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ES6 系列之迭代器与 for of
阅读量:7231 次
发布时间:2019-06-29

本文共 8802 字,大约阅读时间需要 29 分钟。

起源

一段标准的 for 循环代码:

var colors = ["red", "green", "blue"];for (var i = 0, len = colors.length; i < len; i++) {    console.log(colors[i]);}复制代码

看着很简单,但是再回顾这段代码,实际上我们仅仅是需要数组中元素的值,但是却需要提前获取数组长度,声明索引变量等,尤其当多个循环嵌套的时候,更需要使用多个索引变量,代码的复杂度就会大大增加,比如我们使用双重循环进行去重:

function unique(array) {    var res = [];    for (var i = 0, arrayLen = array.length; i < arrayLen; i++) {        for (var j = 0, resLen = res.length; j < resLen; j++) {            if (array[i] === res[j]) {                break;            }        }        if (j === resLen) {            res.push(array[i]);        }    }    return res;}复制代码

为了消除这种复杂度以及减少循环中的错误(比如错误使用其他循环中的变量),ES6 提供了迭代器和 for of 循环共同解决这个问题。

迭代器

所谓迭代器,其实就是一个具有 next() 方法的对象,每次调用 next() 都会返回一个结果对象,该结果对象有两个属性,value 表示当前的值,done 表示遍历是否结束。

我们直接用 ES5 的语法创建一个迭代器:

function createIterator(items) {    var i = 0;    return {        next: function() {            var done = i >= item.length;            var value = !done ? items[i++] : undefined;            return {                done: done,                value: value            };        }    };}// iterator 就是一个迭代器对象var iterator = createIterator([1, 2, 3]);console.log(iterator.next()); // { done: false, value: 1 }console.log(iterator.next()); // { done: false, value: 2 }console.log(iterator.next()); // { done: false, value: 3 }console.log(iterator.next()); // { done: true, value: undefined }复制代码

for of

除了迭代器之外,我们还需要一个可以遍历迭代器对象的方式,ES6 提供了 for of 语句,我们直接用 for of 遍历一下我们上节生成的遍历器对象试试:

var iterator = createIterator([1, 2, 3]);for (let value of iterator) {    console.log(value);}复制代码

结果报错 TypeError: iterator is not iterable,表明我们生成的 iterator 对象并不是 iterable(可遍历的)。

那什么才是可遍历的呢?

其实一种数据结构只要部署了 Iterator 接口,我们就称这种数据结构是“可遍历的”(iterable)。

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)。

举个例子:

const obj = {    value: 1};for (value of obj) {    console.log(value);}// TypeError: iterator is not iterable复制代码

我们直接 for of 遍历一个对象,会报错,然而如果我们给该对象添加 Symbol.iterator 属性:

const obj = {    value: 1};obj[Symbol.iterator] = function() {    return createIterator([1, 2, 3]);};for (value of obj) {    console.log(value);}// 1// 2// 3复制代码

由此,我们也可以发现 for of 遍历的其实是对象的 Symbol.iterator 属性。

默认可遍历对象

然而如果我们直接遍历一个数组对象:

const colors = ["red", "green", "blue"];for (let color of colors) {    console.log(color);}// red// green// blue复制代码

尽管我们没有手动添加 Symbol.iterator 属性,还是可以遍历成功,这是因为 ES6 默认部署了 Symbol.iterator 属性,当然我们也可以手动修改这个属性:

var colors = ["red", "green", "blue"];colors[Symbol.iterator] = function() {    return createIterator([1, 2, 3]);};for (let color of colors) {    console.log(color);}// 1// 2// 3复制代码

除了数组之外,还有一些数据结构默认部署了 Symbol.iterator 属性。

所以 for...of 循环可以使用的范围包括:

  1. 数组
  2. Set
  3. Map
  4. 类数组对象,如 arguments 对象、DOM NodeList 对象
  5. Generator 对象
  6. 字符串

