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Iterator 迭代器和 for...of 循环

更新: 9/4/2025字数: 0 字 时长: 0 分钟

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前言

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MapSet。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MapMap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。

一、Iterator 介绍

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。

二、Iterator 原理

Iterator 直接翻译是迭代器 他能够迭代出任何可迭代数据类型中的数据,为可迭代数据提供一个接口机制 能够迭代出数据;

一般情况下 :迭代数据使用函数的 next 方法,如果说数据存在 那么返回对象{value :数据, done : false}

如果说 :没有数据了 那么返回对象:{value : undefined , done : true}

所以说 我们使用 iterator 之前 要先定义一个指针, 指针是为了指向数据从哪开始迭代;最开始 指针的指向是第 0 个元素;

如下面的案例:

js
function makeIterator(array) {
  var nextIndex = 0;
  return {
    // 注意:此处使用了闭包,nextIndex会被一直引用,也就是会被下面一直累加;
    next: function () {
      // 注意:此处判断结束条件  当前长度是否小于数组的总长度
      // 小于说明未运行结束  不小于说明改结束了
      return nextIndex < array.length ? { value: array[nextIndex++], done: false } : { value: undefined, done: true };
    }
  };
}

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

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

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。

三、实现 Iterator 接口的原生对象有

ES6 规定,默认的 Iterator 接口部署在数据结构的 Symbol.iterator 属性上;或者说,一个数据结构只要有 Symbol.iterator 属性,就认为是可遍历的。

原生具备 Iterator 接口的数据结构有:

  • Array
  • Map
  • Set
  • String
  • TypedArray
  • 函数的 arguments 对象
  • NodeList 对象

可以看到 Array 原型对象和 Set 集合已经实现了 Iterator 这个属性:

js
// 数组
console.log("array:", Array.prototype);
// Es6新增Set集合
let set = new Set([1, 2, 3]);
console.log("set:", set);

打印如下图:

在这里插入图片描述

那么数组的实例对象当然也会拥有这个属性,如下:

js
let arrIter = [1, 2, 3][Symbol.iterator]();
console.log("arrIter:", arrIter);
console.log(arrIter.next());
console.log(arrIter.next());
console.log(arrIter.next());
console.log(arrIter.next());

在这里插入图片描述

五、默认调用 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。

(1)解构赋值

对数组和 Set 结构进行解构赋值时,会默认调用Symbol.iterator方法。

javascript
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

扩展运算符(...)也会调用默认的 Iterator 接口。

javascript
// 例一
var str = "hello";
[...str]; //  ['h','e','l','l','o']

// 例二
let arr = ["b", "c"];
["a", ...arr, "d"];
// ['a', 'b', 'c', 'd']

实际上,这提供了一种简便机制,可以将任何部署了 Iterator 接口的数据结构,转为数组。也就是说,只要某个数据结构部署了 Iterator 接口,就可以对它使用扩展运算符,将其转为数组。

javascript
let arr = [...iterable];

(3)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。

javascript
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)其他场合

由于数组的遍历会调用遍历器接口,所以任何接受数组作为参数的场合,其实都调用了遍历器接口。下面是一些例子。

  • for...of
  • Array.from()
  • Map(), Set(), WeakMap(), WeakSet()(比如new Map([['a',1],['b',2]])
  • Promise.all()
  • Promise.race()

六,for... of 循环

for... of循环其实就是 Iterator 的语法糖

for...of 循环可以使用的范围包括数组、Set 和 Map 结构、某些类似数组的对象(比如 arguments 对象、DOM NodeList 对象)、字符串等。也就是说有 Iterator 接口的数据类型,for ...of 都可以遍历;

(不能遍历普通对象,会直接报错,obj is not iterable)

数组原生具备 iterator 接口,(默认部署 Symbol.iterator 属性),for...of 循环本质上就是调用这个接口产生的遍历器:

for...of 使用如下:

js

	  ## 1,遍历数组
	  let arr = [{name:'Eula',age:20},{name:'Kaya',age:20}]
      for (const iterator of arr) {
        console.log("iterator:",iterator); // {name: 'Eula', age: 20}  {name: 'Kaya', age: 20}
      }

	  ## 2,遍历字符串
      let str = "hello"
      for (const iterator of str) {
        console.log("iterator:",iterator); // 'h' 'e' 'l'' l'' o'
      }

	  ## 3,遍历set集合
      let set = new Set([{name:'Eula',age:20},{name:'Kaya',age:20}])
      for (const iterator of set) {
        console.log("iterator:",iterator); // {name: 'Eula', age: 20}  {name: 'Kaya', age: 20}
      }

	  ## 4,遍历map集合
      let map = new Map()
      map.set('name','Eula')
      map.set('age','18')
      console.log("map:",map); // Map(2) {'name' => 'Eula', 'age' => '18'}
      for (const iterator of map) {
        console.log("iterator:",iterator); //  ['name', 'Eula']  ['age', '18']
      }

如果想要遍历普通对象可以使用 for in 循环:

js
let obj = { name: "Eula" };
for (const iterator in obj) {
  console.log("键:", iterator); // name
  console.log("值:", obj[iterator]); // Eula
}

七,总结

  1. 一个数据结构的原型上只要有Symbol.iterator属性,就认为是可遍历的。
  2. for... of 循环其实就是 Iterator 的语法糖。

我见青山多妩媚,料青山见我应如是。