详解JS前端使用迭代器和生成器原理及示例

时间:2023-03-20 砂糖橘加盐人气:0

正文

生成器和迭代器这两个东西平时作为一个切图仔，一直都没有使用到。感觉是只有在面试之前才会的东西。面试过不了几天，再次看这两个词一阵恍惚。

记忆力退化成这样了么？最大的原因一定是用得少了。然后呢？就是没有真正的理解它们。我对于它们的认知常常有下面这些：

1. 我常常把迭代器和生成器理解成完全不同的东西。

2. 我常常把for、forEach、map、reduce和for of混为一谈

3. 我常常把数组、类数组认为是可迭代对象

想来要真正的记住它，增加自己的武器库，必须要弄明白这些东西才行。

我们首先是要搞明白什么for of是干什么用的。

业务代码确实使用不上，但是如果不理解的话，等真到了可以使用的场景的时候，又是否真的能够运用起来，甚至记起来呢？

for of 是干什么用的

所有人都知道一些概念for、forEach、map、reduce这些是可以遍历数组的，for of是用于遍历迭代对象的。如下:

const arr = [1, 2, 3]
arr.forEach((item, index) => {
   console.log(item) // 1, 2, 3 
   console.log(index) // 0, 1, 2
})

而巧合的是for of也可以遍历数组

for (let key of arr) {
    console.log(key) // 1 2 3
}

将arr改变为const obj = { a: 1, b: 2, c: 3 }的时候，两者都没有遍历出结果。

前者是没有反应，后者会直接报错：TypeError: obj is not iterable。翻译一下，类型错误:obj 不是一个可迭代对象。

那么什么是可迭代对象呢？

可迭代对象是什么？

我们先来看看下面这个例子：

const itemLi1 = document.getElementByTagName('li')
const itemLi2 = document.querySelectorAll('li')
for(let key of itemLi1) {
    console.log(item)
}
for(let key of itemLi2) {
    console.log(item)
}

也就是说HTMLCollection和NodeList是可以迭代对象。其他的可迭代对象有Array、map、set、string等等。如果说类数组的话，是不是迭代对象呢？

const arrLike = {
  0: 1,
  1: 2,
  2: 3,
  lenght: 3
}
for (let i = 0; i &lt; arrLike.length; i++) {
    console.log(arrLike[i]) // 1, 2, 3
}
for (let of arrLike) {
    console.log(key) // uncachh TypeError: obj is not iterable
}

for循环打印出了对应的结果，而for of 报错了。类数组不是可迭代的的对象。这又是为什么呢？我们将类数组和HTMLCollection类型打印出来比较一下。

而类数组如下：

它们有一个明显的不同，可迭代对象的原型链上面是包括Symbol.iterator的。而这个就是让数组变成可迭代的根本原因。

也就是说，当目的对象的原型链上面包括Symbol.iterator的时候，它才是可迭代对象。

对象是无序的，无序的东西自然不可以迭代

这里使用到了Symbol类型，它在MDN上面的解释就是用于生成全局唯一的变量。而可迭代对象就是它的使用场景。受它的启发，我们在业务当中，如果需要前端来生成一个唯一ID的时候，再次之前，通常都是创建一个UUID的函数来生成一个唯一ID。Symbol不用这么麻烦，直接使用就可以了。

由此可知，Array.prototype[Symbol.iterater]这个函数封装了一些东西，使得for of可以将对象的元素给打印出来。

换一句话来说，就是Array.prototype[Symbol.iterater] = function() {}的执行生成一个迭代器对象。

也就是说，当Object.prototype也有[Symbol.iterater]的方法的时候，for of也能够遍历它呢？我们来试试看吧。

Object.ptotoype[Symbol.iterator] = function value() {}

这不就是生成器的作用么？

生成器和迭代器的关系。

ES6给我提高了一个生成器的函数。既然叫做生成器，它生成的东西就是迭代器。

表现形式如下：

function * generation(iterableObject) {
    for(let i = 0; i &lt; iterableObject; i++) {
        yield iterableObject[i]
    }
}

由*符号和yield关键字组成。

当const iterator = generation([1, 2, 3]), 其执行流程如下：

iterator.next() ==> { value: 1, done: false }

iterator.next() ==> { value: 2, done: false }

iterator.next() ==> { value: 3, done: false }

iterator.next() ==> { value: undefined, done: true }

到了第四次，value为undefined的时候，done为true(也就是说，当done为true的时候，value一定为undefined)。所以说，yield的作用有两个：

生成一个值，将该值封装成一个对象，而这个对象是{ value: .., done: flase/true }这样的形式。
停下来

可以明显的看出来，生成器有一个作用，通过next这个接口，可以看到迭代的过程。

既然说生成器生成了一个迭代器，那么是不是说生成器执行后的结果就是一个迭代器呢？既然是迭代器，自然就可以被for of给遍历。

for (const key of generation([1, 2, 3]) {
    console.log(key) // 1, 2, 3
}

果然可以。

经典面试题: 自己实现一个next这样的接口呢？

上面已经有了实现的思路。通过一个标识符和一个判断就能够使用ES5来使用，如下代码片段。

function generation(iterableObj) {
    let nextIndex = 0
    function next() {}
    return {
        next: () => {
            return nextIndex < iterableObj.length
                             ? { value: iterableObj[nextIndex++], done: false }
                             : { value: undefined, done: true } 
        }
    }
}

当nextIndex下于数组长度的时候，没有迭代完毕。

注意：nextIndex++是先跑nextIndex，再自增。

何为接口，后台给你一个url地址，这个是网络接口。next是设计师给你封装的一个方法，你通过这个方法来达到上吧yield的两个作用，所以next()也是一个接口，前端接口。简单来说，一个封装好的方法就是一个接口。

让非迭代对象也可以使用for of 进行遍历

正如第一节所说，Symbol.iterator的方法是迭代器的关键。那么我们也可以给Object挂载上该方法。既然该方法可以让对象变成迭代器，就可以直接使用上面ES5实现next方法的代码片段。

const obj = {
  a: 1,
  b: 2,
  c: 3
}
Object.prototype[Symbol.iterator] = function value() {
  const keys = Object.keys(Object(this))
  let nextIndex = 0
  function next() {
    return nextIndex < keys.length
        ? { value: [keys[nextIndex], obj[keys[nextIndex ++]]], done: false }
        : { value: undefined, done: true }
  }
  return {
    next
  }
}
for (const [key, value] in obj) {
  console.log(key)
}

for循环和for in的关系

for循环和for in 看着很像，其实只是共用了for这个关键字，它们都是JS引擎底层实现的东西。和forEach、map这些是基于for循环的API不同，它们是在实现在for循环之上的。

总结

生成器generator执行的结果就是一个迭代器
生成器可以是也是由ES5实现的，不是基于底层API
是否是迭代器的关键是Symbol.iterator方法

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