摘要：迭代器和生成器將迭代的概念直接帶入核心語言，并提供一種機制來自定義循環的行為。本文主要會介紹中新增的迭代器和生成器。屬性本身是函數，是當前數據結構默認的迭代器生成函數。

本文是 重溫基礎 系列文章的第十三篇。
今日感受：每次自我年終總結，都會有各種情緒和收獲。

系列目錄：

【復習資料】ES6/ES7/ES8/ES9資料整理(個人整理)

【重溫基礎】1.語法和數據類型

【重溫基礎】2.流程控制和錯誤處理

【重溫基礎】3.循環和迭代

【重溫基礎】4.函數

【重溫基礎】5.表達式和運算符

【重溫基礎】6.數字

【重溫基礎】7.時間對象

【重溫基礎】8.字符串

【重溫基礎】9.正則表達式

【重溫基礎】10.數組

【重溫基礎】11.Map和Set對象

【重溫基礎】12.使用對象

本章節復習的是JS中的迭代器和生成器，常常用來處理集合。

前置知識：
JavaScrip已經提供多個迭代集合的方法，從簡單的for循環到map()和filter()。
迭代器和生成器將迭代的概念直接帶入核心語言，并提供一種機制來自定義for...of循環的行為。

本文會將知識點分為兩大部分，簡單介紹和詳細介紹：
簡單介紹，適合基礎入門會使用的目標；
詳細介紹，會更加深入的做介紹，適合理解原理；

當我們使用循環語句迭代數據時，需初始化一個變量來記錄每一次迭代在數據集合中的位置：

let a = ["aaa","bbb","ccc"];
for (let i = 0; i< a.length; i++){
    console.log(a[i]);
}

這邊的i就是我們用來記錄迭代位置的變量，但是在ES6開始，JavaScrip引入了迭代器這個特性，并且新的數組方法和新的集合類型(如Set集合與Map集合)都依賴迭代器的實現，這個新特性對于高效的數據處理而言是不可或缺的，在語言的其他特性中也都有迭代器的身影：新的for-of循環、展開運算符(...)，甚至連異步編程都可以使用迭代器。

本文主要會介紹ES6中新增的迭代器(Iterator)和生成器(Generator)。

迭代器是一種特殊對象，它具有一些專門為迭代過程設計的專有接口，所有的迭代器對象都有一個next()方法，每次調用都會返回一個結果對象。
這個結果對象，有兩個屬性：

value: 表示下一個將要返回的值。

done: 一個布爾值，若沒有更多可返回的數據時，值為true，否則false。

如果最后一個值返回后，再調用next()，則返回的對象的done值為true，而value值如果沒有值的話，返回的為undefined。

ES5實現一個迭代器：

function myIterator(list){
    var i = 0;
    return {
        next: function(){
            var done = i >= list.length;
            var value = !done ? list[i++] : undefined;
            return {
                done : done,
                value : value
            }
        }
    }
}

var iterator = myIterator([1,2,3]);
iterator.next();  // "{done: false, value: 1}"
iterator.next();  // "{done: false, value: 2}"
iterator.next();  // "{done: false, value: 3}"
iterator.next();  // "{done: true, value: undefined}"
// 以后的調用都一樣
iterator.next();  // "{done: true, value: undefined}"

從上面代碼可以看出，ES5的實現還是比較麻煩，而ES6新增的生成器，可以使得創建迭代器對象的過程更加簡單。

生成器是一種返回迭代器的函數，通過function關鍵字后的星號(*)來表示，函數中會用到新的關鍵字yield。星號可以緊挨著function關鍵字，也可以在中間添加一個空格。

function *myIterator(){
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
}
let iterator = myIterator();
iterator.next();  // "{done: false, value: 1}"
iterator.next();  // "{done: false, value: 2}"
iterator.next();  // "{done: false, value: 3}"
iterator.next();  // "{done: true, value: undefined}"
// 以后的調用都一樣
iterator.next();  // "{done: true, value: undefined}"

