你知道JavaScript中的可迭代物件與迭代器嗎

迭代是訪問集合元素的一種方法；可以被迭代的對象稱為可迭代對象；迭代器是一個可以記住遍歷位置的對象，迭代器對象從集合的第一個元素開始訪問，直到所有元素被存取結束，迭代器只能前進不會後退。

Lazy evaluation

Lazy evaluation常被翻譯為“延遲計算”或“惰性計算”，指的是僅在真正需要執行的時候才計算表達式的值。

與惰性求值相反的是及早求值(eager evaluation)及早求值，也稱為貪婪求值（greedy evaluation）或嚴格求值，是多數傳統程式語言的求值策略。

充分利用惰性求值的特性所帶來的好處主要體現在以下兩個面向：

• 避免不必要的運算，帶來效能上的提升。

• 節省空間，使得無限迴圈的資料結構成為可能。

迭代器

ES6 中的迭代器使惰性求值和建立使用者定義的資料序列成為可能。迭代是一種遍歷資料的機制。迭代器是用於遍歷資料結構元素（稱為Iterable）的指針，用於產生值序列的指針。

迭代器是一個可以被迭代的物件。它抽象化了資料容器，使其行為類似於可迭代物件。

迭代器在實例化時不會計算每個項目的值，僅在請求時才產生下一個值。這非常有用，特別是對於大型資料集或無限個元素的序列。

可迭代物件

可迭代物件是希望其元素可被公眾存取的資料結構。 JS 中的許多物件都是可迭代的，它們可能不是很好的察覺，但是如果仔細檢查，就會發現迭代的特徵：

• new Map([iterable])

• new WeakMap([iterable])

• #new Set([iterable])

• new WeakSet([iterable])

• Promise.all([iterable])

• Promise.race([iterable])

• Array.from([iterable])

還有需要一個可迭代的對象，否則，它將拋出一個類型錯誤，例如：

• for ... of

• ... (展開運算子)
  const [a, b, ..] = iterable (解構賦值)

• yield* (生成器)

JavaScript中已有許多內建的可迭代項目：

String,Array,TypedArray,Map,Set。

迭代協定

迭代器和可迭物件遵循迭代協定。

協定是一組接口，並規定如何使用它們。

迭代器遵循迭代器協議，可迭代遵循可迭代協議。

可迭代的協定

要讓物件變得可迭代，它必須實作一個透過Symbol.iterator的迭代器方法，這個方法是迭代器的工廠。

使用 TypeScript，可迭代協定如下所示：

interface Iterable {
  [Symbol.iterator]() : Iterator;
}

Symbol.iterator]()是無參數函數。在可迭代對像上呼叫它，這意味著我們可以透過this來存取可迭代對象，它可以是常規函數或生成器函數。

迭代器協定

迭代器協定定義了產生值序列的標準方法。

為了讓物件成為迭代器，它必須實作next()方法。迭代器可以實作return()方法，我們將在本文後面討論這個問題。

使用TypeScript，迭代器協定如下所示：

interface Iterator {
    next() : IteratorResult;
    return?(value?: any): IteratorResult;
}

IteratorResult 的定義如下：

interface IteratorResult {
    value?: any;
    done: boolean;
}

• done通知消費者迭代器是否已被使用，false表示仍有值需要生成，true表示迭代器已經結束。

• value 可以是任何 JS 值，它是向消費者展示的值。

當done為true時，可以省略value。

組合

迭代器和可以迭代物件可以用下面這張圖來表示：

事例

基礎知識介紹完了，接著，我們來配合一些例子來加深我們的映像。

範圍迭代器

我們先從一個非常基本的迭代器開始，createRangeIterator迭代器。

我們手動呼叫it.next()以獲得下一個IteratorResult。最後一次呼叫傳回{done：true}，這表示迭代器現在已被使用，不再產生任何值。

function createRangeIterator(from, to) {
  let i = from;

  return {
    next() {
      if (i <= to) {
        return { value: i++, done: false };
      } else {
        return { done: true };
      }
    }
  }
}

const it = createRangeIterator(1, 3);

console.log(it.next());
console.log(it.next());
console.log(it.next());
console.log(it.next());

可迭代範圍迭代器

在本文的前面，我已經提到JS 中的某些語句需要一個可迭代的物件。因此，我們前面的範例在與for ... of循環一起使用時將不起作用。

但是建立符合迭代器和可迭代協定的物件非常容易。

function createRangeIterator (from, to) {
  let i = from

  return {
    [Symbol.iterator] () {
      return this
    },
    next() {
      if (i <= to) {
        return { value: i++, done: false }
      } else {
        return { done: true }
      }
    }
  }
}

const it = createRangeIterator(1, 3)

for (const i of it) {
  console.log(i)
}

无限序列迭代器

迭代器可以表示无限制大小的序列，因为它们仅在需要时才计算值。

注意不要在无限迭代器上使用扩展运算符(...)，JS 将尝试消费迭代器，由于迭代器是无限的，因此它将永远不会结束。 所以你的应用程序将崩溃，因为内存已被耗尽 

同样，for ... of 循环也是一样的情况，所以要确保能退出循环：

function createEvenNumbersIterator () {
  let value = 0

  return {
    [Symbol.iterator] () {
      return this
    },
    next () {
      value += 2
      return { value, done: false}
    }
  }
}

const it = createEvenNumbersIterator()

const [a, b, c] = it
console.log({a, b, c})

const [x, y, z] = it
console.log({ x, y, z })

for (const even of it) {
  console.log(even)
  if (even > 20) {
    break
  }
}

关闭迭代器

前面我们提到过，迭代器可以有选择地使用return()方法。 当迭代器直到最后都没有迭代时使用此方法，并让迭代器进行清理。

for ... of循环可以通过以下方式更早地终止迭代：

• break

• continue

• throw

• return

function createCloseableIterator () {
  let idx = 0
  const data = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']

  function cleanup() {
    console.log('Performing cleanup')
  }
  return {
    [Symbol.iterator]() { return this },
    next () {
      if (idx <= data.length - 1) {
        return { value: data[idx++], done: false }
      } else {
        cleanup()
        return { done: true }
      }
    },
    return () {
      cleanup()
      return { done: true }
    }
  }
}

const it = createCloseableIterator()

for (const value of it) {
  console.log(value)
  if (value === &#39;c&#39;) {
    break
  }
}

console.log(&#39;\n----------\n&#39;)

const _it = createCloseableIterator();
for (const value of _it) {
  console.log(value);
}

• 如果知道迭代器已经结束，则手动调用cleanup()函数。

• 如果突然完成，则return()起作用并为我们进行清理。

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