ES6 Iterators

时间: 2020-02-07阅读: 189标签: es6

本文旨在分析理解 Iterators。 Iterators 是 js中的新方法,可以用来循环任意集合。 在ES6中登场的Iterators。因其可被广泛使用,并且已在多处场景派上用场,
我们将从概念上理解迭代器是什么,以及在何处使用它们和示例。我们还将看到它在js 中的一些实现。


简介

假设有这样数组

const myFavouriteAuthors = [
  'Neal Stephenson',
  'Arthur Clarke',
  'Isaac Asimov', 
  'Robert Heinlein'
];

在某些情况下,希望返回数组中的所有单独值,以便在屏幕上打印它们、操作它们或对它们执行某些操作。

如何处理? 简单方法就是使用 for, while, for-of 方法。

如下:


现在,假设你拥有一个自定义数据结构来保存所有authors


myFavouriteAuthors 是一个对象,它包含另一个对象 allAuthors。allAuthors 包含三个数组,其中包含 fiction、scienceFiction 和 fantasy。

现在,如果要求你循环遍历 myFavouriteAuthors 以获得所有的author,你的方法是什么? 你可能会尝试一些循环组合来获得所有数据

但是,如果你这样做了 ——

for (let author of myFavouriteAuthors) { 
  console.log(author)
}
// TypeError: {} is not iterable

你将得到一个类型错误,说明该对象不可迭代。让我们看看什么是可迭代的,以及如何使对象可迭代。


可迭代对象与迭代器 (Iterables and Iterators)

在上一节中看到了问题,从我们的自定义对象中获取所有的author 是不容易的。我们需要某种方法,通过它我们可以有序地获取内部数据

我们在 myFavouriteAuthors 中添加一个返回所有作者的方法 getAllAuthors。如:


这是一个简单的方法。它帮我们完成了获取所有author的功能。但是,这种实现可能会出现一些问题:

getAllAuthors 的名称非常具体。如果其他人正在创建自己的 myFavouriteAuthors,他们可能会将其命名为retrieveAllAuthors。

作为开发人员,我们总是需要知道返回所有数据的特定方法,在本例中,它被命名为getAllAuthors。

getAllAuthors 返回的是字符串数组,如果另一个开发人员以这种格式返回一个对象数组,该怎么办:

[ {name: 'Agatha Christie'}, {name: 'J. K. Rowling'}, ... ]

开发人员必须知道返回所有数据的方法的确切名称和返回类型。

如果我们规定方法的名称和它的返回类型是固定不变的呢?

让我们将这个方法命名为 --- iteratorMethod

ECMA 也采取了类似的步骤来标准化在定制对象上循环的过程。但是,ECMA 没有使用名称 iteratorMethod,而是使用名称 Symbol.iterator

Symbols 提供的名称是唯一的,不能与其他属性名称冲突。同时,Symbol.iterator 返回一个名为迭代器的对象,这个迭代器将拥有一个名为next的方法,该方法将返回一个具有键值为 value 和 done 的对象。

值键 value 包含当前值,它可以是任何类型的,done 是布尔值,它表示是否获取了所有的值。

下图可以帮助建立可迭代对象、迭代器和next之间的关系,这种关系称为迭代协议


根据Axel Rauschmayer博士的《探索JS》一书:

可迭代是一种数据结构,它希望使其元素对外部可访问,通过实现一个关键字是Symbol.iterator的方法来实现,该方法是迭代器的工厂,也就是说,它将创建迭代器。

迭代器是一个指针,用于遍历数据结构的元素,我们将使用computed property语法来设置这个键,如下:


使用对象可迭代

因此,正如我们在上一节学到的,我们需要实现一个名为Symbol.iterator的方法


在第4行,我们创建迭代器。它是一个定义了next方法的对象。next方法根据step变量返回值。在第25行,我们检索iterator,27 行,我们调用next方法,直到 done的值为 true。

这正是for-of循环中发生的事情,for-of接受一个迭代器,并创建它的迭代器,它会一直调用next(),直到 done为 true。


JavaScript中可迭代对象(iterable)

js 中的很多对象都是可迭代的。它们可能不是很好的察觉,但是如果仔细检查,就会发现迭代的特征:

Arrays and TypedArrays

Strings —— 遍历每个字符或Unicode代码

Maps —— 遍历其键-值对

Sets —— 遍历元素

arguments  —— 函数中类似数组的特殊变量

DOM elements (Work in Progress)

js中使用迭代的其他一些结构是:

for-of -- for-of 循环需要一个可迭代的对象,否则,它将抛出一个类型错误。

for (const value of iterable) { ... }

数组解构 -- 由于可迭代性,会发生析构。让我们来看看:

const array = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e'];
const [first, ,third, ,last] = array;

等价于:

const array = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e'];
const iterator = array[Symbol.iterator]();
const first = iterator.next().value
iterator.next().value // Since it was skipped, so it's not assigned
const third = iterator.next().value
iterator.next().value // Since it was skipped, so it's not assigned
const last = iterator.next().value

扩展操作符(…)

const array = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e'];

const newArray = [1, ...array, 2, 3];

等价于:

const array = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e'];
const iterator = array[Symbol.iterator]();
const newArray = [1];
for (let nextValue = iterator.next(); nextValue.done !== true; nextValue = iterator.next()) {
  newArray.push(nextValue.value);
}
newArray.push(2)
newArray.push(3)

Promise.all 和 Promise.race 接受可迭代对象

Maps 和 Sets


让 myFavouriteAuthors 可迭代

下面是一个实现,它使myFavouriteAuthors 具有可迭代性:

const myFavouriteAuthors = {
  allAuthors: {
    fiction: [
      'Agatha Christie', 
      'J. K. Rowling',
      'Dr. Seuss'
    ],
    scienceFiction: [
      'Neal Stephenson',
      'Arthur Clarke',
      'Isaac Asimov', 
      'Robert Heinlein'
    ],
    fantasy: [
      'J. R. R. Tolkien',
      'J. K. Rowling',
      'Terry Pratchett'
    ],
  },
  [Symbol.iterator]() {
    // 获取数组中的所有作者
    const genres = Object.values(this.allAuthors);
    
    // 存储当前类型和索引
    let currentAuthorIndex = 0;
    let currentGenreIndex = 0;
    
    return {
      // Implementation of next()
      next() {
        // 根据当前的索引获取对应的作者信息
        const authors = genres[currentGenreIndex];
        
        // 当遍历完数组 authors是,oNotHaveMoreAuthors 为 true
        const doNothaveMoreAuthors = !(currentAuthorIndex < authors.length);
        if (doNothaveMoreAuthors) {
         // 加一继续访问下一个
          currentGenreIndex++;
          // 重置
          currentAuthorIndex = 0;
        }
        
        // 如果所有 genres 都遍历完了结,那么我们需要告诉迭代器不能提供更多的值。
        const doNotHaveMoreGenres = !(currentGenreIndex < genres.length);
        if (doNotHaveMoreGenres) {
          return {
            value: undefined,
            done: true
          };
        }
        
        // 如果一切正常,从当genre 返回 作者和当前作者索引,以便下次,下一个作者可以返回。
        return {
          value: genres[currentGenreIndex][currentAuthorIndex++],
          done: false
        }
      }
    };
  }
};

for (const author of myFavouriteAuthors) {
  console.log(author);
}

console.log(...myFavouriteAuthors)

通过本文获得的知识,你可以很容易地理解迭代器是如何工作的,这种逻辑可能有点难以理解。因此,理解这个概念的最佳方法是多多敲死代码,多多验证!


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