ES6之Iterator、Generator

Iterator的作用

一是为各种数据结构，提供一个统一的、简便的访问接口；(统一)
二是使得数据结构的成员能够按某种次序排列；（按序）
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。
举个例子：遍历器生成函数，作用就是返回一个遍历器对象，next方法返回一个对象，表示当前数据成员的信息。这个对象具有value和done两个属性，value属性返回当前位置的成员，done属性是一个布尔值，表示遍历是否结束

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

对于遍历器对象来说，done: false和value: undefined属性都是可以省略的，所以上述代码可以简写为：

function makeIterator(array) {
  var nextIndex = 0;
  return {
    next: function() {
      return nextIndex < array.length ?
        {value: array[nextIndex++]} :
        {done: true};
    }
  };
}

Iterator 只是把接口规格加到数据结构之上，所以，遍历器与它所遍历的那个数据结构，实际上是分开的，完全可以写出没有对应数据结构的遍历器对象，或者说用遍历器对象模拟出数据结构

Iterator接口

默认的 Iterator 接口部署在数据结构的Symbol.iterator属性，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
原生具备 Iterator 接口的数据结构如下：
1）Array
2）Map
3）Set
4）String
5）TypedArray
6）函数的 arguments 对象
对于部署了Iterator接口的数据结构除了可以使用for of循环之外，可以用while判断对象的done属性进行循环遍历
怎么样使用原生的遍历器呢？

let arr = ['a', 'b', 'c'];
let iter = arr[Symbol.iterator]();

iter.next()

//第二个例子：
var someString = "hi";
typeof someString[Symbol.iterator]
// "function"

var iterator = someString[Symbol.iterator]();

iterator.next()  // { value: "h", done: false }

对于类似数组的对象应该怎样调用数组的Symbol.iterator方法？

let iterable = {
  0: 'a',
  1: 'b',
  2: 'c',
  length: 3,
  [Symbol.iterator]: Array.prototype[Symbol.iterator]//这句话是重点
};
for (let item of iterable) {
  console.log(item); // 'a', 'b', 'c'
}

使用Iterator的场景

解构赋值

let set = new Set().add('a').add('b').add('c');
let [first, ...rest] = set;
// first='a'; rest=['b','c'];
//对数组和 Set 结构进行解构赋值时，会默认调用Symbol.iterator方法

扩展运算符

var str = 'hello';
[...str] //  ['h','e','l','l','o']
//扩展运算符（...）也会调用默认的 Iterator 接口

yield*

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

var iterator = generator();

iterator.next()

遍历器的return和throw方法

遍历器对象生成函数，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方法必须返回一个对象

function readLinesSync(file) {
  return {
    next() {
      if (file.isAtEndOfFile()) {
        file.close();
        return { done: true };
      }
    },
    return() {
      file.close();
      return { done: true };
    },
  };
}
for (let line of readLinesSync(fileName)) {
  console.log(line);
  break;//我们让文件的遍历提前返回，这样就会触发执行return方法
}

for of 循环优点

forEach没办法跳出循环，也就是说在forEach当中break命令或return命令都不能奏效
for...in循环不仅遍历数字键名，还会遍历手动添加的其他键，甚至包括原型链上的键,而且for in 是没有顺序的（也就是说for...in循环主要是为遍历对象而设计的，不适用于遍历数组）

小诀窍：
1、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 arrayLike = { length: 2, 0: 'a', 1: 'b' };

// 报错
for (let x of arrayLike) {
  console.log(x);
}

// 正确
for (let x of Array.from(arrayLike)) {
  console.log(x);
}

2、因为普通对象并没有部署Iterator接口，所以是无法使用for of循环的，用以下两种方案解决：

for (var key of Object.keys(someObject)) {
  console.log(key + ': ' + someObject[key]);
}

//第二种方式：
function* entries(obj) {
  for (let key of Object.keys(obj)) {
    yield [key, obj[key]];
  }
}
for (let [key, value] of entries(obj)) {
  console.log(key, '->', value);
}
//第三种方式：
function* objectEntries(obj) {
  let propKeys = Reflect.ownKeys(obj);
  for (let propKey of propKeys) {
    yield [propKey, obj[propKey]];
  }
}
for (let [key, value] of objectEntries(obj)) {
  console.log(`${key}: ${value}`);
}
//或者也可以这样
let jane = { first: 'Jane', last: 'Doe' };

jane[Symbol.iterator] = objectEntries;//这句话是重点将 Generator 函数加到对象的Symbol.iterator属性上面

for (let [key, value] of jane) {
  console.log(`${key}: ${value}`);
}

Generator简介

在我看来Generator就是为了异步编程提供一种解决方案；
Generator 函数是一个普通函数,事实上它是遍历器生成函数，但有几个特性：
1、function关键字与函数名之间有一个星号(星号紧跟在function关键字后面)；
2、函数体内部使用yield表达式，定义不同的内部状态（yield在英语里的意思就是“产出” 1)yield只能在Generator函数中使用;2)yield表达式如果用在另一个表达式之中，必须放在圆括号里面;3)yield表达式用作函数参数或放在赋值表达式的右边，可以不加括号）;
3、可以把Generator函数理解为状态机，调用 Generator 函数后，该函数并不执行，返回的也不是函数运行结果，而是一个指向内部状态的指针对象，每次调用next方法，内部指针就从函数头部或上一次停下来的地方开始执行，直到遇到下一个yield表达式（或return语句）为止;Generator 函数是分段执行的，yield表达式是暂停执行的标记，而next方法可以恢复执行。

var myIterable = {};
myIterable[Symbol.iterator] = function* () {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
};

