ES6 - Iterator迭代器和for...of 循环

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前言

JavaScript 原有的表示“集合”的数据结构，主要是数组（Array）和对象（Object），ES6 又添加了Map和Set。用户还可以组合使用它们，定义自己的数据结构，比如数组的成员是Map，Map的成员是对象。这样就需要一种统一的接口机制，来处理所有不同的数据结构。

一、Iterator介绍

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：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；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、Iterator原理

Iterator直接翻译是迭代器他能够迭代出任何可迭代数据类型中的数据，为可迭代数据提供一个接口机制能够迭代出数据；

一般情况下：迭代数据使用函数的next方法，如果说数据存在那么返回对象{value :数据, done : false}，

如果说：没有数据了那么返回对象：{value : undefined , done : true}

所以说我们使用iterator之前要先定义一个指针，指针是为了指向数据从哪开始迭代；最开始指针的指向是第0个元素；

如下面的案例：


function makeIterator(array) {
    
    
  var nextIndex = 0;
  return {
    
     // 注意：此处使用了闭包，nextIndex会被一直引用，也就是会被下面一直累加；
    next: function() {
    
    
       // 注意：此处判断结束条件  当前长度是否小于数组的总长度
       // 小于说明未运行结束  不小于说明改结束了
      return nextIndex < array.length ?
        {
    
    value: array[nextIndex++], done: false} :
        {
    
    value: undefined, done: true};
    }
  };
}

var it = makeIterator(['a', 'b']);

it.next() // { value: "a", done: false }
it.next() // { value: "b", done: false }
it.next() // { value: undefined, done: true }

Iterator 的遍历过程是这样的：

（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value和done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。

三、实现Iterator接口的原生对象有

ES6 规定，默认的 Iterator 接口部署在数据结构的Symbol.iterator属性上；或者说，一个数据结构只要有Symbol.iterator属性，就认为是可遍历的。

原生具备Iterator接口的数据结构有：

Array
Map
Set
String
TypedArray
函数的 arguments 对象
NodeList 对象

可以看到Array原型对象和Set集合已经实现了Iterator这个属性：

  // 数组
  console.log("array:",Array.prototype);
  // Es6新增Set集合
  let set = new Set([1, 2, 3]);
  console.log("set:",set);

打印如下图：
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那么数组的实例对象当然也会拥有这个属性，如下：

      let arrIter = [1, 2, 3][Symbol.iterator]();
      console.log("arrIter：", arrIter);
      console.log(arrIter.next());
      console.log(arrIter.next());
      console.log(arrIter.next());
      console.log(arrIter.next());

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五、默认调用 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']

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。

let arr = [...iterable];

（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()

六，for… of 循环

for... of循环其实就是 Iterator 的语法糖

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）、字符串等。也就是说有Iterator 接口的数据类型，for …of 都可以遍历；

（不能遍历普通对象，会直接报错，obj is not iterable）

数组原生具备iterator接口，(默认部署Symbol.iterator属性)，for...of 循环本质上就是调用这个接口产生的遍历器：

for…of 使用如下：

      
	  ## 1,遍历数组 
	  let arr = [{
    
    name:'Eula',age:20},{
    
    name:'Kaya',age:20}]
      for (const iterator of arr) {
    
    
        console.log("iterator:",iterator); // {name: 'Eula', age: 20}  {name: 'Kaya', age: 20}
      }

	  ## 2,遍历字符串 
      let str = "hello"
      for (const iterator of str) {
    
    
        console.log("iterator:",iterator); // 'h' 'e' 'l'' l'' o'
      }

	  ## 3,遍历set集合
      let set = new Set([{
    
    name:'Eula',age:20},{
    
    name:'Kaya',age:20}])
      for (const iterator of set) {
    
    
        console.log("iterator:",iterator); // {name: 'Eula', age: 20}  {name: 'Kaya', age: 20}
      }

	  ## 4,遍历map集合
      let map = new Map()
      map.set('name','Eula')
      map.set('age','18')
      console.log("map:",map); // Map(2) {'name' => 'Eula', 'age' => '18'}
      for (const iterator of map) {
    
    
        console.log("iterator:",iterator); //  ['name', 'Eula']  ['age', '18']
      }

如果想要遍历普通对象可以使用 for in 循环：

      let obj = {
    
    name:'Eula'}
      for (const iterator in obj) {
    
    
        console.log("键:",iterator); // name
        console.log("值:",obj[iterator]);  // Eula
      }

七，总结

一个数据结构的原型上只要有Symbol.iterator属性，就认为是可遍历的。
for… of循环其实就是 Iterator 的语法糖。