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JavaScript Iterator 遍历器接口原理详解

2023-02-02 01:370

什么是遍历器

Iterator 是一种接口,为各种不同的数据结构提供统一的访问机制(即 for...of 循环)。任何数据结构只要部署 Iterator 接口,就可以完成遍历操作。

  • 为各种数据结构(Array,Object,Map,Set 等),提供一个统一的、简便的访问接口
  • 使得数据结构的成员能够按某种次序排列
  • 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

  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。

简单的迭代器示例

const it = makeIterator(['a', 'b']);

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

function makeIterator(array) {
  var nextIndex = 0;
  return {
    next: function () {
      return nextIndex < array.length
        ? { value: array[nextIndex++], done: false }
        : { value: undefined, done: true };
    },
  };
}

哪些数据结构支持 iterator

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

以上数据结构进行 for...of 循环时,该循环会自动去寻找 Iterator 接口。

没有 Iterator 接口的要如何遍历

比如对象(Object)默认是没有 Iterator 接口,那么它就不能被 for...of 遍历

如下所示,for...of 对 Object 遍历,会提示 obj is not iterable,它不是一个遍历器

const obj = { name: 'wfly', age: '18' };
for (item of obj) {
  console.log(item);
}
Iterator遍历器

要想不支持 Iterator 接口的,实现 for...of 循环,需要在此数据类型上部署 Iterator 接口,如下

const obj = {
  name: 'wfly',
  age: '18',
  [Symbol.iterator]: function () {
    var nextIndex = 0;
    return {
      next: function () {
        return nextIndex < 3
          ? { value: nextIndex++, done: false }
          : { value: undefined, done: true };
      },
    };
  },
};
for (item of obj) {
  console.log(item);
}
Iterator遍历器

所以只要是部署了 Iterator 接口数据结构,那么它就是可被 for...of 循环遍历的

为什么对象这种数据结构没有部署遍历器接口

  • 对象的哪个属性先遍历,哪个属性后遍历是不确定的,因为对象是无序的
  • 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转换
  • 对象部署遍历器接口并不是很必要,ES6 提供了 Map 数据结构可供 for...of 遍历循环

调用遍历器接口的场景

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。

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'];

扩展运算符

扩展运算符(...)也会调用默认的 Iterator 接口。

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

所以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。

字符串的 Iterator 接口

字符串是一个类似数组的对象,也原生具有 Iterator 接口。

如下所示

var a = '1231231';
for (item of a) {
  console.log(item);
}
Iterator遍历器

其他场合

  • yield*
  • for...of
  • Array.from()
  • Map(), Set(), WeakMap(), WeakSet()
  • Promise.all()
  • Promise.race()
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