10.迭代器和生成器

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迭代器

背景知识

  1. 什么是迭代?

从一个数据集合中按照一定的顺序,不断取出数据的过程

  1. 迭代和遍历的区别?

迭代强调的是依次取数据,并不保证取多少,也不保证把所有的数据取完

遍历强调的是要把整个数据依次全部取出

  1. 迭代器

对迭代过程的封装,在不同的语言中有不同的表现形式,通常为对象

  1. 迭代模式

一种设计模式,用于统一迭代过程,并规范了迭代器规格:

  • 迭代器应该具有得到下一个数据的能力
  • 迭代器应该具有判断是否还有后续数据的能力

JS中的迭代器

JS规定,如果一个对象具有next方法,并且该方法返回一个对象,该对象的格式如下:

{value: 值, done: 是否迭代完成}

则认为该对象是一个迭代器

含义:

  • next方法:用于得到下一个数据
  • 返回的对象
    • value:下一个数据的值
    • done:boolean,是否迭代完成

下面是自己实现一个迭代器的代码

第一种实现方法

 <script>
        const arr = [1, 2, 3, 4, 5];
        //迭代数组arr
        const iterator = {
            i: 0, //当前的数组下标
            next() {
                var result = {
                    value: arr[this.i],
                    done: this.i >= arr.length
                }
                this.i++;
                return result;
            }
        }

        //让迭代器不断的取出下一个数据,直到没有数据为止
        let data = iterator.next();
        while (!data.done) { //只要没有迭代完成,则取出数据
            console.log(data.value)
            //进行下一次迭代
            data = iterator.next();
        }

        console.log("迭代完成")
    </script>

生成一个迭代器对象

<script>
        const arr1 = [1, 2, 3, 4, 5];
        const arr2 = [6, 7, 8, 9];

        // 迭代器创建函数  iterator creator
        function createIterator(arr) {
            let i = 0;//当前的数组下标
            return { 
                next() {
                    var result = {
                        value: arr[i],
                        done: i >= arr.length
                    }
                    i++;
                    return result;
                }
            }
        }

        const iter1 = createIterator(arr1);
        const iter2 = createIterator(arr2);

    </script>

迭代器生成一个 斐波拉契数

<script>
        // 依次得到斐波拉契数列前面n位的值
        // 1 1 2 3 5 8 13 .....

        //创建一个斐波拉契数列的迭代器
        function createFeiboIterator() {
            let prev1 = 1,
                prev2 = 1, //当前位置的前1位和前2n = 1; //当前是第几位

            return {
                next() {
                    let value;
                    if (n <= 2) {
                        value = 1;
                    } else {
                        value = prev1 + prev2;
                    }
                    const result = {
                        value,
                        done: false
                    };
                    prev2 = prev1;
                    prev1 = result.value;
                    n++;
                    return result;
                }
            }
        }

        const iterator = createFeiboIterator();
        
    </script>

从上面的例子可以看出来迭代和遍历的一个区别是遍历是一项一项的拿出来, 遍历的东西肯定是有限个的,而通过斐波拉契数可以看出来迭代的元素可能是无限多个。迭代就像平时做一款产品一样,不停的迭代,最终的结果是谁也无法知道,只是强调在当前情况下迭代更新。

可迭代协议 与 for-of 循环

可迭代协议

概念回顾

  • 迭代器(iterator):一个具有next方法的对象,next方法返回下一个数据并且能指示是否迭代完成
  • 迭代器创建函数(iterator creator):一个返回迭代器的函数

可迭代协议

ES6规定,如果一个对象具有知名符号属性Symbol.iterator,并且属性值是一个迭代器创建函数,则该对象是可迭代的(iterable)

思考:如何知晓一个对象是否是可迭代的? 思考:如何遍历一个可迭代对象?

for-of 循环

for-of 循环用于遍历可迭代对象,格式如下

//迭代完成后循环结束
for(const item of iterable){
    //iterable:可迭代对象
    //item:每次迭代得到的数据
}

自己实现一个可迭代对象

    <script>
        //可迭代对象
        var obj = {
            a: 1,
            b: 2,
            [Symbol.iterator]() {
                const keys = Object.keys(this);
                let i = 0;
                return {
                    next: () => {
                        const propName = keys[i];
                        const propValue = this[propName];
                        const result = {
                            value: {
                                propName,
                                propValue
                            },
                            done: i >= keys.length
                        }
                        i++;
                        return result;
                    }
                }
            }
        }

        for (const item of obj) {
            console.log(item); // {propName:"a", propValue:1}
        }
    </script>

如果当前对象已经实现了可迭代协议了,该怎么处理呢? 根据可迭代的协议,我们想到的第一个方法是利用定义去迭代

 const arr = [5, 7, 2, 3, 6];
        const iterator = arr[Symbol.iterator]();
        let result = iterator.next();
        while (!result.done) {
            const item = result.value; //取出数据
            console.log(item);
            //下一次迭代
            result = iterator.next();
        }

