ES6 迭代器(Iterator)和 for.of循环使用方法学习(总结)

一、什么是迭代器？

生成器概念在Java，Python等语言中都是具备的，ES6也添加到了JavaScript中。Iterator可以使我们不需要初始化集合，以及索引的变量，而是使用迭代器对象的 next 方法，返回集合的下一项的值，偏向程序化。

迭代器是带有特殊接口的对象。含有一个next()方法，调用返回一个包含两个属性的对象，分别是value和done，value表示当前位置的值，done表示是否迭代完，当为true的时候，调用next就无效了。

ES5中遍历集合通常都是 for循环，数组还有 forEach 方法，对象就是 for-in，ES6 中又添加了 Map 和 Set，而迭代器可以统一处理所有集合数据的方法。迭代器是一个接口，只要你这个数据结构暴露了一个iterator的接口，那就可以完成迭代。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。

二、如何使用迭代器？

1、默认 Iterator 接口

数据结构只要部署了 Iterator 接口，我们就成这种数据结构为“可遍历”（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 数据，就可以认为是“可遍历的”（iterable）。

可以供 for...of 消费的原生数据结构

Array
Map
Set
String
TypedArray（一种通用的固定长度缓冲区类型，允许读取缓冲区中的二进制数据）
函数中的 arguments 对象
NodeList 对象

可以看上面的原生数据结构中并没有对象（Object），为什么呢？

那是因为对象属性的遍历先后顺序是不确定的，需要开发者手动指定。本质上，遍历器是一种线性处理，对于任何非线性的数据结构，部署遍历器接口就等于部署一种线性变换。

做如下处理，可以使对象供 for...of 消费：

// code1
function Obj(value) {
  this.value = value;
  this.next = null;
}
Obj.prototype[Symbol.iterator] = function() {
  var iterator = {
    next: next
  };
  var current = this;
  function next() {
    if (current) {
      var value = current.value;
      current = current.next;
      return {
        done: false,
        value: value
      };
    } else {
      return {
        done: true
      };
    }
  }
  return iterator;
}
var one = new Obj(1);
var two = new Obj(2);
var three = new Obj(3);
one.next = two;
two.next = three;
for (var i of one) {
  console.log(i);
}
// 1
// 2
// 3

2、调用 Iterator 接口的场合

（1）解构赋值

// code2
let set = new Set().add('a').add('b').add('c');
let [x,y] = set;
// x='a'; y='b'
let [first, ...rest] = set;
// first='a'; rest=['b','c'];

（2）扩展运算符

// code3
// 例一
var str = 'hello';
[...str] // ['h','e','l','l','o']
// 例二
let arr = ['b', 'c'];
['a', ...arr, 'd']
// ['a', 'b', 'c', 'd']

（3）Generator 函数中的 yield* 表达式（下一章介绍）

// code4
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 }

（4）其它场合

for..of
Array.from
Map()、Set()、WeakMap()、WeakSet()
Promise.all()
Promise.race()

3、for...of 循环的优势

先看看，数组 forEach 方法的缺点：

// code5
myArray.forEach(function (value) {
 console.log(value);
});

这个写法的问题在于，无法中途跳出 forEach 循环，break 命令或 return 命令都不能生效。

再看看，对象 for...in 的循环的缺点：

for (var index in myArray) {
 console.log(myArray[index]);
};

数组的键名是数字，但是 for...in 循环是以字符串作为键名，“0”、“1”、“2”等。
for...in 循环不仅可以遍历数字键名，还会遍历手动添加的期推荐，甚至包括原型链上的键。
某些情况下，for...in 循环会议任意顺序遍历键名
for...in 遍历主要是为遍历对象而设计的，不适用于遍历数组

那么，for...of 有哪些显著的优点呢？

有着同 for...in 一样的简洁语法，但是没有 for...in 那些缺点
不同于 forEach 方法，它可以与 break、continue 和 return 配合使用
提供了遍历所有数据结构的统一操作接口

for (var n of fibonacci) {
 if (n > 1000) {
  break;
  console.log(n);
 }
}

4、各数据类型如何使用 for...of 循环？

（1）数组

for...of 循环允许遍历数组获得键值

var arr = ['a', 'b', 'c', 'd'];
for (let a in arr) {
  console.log(a); // 0 1 2 3
}
for (let a of arr) {
  console.log(a); // a b c d
}

for...of 循环调用遍历器接口，数组的遍历器接口只返回具有数字索引的值

let arr = [3, 5, 7];
arr.foo = 'hello';
for (let i in arr) {
  console.log(i); // "0", "1", "2", "foo"
}
for (let i of arr) {
  console.log(i); // "3", "5", "7"
}

（2）Map 和 Set 结构

var engines = new Set(["Gecko", "Trident", "Webkit", "Webkit"]);
for (var e of engines) {
  console.log(e);
}
// Gecko
// Trident
// Webkit
var es6 = new Map();
es6.set("edition", 6);
es6.set("committee", "TC39");
es6.set("standard", "ECMA-262");
for (var [name, value] of es6) {
  console.log(name + ": " + value);
}
// edition: 6
// committee: TC39
// standard: ECMA-262

