ES6中迭代器的原理與可迭代物件的介紹（附範例）

這篇文章帶給大家的內容是關於ES6中迭代器的原理與可迭代物件的介紹（附範例），有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你有所幫助。

ES6 新的陣列方法、集合、for-of 迴圈、展開運算子（...）甚至非同步程式設計都依賴迭代器（Iterator ）實作。本文會詳解ES6 的迭代器與生成器，並進一步挖掘可迭代物件的內部原理與使用方法

一、迭代器的原理

在程式語言中處理陣列或集合時，使用循環語句必須要初始化一個變數記錄迭代位置，而程式化地使用迭代器可以簡化這個資料運算

如何設計一個迭代器呢？

迭代器的本身是一個對象，這個對像有next( ) 方法返回結果對象，這個結果對像有下一個返回值value、迭代完成布爾值done，模擬創建一個簡單迭代器如下：

function createIterator(iterms) {
  let i = 0
  return {
    next() {
      let done = (i >= iterms.length)
      let value = !done ? iterms[i++] : undefined
      return {
        done,
        value
      }
    }
  }
}

let arrayIterator = createIterator([1, 2, 3])

console.log(arrayIterator.next()) // { done: false, value: 1 }
console.log(arrayIterator.next()) // { done: false, value: 2 }
console.log(arrayIterator.next()) // { done: false, value: 3 }
console.log(arrayIterator.next()) // { done: true, value: undefined }

對上述語法感到困惑的，可參考：ES6中物件的新功能與解構賦值的詳解（程式碼範例）

每次呼叫迭代器的next( ) 都會返回下一個對象，直到資料集被用盡。

ES6 中迭代器的編寫規則類似，但引入了生成器對象，更簡單的創建迭代器對象

二、創建迭代器

ES6 封裝了一個生成器用來建立迭代器。顯然生成器是傳回迭代器的函數，這個函數透過 function 後的星號（*）表示，並使用新的內部專用關鍵字yield指定迭代器 next( ) 方法的傳回值。

如何使用 ES6 生成器建立一個迭代器呢？一個簡單的例子如下：

function *createIterator() {
  yield 123;
  yield 'someValue'
}

let someIterator = createIterator()

console.log(someIterator.next()) // { value: 123, done: false }
console.log(someIterator.next()) // { value: 'someValue', done: false }
console.log(someIterator.next()) // { value: undefined, done: true }

使用yield關鍵字可以傳回任意值或表達式，可以為迭代器批量添加元素：

// let createIterator = function *(items) { // 生成器函数表达式
function *createIterator(items) {
  for (let i = 0; i < items.length; i++) {
    yield items[i]
  }
}

let someIterator = createIterator([123, &#39;someValue&#39;])

console.log(someIterator.next()) // { value: 123, done: false }
console.log(someIterator.next()) // { value: &#39;someValue&#39;, done: false }
console.log(someIterator.next()) // { value: undefined, done: true }

由於生成器本身是函數，所以可添加到物件中，使用方式如下：

let obj = {
  // createIterator: function *(items) { // ES5
  *createIterator(items) { // ES6
    for (let i = 0; i < items.length; i++) {
      yield items[i]
    }
  }
}
let someIterator = obj.createIterator([123, &#39;someValue&#39;])

產生器函數的一個特點是，當執行完一句yield 語句後函數會自動停止執行，再次呼叫迭代器的next( ) 方法才會繼續執行下一個yield 語句。
這種自動中止函數執行的能力衍生出許多高階用法。

三、可迭代對象

在ES6 中常用的集合對象（數組、Set/Map集合）和字串都是可迭代對象，這些對像都有預設的迭代器和Symbol.iterator屬性。

透過生成器建立的迭代器也是可迭代對象，因為生成器預設會為Symbol.iterator屬性賦值。

3.1 Symbol.iterator

可迭代物件具有Symbol.iterator屬性，即具有Symbol.iterator屬性的物件都有預設迭代器。

我們可以用Symbol.iterator來存取物件的預設迭代器，例如對於一個陣列：

let list = [11, 22, 33]
let iterator = list[Symbol.iterator]()
console.log(iterator.next()) // { value: 11, done: false }

Symbol.iterator獲得了數組這個可迭代物件的預設迭代器，並操作它遍歷了數組中的元素。

反之，我們可以用Symbol.iterator來偵測物件是否為可迭代物件：

function isIterator(obj) {
  return typeof obj[Symbol.iterator] === 'function'
}

console.log(isIterator([11, 22, 33])) // true
console.log(isIterator('sometring')) // true
console.log(isIterator(new Map())) // true
console.log(isIterator(new Set())) // true
console.log(isIterator(new WeakMap())) // false
console.log(isIterator(new WeakSet())) // false

