ES6中Iterator（遍历器）的详细介绍

Posted 2021-12-23 水香木鱼

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）。

（一）Iterator 的作用有三个：

1.是为各种数据结构，提供一个统一的、简便的访问接口；

2.是使得数据结构的成员能够按某种次序排列；

3.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 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。

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,