模拟实现 for of

其实模拟实现 for of 也比较简单,基本就是通过 Symbol.iterator 属性获取迭代器对象,然后使用 while 遍历一下:

function forOf(obj, cb) {    let iterable, result;    if (typeof obj[Symbol.iterator] !== "function")        throw new TypeError(result + " is not iterable");    if (typeof cb !== "function") throw new TypeError("cb must be callable");    iterable = obj[Symbol.iterator]();    result = iterable.next();    while (!result.done) {        cb(result.value);        result = iterable.next();    }}复制代码

内建迭代器

为了更好的访问对象中的内容,比如有的时候我们仅需要数组中的值,但有的时候不仅需要使用值还需要使用索引,ES6 为数组、Map、Set 集合内建了以下三种迭代器:

  1. 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。
  2. keys() 返回一个遍历器对象,用来遍历所有的键名。
  3. values() 返回一个遍历器对象,用来遍历所有的键值。

以数组为例:

var colors = ["red", "green", "blue"];for (let index of colors.keys()) {    console.log(index);}// 0// 1// 2for (let color of colors.values()) {    console.log(color);}// red// green// bluefor (let item of colors.entries()) {    console.log(item);}// [ 0, "red" ]// [ 1, "green" ]// [ 2, "blue" ]复制代码

Map 类型与数组类似,但是对于 Set 类型需要注意以下:

var colors = new Set(["red", "green", "blue"]);for (let index of colors.keys()) {    console.log(index);}// red// green// bluefor (let color of colors.values()) {    console.log(color);}// red// green// bluefor (let item of colors.entries()) {    console.log(item);}// [ "red", "red" ]// [ "green", "green" ]// [ "blue", "blue" ]复制代码

Set 类型的 keys() 和 values() 返回的是相同的迭代器,这也意味着在 Set 这种数据结构中键名与键值相同。

而且每个集合类型都有一个默认的迭代器,在 for-of 循环中,如果没有显式指定则使用默认的迭代器。数组和 Set 集合的默认迭代器是 values() 方法,Map 集合的默认迭代器是 entries() 方法。

这也就是为什么直接 for of 遍历 Set 和 Map 数据结构,会有不同的数据结构返回:

const values = new Set([1, 2, 3]);for (let value of values) {    console.log(value);}// 1// 2// 3复制代码
const values = new Map([["key1", "value1"], ["key2", "value2"]]);for (let value of values) {    console.log(value);}// ["key1", "value1"]// ["key2", "value2"]复制代码

遍历 Map 数据结构的时候可以顺便结合解构赋值:

const valuess = new Map([["key1", "value1"], ["key2", "value2"]]);for (let [key, value] of valuess) {    console.log(key + ":" + value);}// key1:value1// key2:value2复制代码

Babel 是如何编译 for of 的

我们可以在 Babel 的 中查看编译的结果:

const colors = new Set(["red", "green", "blue"]);for (let color of colors) {    console.log(color);}复制代码

对于这样一段代码,编译的结果如下:

"use strict";var colors = new Set(["red", "green", "blue"]);var _iteratorNormalCompletion = true;var _didIteratorError = false;var _iteratorError = undefined;try {    for (        var _iterator = colors[Symbol.iterator](), _step;        !(_iteratorNormalCompletion = (_step = _iterator.next()).done);        _iteratorNormalCompletion = true    ) {        var color = _step.value;        console.log(color);    }} catch (err) {    _didIteratorError = true;    _iteratorError = err;} finally {    try {        if (!_iteratorNormalCompletion && _iterator.return) {            _iterator.return();        }    } finally {        if (_didIteratorError) {            throw _iteratorError;        }    }}复制代码

至少由编译的结果可以看出,使用 for of 循环的背后,还是会使用 Symbol.iterator 接口。

而这段编译的代码稍微复杂的地方有两段,一段是 for 循环这里:

for (    var _iterator = colors[Symbol.iterator](), _step;    !(_iteratorNormalCompletion = (_step = _iterator.next()).done);    _iteratorNormalCompletion = true) {    var color = _step.value;    console.log(color);}复制代码

