ES6学习笔记(十三)Iterator遍历器和for...of循环

1.概念

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。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)。

Iterator 的作用有三个:

  1. 一是为各种数据结构,提供一个统一的、简便的访问接口;
  2. 二是使得数据结构的成员能够按某种次序排列;
  3. 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。

Iterator 的遍历过程:

  • (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)第一次调用指针对象的next方法,可以将指针指向数据结构的第一个成员。
  • (3)第二次调用指针对象的next方法,指针就指向数据结构的第二个成员。
  • (4)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。

每一次调用next方法,都会返回数据结构的当前成员的信息。具体来说,就是返回一个包含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

下面是一个模拟next方法返回值的例子。

 1 var it = makeIterator(['a', 'b']);
 2 
 3 it.next() // { value: "a", done: false }
 4 it.next() // { value: "b", done: false }
 5 it.next() // { value: undefined, done: true }
 6 
 7 function makeIterator(array) {
 8   var nextIndex = 0;
 9   return {
10     next: function() {
11       return nextIndex < array.length ?
12         {value: array[nextIndex++], done: false} :
13         {value: undefined, done: true};
14     }
15   };
16 }

总之,调用指针对象的next方法,就可以遍历事先给定的数据结构。

对于遍历器对象来说,done: falsevalue: undefined属性都是可以省略的,因此上面的makeIterator函数可以简写成下面的形式。

 1 function makeIterator(array) {
 2   var nextIndex = 0;
 3   return {
 4     next: function() {
 5       return nextIndex < array.length ?
 6         {value: array[nextIndex++]} :
 7         {done: true};
 8     }
 9   };
10 }

由于 Iterator 只是把接口规格加到数据结构之上,所以,遍历器与它所遍历的那个数据结构,实际上是分开的,完全可以写出没有对应数据结构的遍历器对象,或者说用遍历器对象模拟出数据结构。下面是一个无限运行的遍历器对象的例子。

 1 var it = idMaker();
 2 
 3 it.next().value // 0
 4 it.next().value // 1
 5 it.next().value // 2
 6 // ...
 7 
 8 function idMaker() {
 9   var index = 0;
10 
11   return {
12     next: function() {
13       return {value: index++, done: false};
14     }
15   };
16 }

上面的例子中,遍历器生成函数idMaker,返回一个遍历器对象(即指针对象)。但是并没有对应的数据结构,或者说,遍历器对象自己描述了一个数据结构出来。

如果使用 TypeScript 的写法,遍历器接口(Iterable)、指针对象(Iterator)和next方法返回值的规格可以描述如下。

 1 interface Iterable{
 2     [Symbol.iterator](): Iterator,
 3 }
 4 
 5 interface Iterator{
 6     next(value?:any): IterationResult,
 7 }
 8 
 9 interface IterationResult{
10     value: any,
11     done: boolean,
12 }

2.默认 Iterator 接口 

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(详见下文)。

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。

一种数据结构只要部署了 Iterator 接口,我们就称这种数据结构是“可遍历的”(iterable)。

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(参见《Symbol》一章)。

 1 const obj = {
 2   [Symbol.iterator] : function () {
 3     return {
 4       next: function () {
 5         return {
 6           value: 1,
 7           done: true
 8         };
 9       }
10     };
11   }
12 };

 上面代码中,对象obj是可遍历的(iterable),因为具有Symbol.iterator属性。执行这个属性,会返回一个遍历器对象。该对象的根本特征就是具有next方法。每次调用next方法,都会返回一个代表当前成员的信息对象,具有valuedone两个属性。

原生具备 Iterator 接口的数据结构如下。

  • Array
  • Map
  • Set
  • String
  • TypedArray
  • 函数的argumests对象
  • NodeList对象
let arr = ['a', 'b', 'c'];

let it = arr[Symbol.iterator]();

console.log(it.next());//{ value: 'a', done: false }
console.log(it.next());//{ value: 'a', done: false }
console.log(it.next());//{ value: 'a', done: false }
console.log(it.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。

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();
}

就像while(iterator.hasNext())方法一样。

3.调用 Iterator 接口的场合 

(1)解构赋值

(2)扩展运算符

扩展运算符(...)也会调用默认的 Iterator 接口。

(3)yield*

(4)其他场合

 

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

4.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。所以可以使用for...of遍历

 1 var someString = 'abc';
 2 var type = typeof someString[Symbol.iterator];
 3 console.log(type);
 4 
 5 var iterator = someString[Symbol.iterator]();
 6 console.log(iterator.next());
 7 console.log(iterator.next());
 8 console.log(iterator.next());
 9 console.log(iterator.next());
10 // function
11 // { value: 'a', done: false }
12 // { value: 'b', done: false }
13 // { value: 'c', done: false }
14 // { 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。

5.for...of 循环

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SetMap 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

for...of循环可以代替数组实例的forEach方法。forEach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。

JavaScript 原有的for...in循环,只能获得对象的键名,不能直接获取键值。ES6 提供for...of循环,允许遍历获得键值。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。

  • 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。
for (var n of fibonacci) {
  if (n > 1000)
    break;
  console.log(n);
}
posted @ 2019-03-25 23:09  姬无华  阅读(325)  评论(0编辑  收藏  举报