es6 iterator和for...of循环

来源:互联网 发布:steam购买的软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 00:42

1,iterator

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。

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。

在ES6中,有些数据结构原生具备Iterator接口(比如数组),即不用任何处理,就可以被for...of循环遍历,有些就不行(比如对象)。原因在于,这些数据结构原生部署了Symbol.iterator属性(详见下文),另外一些数据结构没有。凡是部署了Symbol.iterator属性的数据结构,就称为部署了遍历器接口。调用这个接口,就会返回一个遍历器对象。

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。

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)。


在ES6中,有三类数据结构原生具备Iterator接口:数组、某些类似数组的对象、Set和Map结构。

let arr = ['a','b','c'];let iter = arr[Symbol.iterator]();console.log(iter.next());//Object {value: "a", done: false}console.log(iter.next());//Object {value: "b", done: false}console.log(iter.next());//Object {value: "c", done: false}console.log(iter.next());//Object {value: undefined, done: true}//上面代码中,变量arr是一个数组,原生就具有遍历器接口,部署在arr的Symbol.iterator属性上面。//所以,调用这个属性,就得到遍历器对象。//上面提到,原生就部署Iterator接口的数据结构有三类,对于这三类数据结构,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。
对象(Object)之所以没有默认部署Iterator接口,是因为对象的哪个属性先遍历,哪个属性后遍历是不确定的,需要开发者手动指定。本质上,遍历器是一种线性处理,对于任何非线性的数据结构,部署遍历器接口,就等于部署一种线性转换。不过,严格地说,对象部署遍历器接口并不是很必要,因为这时对象实际上被当作Map结构使用,ES5没有Map结构,而ES6原生提供了。


一个对象如果要有可被for...of循环调用的Iterator接口,就必须在Symbol.iterator的属性上部署遍历器生成方法(原型链上的对象具有该方法也可)。

class RangeIterator{    constructor(start,stop){        this.value = start;        this.stop = stop;    }    [Symbol.iterator](){        return this;    }    next(){        var value = this.value;        if(value < this.stop){            this.value++;            return{                done:false,                value:value            }        }        return{            done:true,            value:undefined        }    }}function range(start,stop){    return new RangeIterator(start,stop);}for(var value of range(0,3)){    console.log(value);//0 1 2}//上面代码是一个类部署Iterator接口的写法。//Symbol.iterator属性对应一个函数,执行后返回当前对象的遍历器对象。
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,就是Symbol.iterator方法直接引用数组的Iterator接口。

NodeList.prototype[Symbol.iterator] = Array.prototype[Symbol.iterator];//或者NodeList.prototype[Symbol.iterator] = [][Symbol.iterator];console.log([...document.getElementsByTagName('b')]);//[b, b, b, b]
下面是类似数组的对象调用数组的Symbol.iterator方法的例子。

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
注意,普通对象部署数组的Symbol.iterator方法,并无效果。
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}

如果Symbol.iterator方法对应的不是遍历器生成函数(即会返回一个遍历器对象),解释引擎将会报错。
var obj = {};obj[Symbol.iterator] = ()=> 1;[...obj];// 报错

2,调用inerator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(['a','b','c']);let [x,y] = set;// x='a' y='b'let [n1,...n2] = set;//n1='a' n2=['b','c']

(2)扩展运算符
//扩展运算符(...)也会调用默认的iterator接口。var str ='andy';console.log([...str]);//["a", "n", "d", "y"]let arr = ['b','c'];console.log(['a',...arr,'d']);//["a", "b", "c", "d"]//上面代码的扩展运算符内部就调用Iterator接口。

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();console.log(iterator.next());//Object {value: 1, done: false}console.log(iterator.next());//Object {value: 2, done: false}console.log(iterator.next());//Object {value: 3, done: false}console.log(iterator.next());//Object {value: 4, done: false}console.log(iterator.next());//Object {value: 5, done: false}console.log(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()

3,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。
var someStr = 'andy';var iterator = someStr[Symbol.iterator]();console.log(iterator.next());//Object {value: "a", done: false}console.log(iterator.next());//Object {value: "n", done: false}console.log(iterator.next());//Object {value: "d", done: false}console.log(iterator.next());//Object {value: "y", done: false}console.log(iterator.next());//Object {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。

4,Iterator接口和Generator函数

Symbol.iterator方法的最简单实现,还是使用介绍的Generator函数
var myIterable = {};myIterable[Symbol.iterator] = function*(){    yield 1;    yield 2;    yield 3;};console.log([...myIterable]);//[1, 2, 3]//或者采用简洁写法let obj = {    *[Symbol.iterator](){        yield 'hello';        yield 'andy';    }};for(let x of obj){    console.log(x);}//hello//andy
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。
如果你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语句或continue语句),就会调用return方法。
如果一个对象在完成遍历前,需要清理或释放资源,就可以部署return方法。

