ES6 Iterator遍历器

Iterator遍历器

(1)Iterator的概念

Iterator,也就是遍历器,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(for…of循环)。任何数据结构,只要部署了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

1.为各种数据结构提供一个统一的、简便的访问接口。
2.使得数据结构的成员能够按照某种次序排列。
3.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。
(在下一篇文章中会总结for…of循环的相关内容)

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,即是否还有必要再一次调用next方法。

(2)默认Iterator接口

Iterator接口的目的是为所有的数据结构提供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的时候,该循环会自动去寻找Iterator接口。
数据结构只要部署了Iterator接口,我们就称这种数据结构“可遍历”。

1.默认的Iterator接口部署在数据结构的Symbol.iterator属性上

也就是说,一个数据结构只要具有Symbol.iterator属性,就可以认为是“可遍历的”。Symbol.iterator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
                    };
                }
            };
        }
    };
    let a = obj[Symbol.iterator]();
    console.log(a);
    // Object 一个遍历器对象
    console.log(a.next());
    // Object { value: 1, done: true }

上面代码中,对象obj具有Symbol.iterator属性,是可遍历的。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value和done两个属性。

2.原生具备Iterator接口的数据结构

一些数据结构原生部署了Symbol.iterator属性,不用任何处理就可以使用for…of循环。
以下的数据结构原生具备Iterator接口:
Array,Map,Set,String,TypeArray,函数的arguments对象,NodeList对象。

(Generator函数也原生具有Iterator接口。)

Array
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 }
Map
    const map = new Map([
        [1, "one"],
        [2, "two"],
        [3, "three"]
    ]);
    let iter = map[Symbol.iterator]();

    console.log(iter.next());// { value: [1,"one"], done: false }
    console.log(iter.next());// { value: [2,"two"], done: false }
    console.log(iter.next());// { value: [3,"three"], done: false }
    console.log(iter.next());// { value: undefined, done: true }
Set
    const set = new Set([1,2,3]);
    let iter = set[Symbol.iterator]();

    console.log(iter.next());// { value: 1, done: false }
    console.log(iter.next());// { value: 2, done: false }
    console.log(iter.next());// { value: 3, done: false }
    console.log(iter.next());// { value: undefined, done: true }
String
    const string ="qwe";
    let iter = string[Symbol.iterator]();

    console.log(iter.next());// { value: "q", done: false }
    console.log(iter.next());// { value: "w", done: false }
    console.log(iter.next());// { value: "e", done: false }
    console.log(iter.next());// { value: undefined, done: true }
TypedArray

TypedArray是类型化数组,用来处理二进制数据,其在WEBGL规范中被引入。
之后会写一篇专门的文章来总结TypedArray。

函数的arguments对象
NodeList对象

每个DOM节点都有一个chileNodes属性,这个属性以NodeList对象返回节点的子节点。也就是说childNodes属性中保存着一个NodeList对象。NodeList是一种类数组对象,用于保存一组有序的节点,它具有length属性,但不是Array实例。

3.为其他数据结构添加Iterator接口

其他数据结构的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。
下面是为对象添加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 };
        }
      }
    };
  }
};

如果Symbol.iterator方法对应的不是遍历器生成函数,即没有返回一个遍历器对象,解释引擎将会报错:

var obj = {};

obj[Symbol.iterator] = () => 1;

[...obj] // TypeError: [] is not a function
对于类似数组的对象(存在数值键名和length属性),部署Iterator接口有一个简便方法:

使用Symbol.iterator方法直接引用数组的Iterator接口:

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'
}

对普通对象部署数组的Symbol.iterator方法并没有效果:

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
}

(3)调用Iterator接口的场景

有一些场景会默认调用Iterator接口,也就是Symbol.iterator方法。

1.for…of循环

关于for…of循环的内容将在下一篇文章中进行总结。

2.解构赋值

只要某种数据结构具有Iterator接口,都可以采用数组形式的解构赋值。

数组的解构赋值
    let [a, b, c, d, e] = [1,2,3,4,5];

    console.log(a);//1
    console.log(b);//2
    console.log(c);//3
    console.log(d);//4
    console.log(e);//5
Set结构的解构赋值
    let [a, b, c, d, e] = new Set([1,2,3,4,5]);

    console.log(a);//1
    console.log(b);//2
    console.log(c);//3
    console.log(d);//4
    console.log(e);//5
字符串的解构赋值
    let [a, b, c, d, e] = "hello";
    
    console.log(a);//h
    console.log(b);//e
    console.log(c);//l
    console.log(d);//l
    console.log(e);//o
Generator函数也原生具有Iterator接口
function* fibs(){
    let a=0;
    while(true){
        yield a;
        [a]=[++a];
    }
}
let [a, b, c, d, e] = fibs();
console.log(a);//0
console.log(b);//1
console.log(c);//2
console.log(d);//3
console.log(e);//4
3.扩展运算符(…)
// 例一
var str = 'hello';
[...str] //  ['h','e','l','l','o']

// 例二
let arr = ['b', 'c'];
['a', ...arr, 'd']
// ['a', 'b', 'c', 'd']

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];
4.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 }
5.其他场合

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:
1.for…of
2.Array.from()
3.Map(), Set(), WeakMap(), WeakSet()(比如new Map([[‘a’,1],[‘b’,2]]))
4.Promise.all()
5.Promise.race()

(4)Iterator接口与Generator函数

Symbol.iterator方法的最简单实现,还是使用 Generator 函数:

let myIterable = {
  [Symbol.iterator]: function* () {
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
  }
}
[...myIterable] // [1, 2, 3]

// 或者采用下面的简洁写法

let obj = {
  * [Symbol.iterator]() {
    yield 'hello';
    yield 'world';
  }
};

for (let x of obj) {
  console.log(x);
}
// "hello"
// "world"

上面代码中,Symbol.iterator方法几乎不用部署任何代码,只要用 yield 命令给出每一步的返回值即可。

(5)遍历器对象的return(),throw()

遍历器对象除了具有next方法,还可以具有return方法和throw方法。如果自己写遍历器对象生成函数,那么next方法是必须部署的,return方法和throw方法是否部署是可选的。

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,一般的遍历器对象用不到这个方法。

参考文献:《ECMAScript 6 入门》阮一峰

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