生成器函數最有趣的部分是，每當執行完一條yield語句后函數就會自動停止執行，比如上面代碼，當yield 1;執行完后，便不會執行任何語句，而是等到再調用迭代器的next()方法才會執行下一個語句，即yield 2;.
使用yield關鍵字可以返回任何值和表達式，因為可以通過生成器函數批量給迭代器添加元素：

function *myIterator(list){
    for(let  i = 0; i< list.length ; i ++){
        yield list[i];
    }
}

var iterator = myIterator([1,2,3]);
iterator.next();  // "{done: false, value: 1}"
iterator.next();  // "{done: false, value: 2}"
iterator.next();  // "{done: false, value: 3}"
iterator.next();  // "{done: true, value: undefined}"
// 以后的調用都一樣
iterator.next();  // "{done: true, value: undefined}"

生成器的適用返回很廣，可以將它用于所有支持函數使用的地方。

Iterator是一種接口，為各種不同的數據結構提供統一的訪問機制。任何數據結構只要部署 Iterator 接口，就可以完成迭代操作（即依次處理該數據結構的所有成員）。

Iterator三個作用：

為各種數據結構，提供一個統一的、簡便的訪問接口；

使得數據結構的成員能夠按某種次序排列；

Iterator 接口主要供ES6新增的for...of消費；

創建一個指針對象，指向當前數據結構的起始位置。也就是說，迭代器對象本質上，就是一個指針對象。

第一次調用指針對象的next方法，可以將指針指向數據結構的第一個成員。

第二次調用指針對象的next方法，指針就指向數據結構的第二個成員。

不斷調用指針對象的next方法，直到它指向數據結構的結束位置。

每一次調用next方法，都會返回數據結構的當前成員的信息。具體來說，就是返回一個包含value和done兩個屬性的對象。

value屬性是當前成員的值;

done屬性是一個布爾值，表示迭代是否結束;

模擬next方法返回值：

let f = function (arr){
    var nextIndex = 0;
    return {
        next:function(){
            return nextIndex < arr.length ?
            {value: arr[nextIndex++], done: false}:
            {value: undefined, done: true}
        }
    }
}

let a = f(["a", "b"]);
a.next(); // { value: "a", done: false }
a.next(); // { value: "b", done: false }
a.next(); // { value: undefined, done: true }

若數據可迭代，即一種數據部署了Iterator接口。
ES6中默認的Iterator接口部署在數據結構的Symbol.iterator屬性，即如果一個數據結構具有Symbol.iterator屬性，就可以認為是可迭代。
Symbol.iterator屬性本身是函數，是當前數據結構默認的迭代器生成函數。執行這個函數，就會返回一個迭代器。至于屬性名Symbol.iterator，它是一個表達式，返回Symbol對象的iterator屬性，這是一個預定義好的、類型為 Symbol 的特殊值，所以要放在方括號內（參見《Symbol》一章）。

原生具有Iterator接口的數據結構有：

Array

Map

Set

String

TypedArray

函數的 arguments 對象

NodeList 對象

(1)解構賦值

對數組和 Set 結構進行解構賦值時，會默認調用Symbol.iterator方法。

let a = new Set().add("a").add("b").add("c");
let [x, y] = a;       // x = "a"  y = "b"
let [a1, ...a2] = a;  // a1 = "a" a2 = ["b","c"]

(2)擴展運算符

擴展運算符（...）也會調用默認的 Iterator 接口。

let a = "hello";
[...a];            //  ["h","e","l","l","o"]

let a = ["b", "c"];
["a", ...a, "d"];  // ["a", "b", "c", "d"]

(2)yield*

yield*后面跟的是一個可迭代的結構，它會調用該結構的迭代器接口。

let a = function*(){
    yield 1;
    yield* [2,3,4];
    yield 5;
}

let b = a();
b.next() // { value: 1, done: false }
b.next() // { value: 2, done: false }
b.next() // { value: 3, done: false }
b.next() // { value: 4, done: false }
b.next() // { value: 5, done: false }
b.next() // { value: undefined, done: true }

(4)其他場合

由于數組的迭代會調用迭代器接口，所以任何接受數組作為參數的場合，其實都調用了迭代器接口。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()

只要數據結構部署了Symbol.iterator屬性，即具有 iterator 接口，可以用for...of循環迭代它的成員。也就是說，for...of循環內部調用的是數據結構的Symbol.iterato方法。
使用場景：
for...of可以使用在數組，Set和Map結構，類數組對象，Genetator對象和字符串。