另外的方法可以通过for of 去循环

const arr = [5, 7, 2, 3, 6];
for (const item of arr) {
    console.log(item)
}

除了array,别的实现迭代协议的也可以通过for of来处理的。

const divs = document.querySelectorAll("div");
// const iterator = divs[Symbol.iterator]()
// let result = iterator.next();
// while (!result.done) {
//     const item = result.value; //取出数据
//     console.log(item);
//     //下一次迭代
//     result = iterator.next();
// }

for (const item of divs) {
    console.log(item);
}

展开运算符与可迭代对象

展开运算符可以作用于可迭代对象,这样,就可以轻松的将可迭代对象转换为数组。

   <script>
        var obj = {
            a: 1,
            b: 2,
            [Symbol.iterator]() {
                const keys = Object.keys(this);
                let i = 0;
                return {
                    next: () => {
                        const propName = keys[i];
                        const propValue = this[propName];
                        const result = {
                            value: {
                                propName,
                                propValue
                            },
                            done: i >= keys.length
                        }
                        i++;
                        return result;
                    }
                }
            }
        }

        const arr = [...obj];
        console.log(arr);

        function test(a, b) {
            console.log(a, b)
        }

        test(...obj);
    </script>

生成器 (Generator)

  1. 什么是生成器?

生成器是一个通过构造函数Generator创建的对象,生成器既是一个迭代器,同时又是一个可迭代对象

  1. 如何创建生成器?

生成器的创建,必须使用生成器函数(Generator Function)

  1. 如何书写一个生成器函数呢?
//这是一个生成器函数,该函数一定返回一个生成器
function* method(){

}
  1. 生成器函数内部是如何执行的?

生成器函数内部是为了给生成器的每次迭代提供的数据

每次调用生成器的next方法,将导致生成器函数运行到下一个yield关键字位置

yield是一个关键字,该关键字只能在生成器函数内部使用,表达“产生”一个迭代数据。

 <script>
        function* test() {
            console.log("第1次运行")
            yield 1;
            console.log("第2次运行")
            yield 2;
            console.log("第3次运行")
        }

        const generator = test();
    </script>
 <script>
        const arr1 = [1, 2, 3, 4, 5];
        const arr2 = [6, 7, 8, 9];

        // 迭代器创建函数  iterator creator
        function* createIterator(arr) {
            for (const item of arr) {
                yield item;
            }
        }

        const iter1 = createIterator(arr1);
        const iter2 = createIterator(arr2);

    </script>
<script>
        //创建一个斐波拉契数列的迭代器
        function* createFeiboIterator() {
            let prev1 = 1,
                prev2 = 1, //当前位置的前1位和前2n = 1; //当前是第几位
            while (true) {
                if (n <= 2) {
                    yield 1;
                } else {
                    const newValue = prev1 + prev2
                    yield newValue;
                    prev2 = prev1;
                    prev1 = newValue;
                }
                n++;
            }
        }

        const iterator = createFeiboIterator();
    </script>
 <script>
        function* test() {
            console.log("第1次运行")
            yield 1;
            console.log("第2次运行")
            yield 2;
            console.log("第3次运行");
            return 10;
        }

        const generator = test();
    </script>
 <script>
        function* test() {
            console.log("函数开始")

            let info = yield 1;
            console.log(info)
            info = yield 2 + info;
            console.log(info)
        }

        const generator = test();
    </script>
 <script>
        function* t1(){
            yield "a"
            yield "b"
        }

        function* test() {
            yield* t1();
            yield 1;
            yield 2;
            yield 3;
        }

        const generator = test();
    </script>
  1. 有哪些需要注意的细节?

1). 生成器函数可以有返回值,返回值出现在第一次done为true时的value属性中 2). 调用生成器的next方法时,可以传递参数,传递的参数会交给yield表达式的返回值 3). 第一次调用next方法时,传参没有任何意义 4). 在生成器函数内部,可以调用其他生成器函数,但是要注意加上*号

  1. 生成器的其他API
  • return方法:调用该方法,可以提前结束生成器函数,从而提前让整个迭代过程结束
  • throw方法:调用该方法,可以在生成器中产生一个错误

生成器应用-异步任务控制

<script>
        function* task() {
            const d = yield 1;
            console.log(d)
            // //d : 1
            const resp = yield fetch("http://101.132.72.36:5100/api/local")
            const result = yield resp.json();
            console.log(result);
        }

        run(task)

        function run(generatorFunc) {
            const generator = generatorFunc();
            let result = generator.next(); //启动任务(开始迭代), 得到迭代数据
            handleResult();
            //对result进行处理
            function handleResult() {
                if (result.done) {
                    return; //迭代完成,不处理
                }
                //迭代没有完成,分为两种情况
                //1. 迭代的数据是一个Promise
                //2. 迭代的数据是其他数据
                if (typeof result.value.then === "function") {
                    //1. 迭代的数据是一个Promise
                    //等待Promise完成后,再进行下一次迭代
                    result.value.then(data => {
                        result = generator.next(data)
                        handleResult();
                    })
                } else {
                    //2. 迭代的数据是其他数据,直接进行下一次迭代
                    result = generator.next(result.value)
                    handleResult();
                }
            }
        }
    </script>