顯然陣列、Set/Map 集合、字串都是可迭代對象，而WeakSet/WeakMap集合（弱引用集合）是不可迭代的。

3.2 建立可迭代物件

預設情況下，自訂的物件都是不可迭代的。

剛剛講過，透過生成器建立的迭代器也是一種可迭代對象，生成器預設會為Symbol.iterator屬性賦值。

那要如何將自訂物件變成可迭代物件呢？透過為Symbol.iterator屬性新增一個生成器：

let collection = {
  items: [11,22,33],
  *[Symbol.iterator]() {
    for (let item of this.items){
      yield item
    }
  }
}

console.log(isIterator(collection)) // true

for (let item of collection){
  console.log(item) // 11 22 33
}

陣列 items 是可迭代對象，collection 物件透過給Symbol.iterator屬性賦值也成為可迭代物件。

3.3 for-of

#注意到上個栗子使用了for-of代替索引循環，for-of是 ES6 為可迭代物件新加入的特性。

思考一下for-of迴圈的實作原理。

對於使用for-of的可迭代對象，for-of每執行一次就會調用這個可迭代對象的next( )，並將返回結果存儲在一個變數中，持續執行直到可迭代對象done 屬性值為false。

// 迭代一个字符串
let str = 'somestring'

for (let item of str){
  console.log(item) // s o m e s t r i n g
}

本質上來說，for-of呼叫str 字串的Symbol.iterator屬性方法取得迭代器（這個過程由JS 引擎完成），然後多次呼叫next( ) 方法將物件value 值儲存在item 變數。

將for-of用於不可迭代物件、null 或 undefined 會報錯！

3.4 展開運算子（...）

ES6 語法糖展開運算子（...）也是服務於可迭代對象，即只可以「展開」陣列、集合、字串、自訂可迭代物件。

以下栗子輸出不同可迭代物件展開運算子計算的結果：

let str = 'somestring'
console.log(...str) // s o m e s t r i n g
let set = new Set([1, 2, 2, 5, 8, 8, 8, 9])
console.log(set) // Set { 1, 2, 5, 8, 9 }
console.log(...set) // 1 2 5 8 9
let map = new Map([['name', 'jenny'], ['id', 123]])
console.log(map) // Map { 'name' => 'jenny', 'id' => 123 }
console.log(...map) // [ 'name', 'jenny' ] [ 'id', 123 ]
let num1 = [1, 2, 3], num2 = [7, 8, 9]
console.log([...num1, ...num2]) // [ 1, 2, 3, 7, 8, 9 ]
let udf
console.log(...udf) // TypeError: undefined is not iterable

由上述程式碼可以看出，展開運算子（...）可以方便地將可迭代物件轉換為數組。同for-of一樣，展開運算子（...）用於不可迭代物件、null 或 undefined 會報錯！

四.預設迭代器

ES6 为很多内置对象提供了默认的迭代器，只有当内建的迭代器不能满足需求时才自己创建迭代器。

ES6 的 三个集合对象：Set、Map、Array 都有默认的迭代器，常用的如values()方法、entries()方法都返回一个迭代器，其值区别如下：

entries()：多个键值对

values()：集合的值

keys()：集合的键

调用以上方法都可以得到集合的迭代器，并使用for-of循环，示例如下：

/******** Map ***********/
let map = new Map([['name', 'jenny'], ['id', 123]])

for(let item of map.entries()){
  console.log(item) // [ 'name', 'jenny' ]  [ 'id', 123 ]
}
for(let item of map.keys()){
  console.log(item) // name id
}
for (let item of map.values()) {
  console.log(item) // jenny 123
}

/******** Set ***********/
let set = new Set([1, 4, 4, 5, 5, 5, 6, 6,])

for(let item of set.entries()){
  console.log(item) // [ 1, 1 ] [ 4, 4 ] [ 5, 5 ] [ 6, 6 ]
}

/********* Array **********/
let array = [11, 22, 33]

for(let item of array.entries()){
  console.log(item) // [ 0, 11 ] [ 1, 22 ] [ 2, 33 ]
}

此外 String 和 NodeList 类型都有默认的迭代器，虽然没有提供其它的方法，但可以用for-of循环

以上是ES6中迭代器的原理與可迭代物件的介紹（附範例）的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！