ECMAScript 6 Iterator和for...of循环

由 youj 创建， 最后一次修改 2016-09-20 Iterator（遍历器）的概念数据结构的默认Iterator接口调用Iterator接口的场合字符串的Iterator接口Iterator接口与Generator函数遍历器对象的return()，throw()for...of循环Iterator（遍历器）的概念JavaScript原有的表示“集合”的数据结构，主要是数组（Array）和对象（Object），ES6又添加了Map和Set。这样就有了四种数据集合，用户还可以组合使用它们，定义自己的数据结构，比如数组的成员是Map，Map的成员是对象。这样就需要一种统一的接口机制，来处理所有不同的数据结构。遍历器（Iterator）就是这样一种机制。它是一种接口，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：一是为各种数据结构，提供一个统一的、简便的访问接口；二是使得数据结构的成员能够按某种次序排列；三是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的遍历过程是这样的。（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value和done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。下面是一个模拟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}; } };}上面代码定义了一个makeIterator函数，它是一个遍历器生成函数，作用就是返回一个遍历器对象。对数组['a', 'b']执行这个函数，就会返回该数组的遍历器对象（即指针对象）it。指针对象的next方法，用来移动指针。开始时，指针指向数组的开始位置。然后，每次调用next方法，指针就会指向数组的下一个成员。第一次调用，指向a；第二次调用，指向b。next方法返回一个对象，表示当前数据成员的信息。这个对象具有value和done两个属性，value属性返回当前位置的成员，done属性是一个布尔值，表示遍历是否结束，即是否还有必要再一次调用next方法。总之，调用指针对象的next方法，就可以遍历事先给定的数据结构。对于遍历器对象来说，done: false和value: undefined属性都是可以省略的，因此上面的makeIterator函数可以简写成下面的形式。function makeIterator(array) { var nextIndex = 0; return { next: function() { return nextIndex < array.length ? {value: array[nextIndex++]} : {done: true}; } };}由于Iterator只是把接口规格加到数据结构之上，所以，遍历器与它所遍历的那个数据结构，实际上是分开的，完全可以写出没有对应数据结构的遍历器对象，或者说用遍历器对象模拟出数据结构。下面是一个无限运行的遍历器对象的例子。var it = idMaker();it.next().value // '0'it.next().value // '1'it.next().value // '2'// ...function idMaker() { var index = 0; return { next: function() { return {value: index++, done: false}; } };}上面的例子中，遍历器生成函数idMaker，返回一个遍历器对象（即指针对象）。但是并没有对应的数据结构，或者说，遍历器对象自己描述了一个数据结构出来。在ES6中，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，有些就不行（比如对象）。原因在于，这些数据结构原生部署了Symbol.iterator属性（详见下文），另外一些数据结构没有。凡是部署了Symbol.iterator属性的数据结构，就称为部署了遍历器接口。调用这个接口，就会返回一个遍历器对象。如果使用TypeScript的写法，遍历器接口（Iterable）、指针对象（Iterator）和next方法返回值的规格可以描述如下。interface Iterable { [Symbol.iterator]() : Iterator,}interface Iterator { next(value?: any) : IterationResult,}interface IterationResult { value: any, done: boolean,}数据结构的默认Iterator接口Iterator接口的目的，就是为所有数据结构，提供了一种统一的访问机制，即for...of循环（详见下文）。当使用for...of循环遍历某种数据结构时，该循环会自动去寻找Iterator接口。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）。调用Symbol.iterator方法，就会得到当前数据结构默认的遍历器生成函数。Symbol.iterator本身是一个表达式，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（请参考Symbol一章）。在ES6中，有三类数据结构原生具备Iterator接口：数组、某些类似数组的对象、Set和Map结构。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 }上面代码中，变量arr是一个数组，原生就具有遍历器接口，部署在arr的Symbol.iterator属性上面。所以，调用这个属性，就得到遍历器对象。上面提到，原生就部署Iterator接口的数据结构有三类，对于这三类数据结构，不用自己写遍历器生成函数，for...of循环会自动遍历它们。除此之外，其他数据结构（主要是对象）的Iterator接口，都需要自己在Symbol.iterator属性上面部署，这样