Iterator

遍历器(Iterator)是一种接口,为各种不同的数据结构提供统一的访问机制。任何数据结构只要部署 Iterator 接口,就可以完成遍历操作(即依次处理该数据结构的所有成员)

Iterator 的作用有三个:

  1. 为各种数据结构,提供一个统一的、简便的访问接口

  2. 使得数据结构的成员能够按某种次序排列

  3. 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

Iterator 的遍历过程:

  1. 创建一个指针对象,指向当前数据结构的起始位置。也就是说,遍历器对象本质上,就是一个指针对象

  2. 第一次调用指针对象的 next 方法,可以将指针指向数据结构的第一个成员

  3. 第二次调用指针对象的 next 方法,指针就指向数据结构的第二个成员

  4. 不断调用指针对象的 next 方法,直到它指向数据结构的结束位置

每一次调用 next 方法,都会返回数据结构的当前成员的信息。具体来说,就是返回一个包含 valuedone 两个属性的对象。其中,value 属性是当前成员的值,done 属性是一个布尔值,表示遍历是否结束

模拟 next 方法返回值的例子:

var it = makeIterator(['a', 'b']);

it.next() // { value: "a", done: false }
it.next() // { value: "b", done: false }
it.next() // { value: undefined, done: true }

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

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)。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。至于属性名 Symbol.iterator ,它是一个表达式,返回 Symbol 对象的 iterator 属性,这是一个预定义好的、类型为 Symbol 的特殊值,所以要放在方括号内

const obj = {
  [Symbol.iterator] : function () {
    return {
      next: function () {
        return {
          value: 1,
          done: true
        };
      }
    };
  }
}

ES6 的有些数据结构原生具备 Iterator 接口(比如数组),即不用任何处理,就可以被 for...of 循环遍历。原因在于,这些数据结构原生部署了 Symbol.iterator 属性

原生具备 Iterator 接口的数据结构如下:

  • Array

  • Map

  • Set

  • String

  • TypedArray

  • 函数的 arguments 对象

  • NodeList 对象

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

iter.next() // { value: 'a', done: false }
iter.next() // { value: 'b', done: false }
iter.next() // { value: 'c', done: false }
iter.next() // { value: undefined, done: true }

对象类型没有实现 Symbol.iterator 接口, 所以不能使用 for...of 遍历方法

一个对象如果要具备可被 for...of 循环调用的 Iterator 接口,就必须在 Symbol.iterator 的属性上部署遍历器生成方法(原型链上的对象具有该方法也可)

class RangeIterator {
  constructor(start, stop) {
    this.value = start;
    this.stop = stop;
  }

  [Symbol.iterator]() { return this; }

  next() {
    var value = this.value;
    if (value < this.stop) {
      this.value++;
      return {done: false, value: value};
    }
    return {done: true, value: undefined};
  }
}

function range(start, stop) {
  return new RangeIterator(start, stop);
}

for (var value of range(0, 3)) {
  console.log(value); // 0, 1, 2
}

例子二:

  let obj = {a: 1, b: 2}
  obj[Symbol.iterator] = function (){
    let self = this
    let index = 0
    return {
      next() {
        console.log('this', this) // 指向 return 出来的对象
        console.log('self', self)
        if(index < Object.keys(self).length){
          return {value: Object.keys(self)[index++], done: false}
        }
        return {value: undefined, done: true}
      }
    }
  }
  for(let i of obj){
    console.log(i) // 输出 a, b
  }

调用 Iterator 接口的场合

有一些场合会默认调用 Iterator 接口(即Symbol.iterator方法),除了下文会介绍的 for...of 循环,还有几个别的场合。

  • 解构赋值

  • 扩展运算符

  • yield*

    yield* 后面跟的是一个可遍历的结构,它会调用该结构的遍历器接口。

    let generator = function* () {
      yield 1;
      yield* [2,3,4];
      yield 5;
    };
    
    var iterator = generator();
    
    iterator.next() // { value: 1, done: false }
    iterator.next() // { value: 2, done: false }
    iterator.next() // { value: 3, done: false }
    iterator.next() // { value: 4, done: false }
    iterator.next() // { value: 5, done: false }
    iterator.next() // { value: undefined, done: true }
    
  • for...of

  • Array.from()

  • Map(), Set(), WeakMap(), WeakSet()(比如 new Map([['a',1],['b',2]])

  • Promise.all()

  • Promise.race()

  • 字符串的

    字符串是一个类似数组的对象,也原生具有 Iterator 接口

    var someString = "hi";
    typeof someString[Symbol.iterator]
    // "function"
    
    var iterator = someString[Symbol.iterator]();
    
    iterator.next()  // { value: "h", done: false }
    iterator.next()  // { value: "i", done: false }
    iterator.next()  // { value: undefined, done: true }
    

Iterator 接口与 Generator 函数

Symbol.iterator方法的最简单实现,还是使用 Generator 函数

let myIterable = {
  [Symbol.iterator]: function* () {
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
  }
}
[...myIterable] // [1, 2, 3]

// 或者采用下面的简洁写法

let obj = {
  * [Symbol.iterator]() {
    yield 'hello';
    yield 'world';
  }
};

for (let x of obj) {
  console.log(x);
}
// "hello"
// "world"

遍历器对象的 return(),throw()

遍历器对象除了具有 next 方法,还具有两个方法

  • return: 如果 for...of循环提前退出(通常是因为出错,或者有 break 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

    // 情况一
    for (let line of readLinesSync(fileName)) {
      console.log(line);
      break;  
    }
    
    // 情况二
    for (let line of readLinesSync(fileName)) {
      console.log(line);
      throw new Error();  
    }
    
    
  • throw: throw 方法主要是配合 Generator 函数使用,一般的遍历器对象用不到这个方法

return 方法和 throw 方法是否部署是可选的。

Last Updated:
Contributors: 156081289@qq.com