數組

for...of循環可以代替數組實例的forEach方法。

let a = ["a", "b", "c"];
for (let k of a){console.log(k)}; // a b c

a.forEach((ele, index)=>{
    console.log(ele);    // a b c
    console.log(index);  // 0 1 2 
})

與for...in對比，for...in只能獲取對象鍵名，不能直接獲取鍵值，而for...of允許直接獲取鍵值。

let a = ["a", "b", "c"];
for (let k of a){console.log(k)};  // a b c
for (let k in a){console.log(k)};  // 0 1 2

Set和Map

可以使用數組作為變量，如for (let [k,v] of b){...}。

let a = new Set(["a", "b", "c"]);
for (let k of a){console.log(k)}; // a b c

let b = new Map();
b.set("name","leo");
b.set("age", 18);
b.set("aaa","bbb");
for (let [k,v] of b){console.log(k + ":" + v)};
// name:leo
// age:18
// aaa:bbb

類數組對象

// 字符串
let a = "hello";
for (let k of a ){console.log(k)}; // h e l l o

// DOM NodeList對象
let b = document.querySelectorAll("p");
for (let k of b ){
    k.classList.add("test");
}

// arguments對象
function f(){
    for (let k of arguments){
        console.log(k);
    }
}
f("a","b"); // a b

對象

普通對象不能直接使用for...of會報錯，要部署Iterator才能使用。

let a = {a:"aa",b:"bb",c:"cc"};
for (let k in a){console.log(k)}; // a b c
for (let k of a){console>log(k)}; // TypeError

使用break來實現。

for (let k of a){
    if(k>100)
        break;
    console.log(k);
}

Generator生成器函數是一種異步編程解決方案。
原理：
執行Genenrator函數會返回一個遍歷器對象，依次遍歷Generator函數內部的每一個狀態。
Generator函數是一個普通函數，有以下兩個特征：

function關鍵字與函數名之間有個星號；

函數體內使用yield表達式，定義不同狀態；

通過調用next方法，將指針移向下一個狀態，直到遇到下一個yield表達式（或return語句）為止。簡單理解，Generator函數分段執行，yield表達式是暫停執行的標記，而next恢復執行。

function * f (){
    yield "hi";
    yield "leo";
    return "ending";
}
let a = f();
a.next();  // {value: "hi", done : false}
a.next();  // {value: "leo", done : false}
a.next();  // {value: "ending", done : true}
a.next();  // {value: undefined, done : false}

yield表達式是暫停標志，遍歷器對象的next方法的運行邏輯如下：

遇到yield就暫停執行，將這個yield后的表達式的值，作為返回對象的value屬性值。

下次調用next往下執行，直到遇到下一個yield。

直到函數結束或者return為止，并返回return語句后面表達式的值，作為返回對象的value屬性值。

如果該函數沒有return語句，則返回對象的value為undefined 。

注意：

yield只能用在Generator函數里使用，其他地方使用會報錯。

// 錯誤1
(function(){
    yiled 1;  // SyntaxError: Unexpected number
})()

// 錯誤2  forEach參數是個普通函數
let a = [1, [[2, 3], 4], [5, 6]];
let f = function * (i){
    i.forEach(function(m){
        if(typeof m !== "number"){
            yield * f (m);
        }else{
            yield m;
        }
    })
}
for (let k of f(a)){
    console.log(k)
}

yield表達式如果用于另一個表達式之中，必須放在圓括號內。

function * a (){
    console.log("a" + yield);     //  SyntaxErro
    console.log("a" + yield 123); //  SyntaxErro
    console.log("a" + (yield));     //  ok
    console.log("a" + (yield 123)); //  ok
}

yield表達式用做函數參數或放在表達式右邊，可以不加括號。

function * a (){
    f(yield "a", yield "b");    //  ok
    lei i = yield;              //  ok
}

yield本身沒有返回值，或者是總返回undefined，next方法可帶一個參數，作為上一個yield表達式的返回值。

function * f (){
    for (let k = 0; true; k++){
        let a = yield k;
        if(a){k = -1};
    }
}
let g =f();
g.next();    // {value: 0, done: false}
g.next();    // {value: 1, done: false}
g.next(true);    // {value: 0, done: false}