跟标准的 for 循环写法有些差别,我们看下 for 语句的语法:

for (initialize; test; increment) statement;复制代码

initialize、test 和 increment 三个表达式之间用分号分割,它们分别负责初始化操作循环条件判断计数器变量的更新

for 语句其实就相当于:

initialize;while (test) {    statement;    increment;}复制代码

代码的逻辑为:先进行初始化,然后每次循环执行之前会执行 test 表达式,并判断表达式的结果来决定是否执行循环体,如果 test 计算结果为真值,则执行循环体中的 statement。最后,执行 increment 表达式。

而且值得注意的是,其实 for 循环中的三个表达式中任意一个都可以被忽略,不过分号还是要写的。

比如 for(;;),不过这就是一个死循环……

比如:

var i = 0,    len = colors.length;for (; i < len; i++) {    console.log(colors[i]);}复制代码

又比如:

var i = 0,    len = colors.length;for (; i < len; ) {    i++;}复制代码

然后我们再来看 Babel 编译的这个 for 循环表达式:

for (    var _iterator = colors[Symbol.iterator](), _step;    !(_iteratorNormalCompletion = (_step = _iterator.next()).done);    _iteratorNormalCompletion = true) {    var color = _step.value;    console.log(color);}复制代码

用 while 的写法相当于:

var _iterator = colors[Symbol.iterator](),    _step;while (!(_iteratorNormalCompletion = (_step = _iterator.next()).done)) {    var color = _step.value;    console.log(color);    _iteratorNormalCompletion = true;}复制代码

是不是就好懂了很多呢,然后你就会发现,其实 _iteratorNormalCompletion = true 这句是完全没有必要的……

另外一段稍微复杂的代码是:

try {  ...} catch (err) {  ...} finally {  try {    if (!_iteratorNormalCompletion && _iterator.return) {      _iterator.return();    }  } finally {    ...  }}复制代码

因为 _iteratorNormalCompletion = (_step = _iterator.next()).done,所以 _iteratorNormalCompletion 表示的就是是否完成了一次完整的迭代过程,如果没有正常的迭代完成,并且迭代器有 return 方法时,就会执行该方法。

而之所以这么做,就要提到迭代器的 return 方法。

引用阮一峰老师的 :

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。

我们可以举个例子:

function createIterator(items) {    var i = 0;    return {        next: function() {            var done = i >= items.length;            var value = !done ? items[i++] : undefined;            return {                done: done,                value: value            };        },        return: function() {            console.log("执行了 return 方法");            return {                value: 23333,                done: true            };        }    };}var colors = ["red", "green", "blue"];var iterator = createIterator([1, 2, 3]);colors[Symbol.iterator] = function() {    return iterator;};for (let color of colors) {    if (color == 1) break;    console.log(color);}// 执行了 return 方法复制代码

不过正如你在编译后的代码中看到,仅仅是在有 return 函数的时候执行了 return 函数而已,return 函数中返回的值其实并不生效……

但是你不返回值或者返回一个基本类型的值的话,结果又会报错……

TypeError: Iterator result undefined is not an object复制代码

这是因为 return 方法必须返回一个对象,而这又是 Generator 规范决定的……

总之如果是在浏览器中使用的话,return 函数的返回值其实并不生效 T^T

ES6 系列

ES6 系列目录地址:

ES6 系列预计写二十篇左右,旨在加深 ES6 部分知识点的理解,重点讲解块级作用域、标签模板、箭头函数、Symbol、Set、Map 以及 Promise 的模拟实现、模块加载方案、异步处理等内容。

如果有错误或者不严谨的地方,请务必给予指正,十分感谢。如果喜欢或者有所启发,欢迎 star,对作者也是一种鼓励。

转载地址:http://agdfm.baihongyu.com/

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