从迭代器模式到迭代协议

迭代器模式

迭代器模式是指提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而不需要暴露该对象的内部表示。

迭代器分为内部迭代器和外部迭代器。内部迭代器只需一次初始调用，而外部迭代器必须显式地请求迭代下一个元素，这样我们就可以手动控制迭代过程。

实现一个内部迭代器：

Array.prototype.innerIterator = function(callback){
    for (let i = 0, len = this.length; i < len; i++) {
        callback && callback.call(this[i], this[i], i)
    }
};
[1,2,3].innerIterator(function(item, index){
    console.log('item:', item, 'index:', index)
})
// item: 1 index: 0
// item: 2 index: 1
// item: 3 index: 2

实现一个外部迭代器：

Array.prototype.outerInterator = function(){
    let index = 0;
        return {
            next: () => {
                return index < this.length ?
                {value: this[index++], done: false}:
                {value: undefined, done: true}
            }
    }
}
let iterator = [1,2,3].outerInterator();

for(let next; (next = iterator.next()) && !next.done;) {
    console.log('item', next.value)
}
// item 1
// item 2
// item 3

迭代协议

了解了迭代器模式，再来看看 ES6 中补充的迭代协议。可迭代（iterable）协议和迭代器（iterator）协议。

可迭代协议：
一个可迭代对象（或其原型上），必须有一个 Symbol.iterator 的属性，该属性所对应的值为返回一个对象的无參函数，被返回对象符合迭代器协议。当可迭代对象需要迭代时，调用该方法。

一些数据类型内置了 @@iterator 方法，有自己默认的迭代行为。（String, Array, TypedArray, Map , Set 等都是内置可迭代对象， 因为它们的原型对象都有一个 @@iterator 方法.）（[Symbol.iterator]、@@iterator 可以认为是一回事）

let iterator = ('hi')[Symbol.iterator]()
var a = iterator.next();
// a { value: 'h', done: false }

迭代器协议：
一个迭代器必须实现了 next() 方法，该方法是返回一个对象的无參函数。被返回的对象有两个必要的属性：done 和 value。

Array.prototype.Iteration = function(){
    let index = 0;
        return {
            [Symbol.iterator](){return this},
            next: () => {
                return index < this.length ?
                {value: this[index++], done: false}:
                {value: undefined, done: true}
            }
    }
};
let Iteration = [2, 3, 4].Iteration();
for(let value of Iteration) {
    console.log('value', value)
}
// value 2
// value 3
// value 4

不能发现，Iteration 同时满足可迭代协议和迭代协议。又因为是可迭代的，for...of 是可以直接使用，而且这个和外部迭代器十分相似。

一旦一种数据结构有了 @@iterator 方法后， 就认为是可迭代的。ES6 中许多新的方法就是基于此的 解构赋值、扩展运算符、yield*，还有 for..of、Array.from()等。

知道了以上知识，也就知道了为什么对象不可以直接使用 for...of 了。不过我们可以在对象原型上添加 @@iterator 方法，使之成为可迭代的。

Object.prototype.Iteration = function(){
    let keys = Object.keys(this), index = 0;
        return{
            [Symbol.iterator](){return this},
            next: () => {
                let current = index++;
                return current < keys.length?
                {value: [keys[current], this[keys[current]]], done: false}:
                {value: undefined, done: true};
            }
        }
}
let iterator = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}.Iteration();
    for(let [key, value] of iterator) {
        console.log('key:', key, 'value:', value)
}
// key: a value: 1
// key: b value: 2
// key: c value: 3

生成器

像以上的的对象都是我们自己手动实现的，符合可迭代协议和迭代协议的对象。看起来很麻烦，还好这些工作已经有函数替我们做了，那就是生成器函数。

生成器函数是可以作为迭代器工厂的函数，当它被执行时会返回一个新的 Generator 对象，该对象符合可迭代协议和迭代器协议。

现在我们用生成器函数使得对象符合迭代协议：

Object.prototype.Iteration = function *(){
    for(let [key, value] of Object.entries(this)){
        yield [key, value]
    }
}
for(let [key, value] of {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}.Iteration()) {
    console.log('key:', key, 'value:', value)
}
// key: a value: 1
// key: b value: 2
// key: c value: 3

在这里生成器只是作为迭代器而已，其实它还是消息双向传递系统。也正是这些特性的存在，使得异步流程控制又向前迈了一大步。