名。

for (var index in myArray) {
console.log(myArray[index]);
}

for...in循环有几个缺点。

  • 数组的键名是数字,但是for...in循环是以字符串作为键名“0”、“1”、“2”等等。
  • for...in循环不仅遍历数字键名,还会遍历手动添加的其他键,甚至包括原型链上的键。
  • 某些情况下,for...in循环会以任意顺序遍历键名。

总之,for...in循环主要是为遍历对象而设计的,不适用于遍历数组。

for...of循环相比上面几种做法,有一些显著的优点。

for (let value of myArray) {
console.log(value);
}
  • 有着同for...in一样的简洁语法,但是没有for...in那些缺点。
  • 不同于forEach方法,它可以与breakcontinuereturn配合使用。
  • 提供了遍历所有数据结构的统一操作接口。

下面是一个使用 break 语句,跳出for...of循环的例子。

for (var n of fibonacci) {
if (n > 1000)
break;
console.log(n);
}

上面的例子,会输出斐波纳契数列小于等于 1000 的项。如果当前项大于 1000,就会使用break语句跳出for...of循环。

参考:http://es6.ruanyifeng.com/#docs/iterator

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