由上述的代码可以看出，for...of 循环遍历Map 和 Set 结构时，遍历的顺序是按照各个成员被添加进数据结构的顺序，Set 结构遍历时返回的是一个值，而 Map 结构遍历时返回的是一个数组，该数组的两个成员分别为当前 Map 成员的键名和键值。

（3）类数组对象

字符串

// 普通的字符串遍历
let str = "yuan";
for (let s of str) {
 console.log(s); // y u a n
}

// 遍历含有 32位 utf-16字符的字符串
for (let x of 'a\uD83D\uDC0A') {
 console.log(x);
}
// 'a'
// '\uD83D\uDC0A'

DOM NodeList 对象

let paras = document.querySelectorAll("p");
for (let p of paras) {
 p.classList.add("test");
}

arguments 对象

function printArgs() {
 for (let x of arguments) {
  console.log(x);
 }
}
printArgs("a", "n");
// "a"
// "n"

没有 Iterator 接口类数组对象的遍历处理

借用 Array.from 方法处理

let arrayLike = {
  length: 2,
  0 : 'a',
  1 : 'b'
};
// 报错
for (let x of arrayLike) {
  console.log(x);
}
// 正确
for (let x of Array.from(arrayLike)) {
  console.log(x);
}

（4）对象

对于普通对象，不能直接使用 for...of 遍历，否则会报错，必须部署了 Iterator 接口才能使用。如下两种方法部署：

// 方法一：使用 Object.keys 方法讲对象的键名生成一个数组
for (var key of Object.keys(someObject)) {
 console.log(key + ": " + someObject[key]);
}

// 方法二：使用Generator 函数将对象重新包装一下
function * entries(obj) {
  for (let key of Object.keys(obj)) {
    yield[key, obj[key]];
  }
}
for (let[key, value] of entries(obj)) {
  console.log(key, "->", value);
}
// a -> 1
// b -> 2
// c -> 3

三、迭代器应用实例

1、斐波那契数列

下面我们就使用迭代器来自定义自己的一个斐波那契数列组，我们直到斐波那契数列有两个运行前提，第一个前提是初始化的前两个数字为0，1,第二个前提是将来的每一个值都是前两个值的和。这样我们的目标就是每次都迭代输出一个新的值。

var it = { [Symbol.iterator]() {
    return this
  },
  n1: 0,
  n2: 1,
  next() {
    let temp1 = this.n1,
    temp2 = this.n2;
    [this.n1, this.n2] = [temp2, temp1 + temp2]
    return {
      value: temp1,
      done: false
    }
  }
}

for (var i = 0; i < 20; i++) {
  console.log(it.next())
}

// 
  "value": 0,
  "done": false
} {
  "value": 1,
  "done": false
} {
  "value": 1,
  "done": false
} {
  "value": 2,
  "done": false
} {
  "value": 3,
  "done": false
} {
  "value": 5,
  "done": false
}... {
  "value": 2584,
  "done": false
} {
  "value": 4181,
  "done": false
}

2、任务队列迭代器

我们可以定义一个任务队列，该队列初始化时为空，我们将待处理的任务传递后，传入数据进行处理。这样第一次传递的数据只会被任务１处理，第二次传递的只会被任务２处理… 代码如下：

var Task = {
  actions: [],
  [Symbol.iterator]() {
    var steps = this.actions.slice();
    return { [Symbol.iterator]() {
        return this;
      },
      next(...args) {
        if (steps.length > 0) {
          let res = steps.shift()(...args);
          return {
            value: res,
            done: false
          }
        } else {
          return {
            done: true
          }
        }
      }
    }
  }
}

Task.actions.push(function task1(...args) {
  console.log("任务一：相乘") return args.reduce(function(x, y) {
    return x * y
  })
},
function task2(...args) {
  console.log("任务二：相加") return args.reduce(function(x, y) {
    return x + y
  }) * 2
},
function task3(...args) {
  console.log("任务三：相减") return args.reduce(function(x, y) {
    return x - y
  })
});

var it = Task[Symbol.iterator]();
console.log(it.next(10, 100, 2));
console.log(it.next(20, 50, 100)) console.log(it.next(10, 2, 1))
 // 
任务一：相乘 {
  "value": 2000,
  "done": false
}任务二：相加 {
  "value": 340,
  "done": false
}任务三：相减 {
  "value": 7,
  "done": false
}

3、延迟执行

假设我们有一个数据表，我们想按大小顺序依次的获取数据，但是我们又不想提前给他排序，有可能我们根本就不去使用它，所以我们可以在第一次使用的时候再排序，做到延迟执行代码：

var table = {
  "d": 1,
  "b": 4,
  "c": 12,
  "a": 12
}
table[Symbol.iterator] = function() {
  var _this = this;
  var keys = null;
  var index = 0;

  return {
    next: function() {
      if (keys === null) {
        keys = Object.keys(_this).sort();
      }

      return {
        value: keys[index],
        done: index++>keys.length
      };
    }
  }
}

for (var a of table) {
  console.log(a)
} 
// a b c d

四、结语

本章内容，重点是明白 Iterator 接口的机制，以及 for...of 循环的使用方法。下一章介绍生成器函数 Generator 函数。

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