迭代器和 生成器

• 学习rust时,发现rust中有很多和js相似的概念(大部分语言都相通的语法特性),比如 iterator,rust和js底层都是用Gererator,yield来实现await语法的,通过yield来实现协程,rust中的Future对应js的promise等
• 实现迭代器其实就是根据语言提供的迭代器接口,实现一些符合要求的方法
• 集合对象 -> 迭代器 ->遍历 :
• 迭代器到底是什么?
  • 迭代器就是一个对象,在集合对象遍历时,运行时会自动调用迭代器提供的next方法来获取下一个要迭代的对象,异步迭代器同理
• yield关键词有什么作用
  • yield语法只有在Generate函数function*中才有作用,用于暂停这个函数的执行,要想继续执行,需要调用next方法
  • yield其实是有返回值的,这个返回值通常是由生成器函数调用的next方法里的参数决定的

JS的迭代协议

• 迭代器确实是一种协议,而不是内置的实现或者语法,相当于是一种JS给我们提供的约定,按照约定实现指定的方法,就可以实现 对象的可迭代

(同步)迭代协议

• 迭代协议分为两部分: 可迭代协议(iterable protocol)和迭代器协议(iterator protocol),这两个又是环环相扣的
  1. 可迭代协议(iterable protocol)实现
• 怎么成为一个可迭代的对象:?
  • 要成为可迭代对象,对象必须实现 @@iterator方法,对象或者原型链上必须有一个名为 @@iterator的属性,以及至少实现一个符合迭代器要求的next方法 可通过常量Symbol.iterator访问该属性,
• [Symbol.iterator]方法的三个特征
  1. 这个函数没有参数
  2. 该方法需要返回一个符合迭代器协议(iterable protocol)的对象(比如返回一个包含next方法的匿名对象,或者this)
  3. 该函数可以是普通函数,也可以是生成器(Generator)函数(生成器函数内部,使用yield提供entry)
• 当迭代一个可迭代对象时发生了什么?
  • 当一个对象需要被迭代的时候（比如被置入一个 for...of 循环时），首先，会不带参数调用它的 @@iterator 方法，然后使用此方法返回的迭代器获得要迭代的值。

迭代器协议(iterator protocol)实现

• 迭代器协议定义了产生一系列值的标准方式
• 怎么实现 ?
  • 只有至少实现了一个拥有以下语义（semantic）的 next 方法，一个对象才能成为迭代器：
  • next函数需要为 无参数或者接受一个参数的函数，并返回符合 IteratorResult 接口的对象
  • IteratorResult接口其实就是一个包含 done,value属性的对象,这两个属性都是可选的
• 以下是MDN对 实现`迭代器协议(iterator protocol)`三个方法的描述
  • next 无参数或者接受一个参数的函数，并返回符合 IteratorResult 接口的对象（见下文）。如果在使用迭代器内置的语言特征（例如 for...of）时，得到一个非对象返回值（例如 false 或 undefined），将会抛出 TypeError（"iterator.next() returned a non-object value"）。
  • IteratorResult接口的对象是什么样的? 所有迭代器协议的方法（next()、return() 和 throw()）都应返回实现 IteratorResult 接口的对象。它必须有以下属性：
    • done 可选 如果迭代器能够生成序列中的下一个值，则返回 false 布尔值。（这等价于没有指定 done 这个属性。） 如果迭代器已将序列迭代完毕，则为 true。这种情况下，value 是可选的，如果它依然存在，即为迭代结束之后的默认返回值。
    • value 可选 迭代器返回的任何 JavaScript 值。done 为 true 时可省略。
    • 实际上，两者都不是严格要求的；如果返回没有任何属性的对象，则实际上等价于 { done: false, value: undefined }。 如果一个迭代器返回一个 done: true 的结果，则对任何 next() 的后续调用也返回 done: true，尽管这在语言层面不是强制的。next 方法可以接受一个值，该值将提供给方法体。任何内置的语言特征都将不会传递任何值。传递给生成器 next 方法的值将成为相应 yield 表达式的值。
  • 可选地，迭代器也实现了 return(value) 和 throw(exception) 方法，这些方法在调用时告诉迭代器，调用者已经完成迭代，并且可以执行任何必要的清理（例如关闭数据库连接）。
  • return(value) 可选 无参数或者接受一个参数的函数，并返回符合 IteratorResult 接口的对象，其 value 通常等价于传递的 value，并且 done 等于 true。调用这个方法表明迭代器的调用者不打算调用更多的 next，并且可以进行清理工作。
  • throw(exception) 可选 无参数或者接受一个参数的函数，并返回符合 IteratorResult 接口的对象，通常 done 等于 true。调用这个方法表明迭代器的调用者监测到错误的状况，并且 exception 通常是一个 Error 实例。