這一特點，可以讓Generator函數開始執行之后，可以從外部向內部注入不同值，從而調整函數行為。

function * f(x){
    let y = 2 * (yield (x+1));
    let z = yield (y/3);
    return (x + y + z);
}
let a = f(5);
a.next();   // {value : 6 ,done : false}
a.next();   // {value : NaN ,done : false}  
a.next();   // {value : NaN ,done : true}
// NaN因為yeild返回的是對象 和數字計算會NaN

let b = f(5);
b.next();     // {value : 6 ,done : false}
b.next(12);   // {value : 8 ,done : false}
b.next(13);   // {value : 42 ,done : false}
// x 5 y 24 z 13

for...of循環會自動遍歷，不用調用next方法，需要注意的是，for...of遇到next返回值的done屬性為true就會終止，return返回的不包括在for...of循環中。

function * f(){
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
    yield 4;
    return 5;
}
for (let k of f()){
    console.log(k);
}
// 1 2 3 4  沒有 5 

throw方法用來向函數外拋出錯誤，并且在Generator函數體內捕獲。

let f = function * (){
    try { yield }
    catch (e) { console.log("內部捕獲", e) }
}

let a = f();
a.next();

try{
    a.throw("a");
    a.throw("b");
}catch(e){
    console.log("外部捕獲",e);
}
// 內部捕獲 a
// 外部捕獲 b

return方法用來返回給定的值，并結束遍歷Generator函數，如果return方法沒有參數，則返回值的value屬性為undefined。

function * f(){
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
}
let g = f();
g.next();          // {value : 1, done : false}
g.return("leo");   // {value : "leo", done " true}
g.next();          // {value : undefined, done : true}

相同點就是都是用來恢復Generator函數的執行，并且使用不同語句替換yield表達式。

next()將yield表達式替換成一個值。

let f = function * (x,y){
    let r = yield x + y;
    return r;
}
let g = f(1, 2); 
g.next();   // {value : 3, done : false}
g.next(1);  // {value : 1, done : true}
// 相當于把 let r = yield x + y;
// 替換成 let r = 1;

throw()將yield表達式替換成一個throw語句。

g.throw(new Error("報錯"));  // Uncaught Error:報錯
// 相當于將 let r = yield x + y
// 替換成 let r = throw(new Error("報錯"));

next()將yield表達式替換成一個return語句。

g.return(2); // {value: 2, done: true}
// 相當于將 let r = yield x + y
// 替換成 let r = return 2;

用于在一個Generator中執行另一個Generator函數，如果沒有使用yield*會沒有效果。

function * a(){
    yield 1;
    yield 2;
}
function * b(){
    yield 3;
    yield * a();
    yield 4;
}
// 等同于
function * b(){
    yield 3;
    yield 1;
    yield 2;
    yield 4;
}
for(let k of b()){console.log(k)}
// 3
// 1
// 2
// 4

控制流管理

解決回調地獄：

// 使用前
f1(function(v1){
    f2(function(v2){
        f3(function(v3){
            // ... more and more
        })
    })
})

// 使用Promise 
Promise.resolve(f1)
    .then(f2)
    .then(f3)
    .then(function(v4){
        // ...
    },function (err){
        // ...
    }).done();

// 使用Generator
function * f (v1){
    try{
        let v2 = yield f1(v1);
        let v3 = yield f1(v2);
        let v4 = yield f1(v3);
        // ...
    }catch(err){
        // console.log(err)
    }
}
function g (task){
    let obj = task.next(task.value);
  // 如果Generator函數未結束，就繼續調用
  if(!obj.done){
      task.value = obj.value;
      g(task);
  }
}
g( f(initValue) );

異步編程的使用

在真實的異步任務封裝的情況：

let fetch = require("node-fetch");
function * f(){
    let url = "http://www.baidu.com";
    let res = yield fetch(url);
    console.log(res.bio);
}
// 執行該函數
let g = f();
let result = g.next();
// 由于fetch返回的是Promise對象，所以用then
result.value.then(function(data){
    return data.json();
}).then(function(data){
    g.next(data);
})

1.MDN 迭代器和生成器
2.ES6中的迭代器(Iterator)和生成器(Generator)

本部分內容到這結束

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