6,for...of循环

一个数据结构只要部署了Symbol.iterator属性,就被视为具有iterator接口,就可以用for...of循环遍历它的成员。也就是说,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、Set 和 Map 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。
数组
//数组原生具备iterator接口(即默认部署了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;const arr = ['a','b','c'];for(let i of arr){    console.log(i);}//a//b//cconst obj ={};obj[Symbol.iterator] = arr[Symbol.iterator].bind(arr);for(let v of obj){    console.log(v);}//a//b//c//空对象obj部署了数组arr的Symbol.iterator属性,结果obj的for...of循环,产生了与arr完全一样的结果。//for...of循环可以代替数组实例的forEach方法//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。var arr1 = ['a','b','c','d'];for(let i in arr1){    console.log(i);}//0//1//2//3for(let i of arr1){    console.log(i);}//a//b//c//d//for...of循环调用遍历器接口,数组的遍历器接口只返回具有数字索引的属性。这一点跟for...in循环也不一样。let arr2 = [7,8,9];arr2.foo=['bar'];for(let i in arr2){    console.log(i);}//0//1//2//foofor(let i of arr2){    console.log(i);}//7//8//9//上面代码中,for...of循环不会返回数组arr的foo属性。
Set和Map结构
Set 和 Map 结构也原生具有 Iterator 接口,可以直接使用for...of循环。
let set = new Set(['name','age','sex']);for(let i of set){    console.log(i);}//name//age//sexlet map = new Map();map.set('name','andy');map.set('age',27);map.set('sex','男');for(let [name,val] of map){    console.log(name+':'+val);}//name:andy//age:27//sex:男//上面代码演示了如何遍历 Set 结构和 Map 结构。//值得注意的地方有两个,首先,遍历的顺序是按照各个成员被添加进数据结构的顺序。//其次,Set 结构遍历时,返回的是一个值,而 Map 结构遍历时,返回的是一个数组,该数组的两个成员分别为当前 Map 成员的键名和键值。
计算生成的数据结构

有些数据结构是在现有数据结构的基础上,计算生成的。比如,ES6的数组、Set、Map 都部署了以下三个方法,调用后都返回遍历器对象。

  • entries() 返回一个遍历器对象,用来遍历[键名, 键值]组成的数组。对于数组,键名就是索引值;对于 Set,键名与键值相同。Map 结构的 Iterator 接口,默认就是调用entries方法。
  • keys() 返回一个遍历器对象,用来遍历所有的键名。
  • values() 返回一个遍历器对象,用来遍历所有的键值。
这三个方法调用后生成的遍历器对象,所遍历的都是计算生成的数据结构。
let arr = ['a','b','c'];for(let pair of arr.entries()){    console.log(pair);}//[0, "a"]//[1, "b"]//[2, "c"]
类似数组的对象
类似数组的对象包括好几类。下面是for...of循环用于字符串、DOM NodeList 对象、arguments对象的例子。
//字符串let str = 'andy';for(let i of str){    console.log(i);}//a//n//d//y//DOM NODELIST对象let b = document.getElementsByTagName('b');for(let i of b){    i.classList.add('listb');}//arguments对象function printArgs(){    for(let i of arguments){        console.log(i);    }}printArgs('a','b');//a//b//并不是所有类似数组的对象都具有 Iterator 接口,一个简便的解决方法,就是使用Array.from方法将其转为数组。let arrylike = {    0:'a',    1:'b',    length:2}for(let i of Array.from(arrylike)){    console.log(i);}//a//b
对象
对于普通的对象,for...of结构不能直接使用,会报错,必须部署了 Iterator 接口后才能使用。但是,这样情况下,for...in循环依然可以用来遍历键名。
let arr = {    a:'a',    b:'b'};for(let i in arr){    console.log(i);}//a//bfor(let i of arr){    console.log(i);//Uncaught TypeError: arr[Symbol.iterator] is not a function}//上面代码表示,对于普通的对象,for...in循环可以遍历键名,for...of循环会报错。
let arr = {    a:'a',    b:'b'};//一种解决方法是,使用Object.keys方法将对象的键名生成一个数组,然后遍历这个数组。for(let key of Object.keys(arr)){    console.log(key);}//a//b//另一个方法是使用 Generator 函数将对象重新包装一下function* entires(obj){    for(let key of Object.keys(obj)){        yield [key,obj[key]];    }}for(let [key,val] of entires(obj)){    console.log(key+':'+val);}











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