异步迭代协议

• 同样分为 异步可迭代协议(async iterable protocol)和异步迭代器协议(async iterator protocol)
• 注意, 异步迭代器由yield和生成器函数来实现(await语法本身也是yield的语法糖)
• 对象怎么实现异步可迭代协议(async iterable protocol)?
  • 实现[Symbol.asyncIterator]方法和符合异步迭代器要求的next方法
  • 那要如何实现一个[Symbol.asyncIterator]方法呢?
    • 返回符合Iterable Result接口的实例对象的无参数函数，并且符合异步迭代器协议(async iterator protocol)。
  • 那如何符合异步迭代器协议呢?
    • 对象需要至少实现一个符合要求的next方法
  • 当对象实现以下方法时,这个对象就符合了`异步迭代器协议(async iterator protocol)
    • next 无参数或者接受一个参数的函数，并返回 promise。promise 兑现为一个对象，该对象符合 IteratorResult 接口，并且这些属性与同步迭代器有着相同的语义。
    • return(value) 可选 无参数或者接受一个参数的函数，并返回 promise。promise 兑现为一个对象，该对象符合 IteratorResult 接口，并且这些属性与同步迭代器有着相同的语义。
    • throw(exception) 可选 无参数或者接受一个参数的函数，并返回 promise。promise 兑现为一个对象，该对象符合 IteratorResult 接口，并且这些属性与同步迭代器有着相同的语义。

生成器(Generator)

• 生成器函数什么?
  • 生成器是 ECMAScript 6 新增的一个极为灵活的结构，拥有在一个函数块内暂停和恢复代码执行的能力。这种新能力具有深远的影响，比如，使用生成器可以自定义迭代器和实现协程。
• 生成器函数怎么创建
  • 生成器的形式是一个函数，函数名称前面加一个星号（*）表示它是一个生成器。只要是可以定义函数的地方，就可以定义生成器。(除了箭头,其他生成的方法都可以,包括Class里的静态函数)

• 调用生成器函数时发生了了什么?
  • 调用生成器函数会产生一个生成器对象。生成器对象一开始处于暂停执行（suspended）的状态。与迭代器相似，生成器对象也实现了 Iterator 接口，因此具有 next方法。调用这个方法会让生成器开始或恢复执行。
• 生成器对象如何生成,有什么特性?
  • 生成器对象本身就是一个可迭代对象,可通过 for of等来遍历,就不用显式的调用next方法了
  • 初次调用生成器函数时生成的为生成器对象

• 初次调用并不会执行函数体内的任何一行代码,返回了一个生成器,只有在初次调用next后才会执行代码
• 生成器对象也实现了Iterator接口,它们默认的迭代器是自引用的,调用这个迭代器方法返回的还是本身(当前的生成器实例)

• 生成器函数的执行 暂停和恢复
  • 生成器函数代码遇到yield会暂停执行,保留作用域,使用`生成器函数的实例`调用next方法,继续执行
  • 同一个生成器函数生成的多个Generator实例,是独立的,调用next方法时是不会互相影响的
  • yield的关键字必须出现在生成器函数的定义中,即便是在生成器函数中嵌套定义一个普通的函数里面使用yield也会报错
  • yield*语法,可以使用星号增强 yield 的行为，让它能够迭代一个可迭代对象(比如使用yield遍历一个数组时)，从而一次产出一个值

• Generator实例的三个方法
  • 显示调用next方法如g.next()或者g.next('传给yield要返回的参数'),初始化执行以及恢复生成器函数内部因为yield或者yield*而暂停的函数
  • 显示调用 g.return()可提前终止迭代
  • 显示调用 g.throw()用于报错,如果生成器函数内部没有处理,g就会提前终止

问题
1. for...of遍历是怎么知道什么时候该停止遍历的

• 其实 yield的作用可以用来简化迭代器的实现,相当于自动实现了 next方法
• 对于使用 yield的生成器函数 ,这是因为生成器实例实现了迭代器协议。当生成器函数中没有更多的yield语句时，生成器实例的next方法会返回一个对象，其done属性为true，表示迭代已经完成。for...of循环会检查这个done属性，当它为true时，循环就会停止。

• 对于手动实现next方法的迭代对象,需要手动在next函数的返回中返回一个对象,在合适的条件下使得属性done为true,一定要返回,不然使用for...of遍历的时候就死循环了

await和 yield的对比

2. Array.from , ... 扩展运算符 在运算时,也会迭代可迭代对象