[...myIterable]

Generator 函数执行后，返回一个遍历器对象。该对象本身也具有Symbol.iterator属性，执行后返回自身。

function* gen(){
  // some code
}

var g = gen();

g[Symbol.iterator]() === g

Generator中next方法的参数

通过next方法的参数，就有办法在 Generator 函数开始运行之后，继续向函数体内部注入值
由于next方法的参数表示上一个yield表达式的返回值，所以第一次使用next方法时，不能带有参数。V8 引擎直接忽略第一次使用next方法时的参数，只有从第二次使用next方法开始，参数才是有效的
举个简单的例子吧：

function* dataConsumer() {
  console.log('Started');
  console.log(`1. ${yield}`);
  console.log(`2. ${yield}`);
  return 'result';
}

let genObj = dataConsumer();
genObj.next();
// Started
genObj.next('a')
// 1. a
genObj.next('b')
// 2. b

复杂一点的：

function* foo(x) {
  var y = 2 * (yield (x + 1));
  var z = yield (y / 3);
  return (x + y + z);
}

var a = foo(5);
a.next() // Object{value:6, done:false}
a.next() // Object{value:NaN, done:false}
a.next() // Object{value:NaN, done:true}

var b = foo(5);
b.next() // { value:6, done:false }
b.next(12) // { value:8, done:false }
//解释一下结果y=2*12 所以返回的是24/3
b.next(13) // { value:42, done:true }
//y=24 z=13 所以返回的是5+24+13

说说for of与Generator的关系吧

有一点需要注意的是当next方法中返回done为true则终止循环且不包含该返回对象，所以上面代码的return语句返回的6，不包括在for...of循环之中

function *foo() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
  yield 4;
  yield 5;
  return 6;
}

for (let v of foo()) {
  console.log(v);
}

Generator中的throw方法

Generator 函数返回的遍历器对象，都有一个throw方法，可以在函数体外抛出错误，然后在 Generator 函数体内捕获，throw方法可以接受一个参数，该参数会被catch语句接收

var g = function* () {
  try {
    yield;
  } catch (e) {
    console.log(e);
  }
};

var i = g();
i.next();
i.throw(new Error('出错了！'));
// Error: 出错了！(…)

throw方法被捕获以后，会附带执行下一条yield表达式。也就是说，会附带执行一次next方法。

var gen = function* gen(){
  try {
    yield console.log('a');
  } catch (e) {
    // ...
  }
  yield console.log('b');
  yield console.log('c');
}

var g = gen();
g.next() // a
g.throw() // b
g.next() // c

Generator中的throw有什么优势呢？多个yield表达式，可以只用一个try...catch代码块来捕获错误，大大方便了对错误的处理。

一旦 Generator 执行过程中抛出错误，且没有被内部捕获，就不会再执行下去了

function* g() {
  yield 1;
  console.log('throwing an exception');
  throw new Error('generator broke!');
  yield 2;
  yield 3;
}

如上所示代码：因为抛出了异常generator broke，所以后面的2 3都不会返回

Generator return

function* gen() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
}

var g = gen();

g.next()        // { value: 1, done: false }
g.return('foo') // { value: "foo", done: true }
g.next()        // { value: undefined, done: true }

g调用return方法后，返回值的value属性就是return方法的参数foo。并且，Generator函数的遍历就终止了，返回值的done属性为true，以后再调用next方法，done属性总是返回true

另外一个特殊情况： Generator 函数内部有try...finally代码块，那么return方法会推迟到finally代码块执行完再执行。也就是说：调用return方法后，就开始执行finally代码块，然后等到finally代码块执行完，再执行return方法

function* numbers () {
  yield 1;
  try {
    yield 2;
    yield 3;
  } finally {
    yield 4;
    yield 5;
  }
  yield 6;
}
var g = numbers();
g.next() // { value: 1, done: false }
g.next() // { value: 2, done: false }
g.return(7) // { value: 4, done: false }
g.next() // { value: 5, done: false }
g.next() // { value: 7, done: true }

yield*表达式

yield表达式后面跟的是一个遍历器对象，需要在yield表达式后面加上星号，表明它返回的是一个遍历器对象。这被称为yield*表达式

let delegatedIterator = (function* () {
  yield 'Hello!';
  yield 'Bye!';
}());

let delegatingIterator = (function* () {
  yield 'Greetings!';
  yield* delegatedIterator;
  yield 'Ok, bye.';
}());

for(let value of delegatingIterator) {
  console.log(value);
}
// "Greetings!
// "Hello!"
// "Bye!"
// "Ok, bye."

Generator函数中的this

Generator函数不能跟new命令一起用
怎样让Generator 函数返回一个正常的对象实例，既可以用next方法，又可以获得正常的this？

function* F() {
  this.a = 1;
  yield this.b = 2;
  yield this.c = 3;
}
//这是第一种方式
var obj = {};
var f = F.call(obj);//让F内部的this对象绑定obj对象

//第二种方式
var f = F.call(F.prototype);

f.next();  // Object {value: 2, done: false}
f.next();  // Object {value: 3, done: false}
f.next();  // Object {value: undefined, done: true}

obj.a // 1
obj.b // 2
obj.c // 3