简单理解迭代器模式

这几天研究了一下迭代器模式，期间有一段时间经常搞不太懂一些概念与概念之间的关系，今天来整理一下。

迭代的一些基本概念

1. 循环是迭代机制的基础
2. 迭代在一个有序集合上进行
3. 按照顺序反复多次执行一段程序，通常会有明确的终止条件

我的理解：

实际上就是为了优化循环，各种数据结构的循环。而且各种数据结构循环起来可以千奇百怪，为了合理的统一，就有了迭代器模式。

关键词

• 可迭代对象
• 可迭代协议（Iterable接口）
• 迭代器
• 迭代器协议（Iterator接口）
• 迭代器对象（ IteratorResult ）

关系图

QA式学习

Q：什么是可迭代对象？

A：满足可迭代协议（实现Iterable接口）的对象。

Q：可迭代协议是啥？

A：就是Iterable接口。满足可迭代协议的对象应该满足以下条件：

1. 能够创建实现了Iterator接口的对象（实际上就是迭代器）
2. 且可以通过迭代器Iterator消费。

举个例子，数组，集合，映射等等都满足可迭代协议。他们都可以用for...of遍历。

Q：什么是消费？

A：可以理解为遍历。有一个相关的概念“耗尽”，可以理解为遍历结束了。

Q：怎么满足可迭代协议？

A：你的对象需要有一个键名为Symbol.iterator的属性，指向一个迭代器工厂函数。啥意思嘞？就是说

//jojo是一个可迭代对象(数组)
console.log(jojo[Symbol.iterator]); // ƒ values() { [native code] }

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作为一个工厂函数，我们调用它的话就应该可以生成一个迭代器

console.log(jojo[Symbol.iterator]()); //Array Iterator {}

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Q：什么是迭代器？

A：首先，迭代器是用于迭代与其关联的对象的一次性使用对象，迭代器满足迭代器协议（实现Iterator接口）。一次性是指其在完成一次遍历（消费）之后就会被“耗尽”，这个时候再想遍历只能通过重新生成一个迭代器。

Q：迭代器协议说了啥？

A：迭代器协议说，只要你实现了Iterator接口，你就是个迭代器辣！你至少需要有一个next()方法来返回一个迭代器对象IteratorResult。这个对象包含两个属性：done和value。其中done为一个布尔值，当done不为真时表示还可以通过调用next()取得下一个值，当done为真时，就可以被称为“耗尽”了。当done不为真时，value对象表示可迭代对象的下一个值，而当done不为真时，value就自然为undefined了。

模拟for...of

在MDN上有这么一段话

The for...of statement creates a loop iterating over iterable objects, including: built-in String, Array, array-like objects (e.g., arguments or NodeList), TypedArray, Map, Set, and user-defined iterables.

大意

for...of语句为可迭代对象创建循环迭代。这些可迭代对象包括内置的String，Array，和一些类数组对象（比如arguments和NodeList），TypedArray，Map，Set和用户定义的可迭代对象。

也就是说实际上使用for...of来遍历正是迭代器模式的一个应用。通过模拟一个数组的for...of遍历来更好地理解一下迭代器。

当我们普普通通for..of的时候发生了甚么事呢？

let arr = [1,2,3,4,5];
for(let item of arr)
    console.log(item);

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实际上上面的代码可以等价于下面的代码。

let arr = [1,2,3,4,5];
let it = arr[Symbol.iterator]();//it->迭代器，通过调用arr[Symbol.iterator]()来生成
let item = it.next();//item->迭代器对象，包含着done和value两个属性
while(!item.done) {//当迭代器没有耗尽时
    console.log(item.value);//可以通过item.value来访问当前迭代到的值
    item = it.next();//继续迭代
}

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自定义迭代器

刚刚提到了，for...of同样可以用于遍历用户定义的可迭代对象。一般的可迭代对象是不可以用for...of来遍历的，但是我们可以通过改造我们的对象，使其满足可迭代协议来使用for...of

let colors = {
    blue : "蓝色",
    green : "绿色",
    yellow : "黄色"
};
for(let color of colors)
    console.log(color);

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现在我们让color对象满足Iterable接口

colors[Symbol.iterator] = function() {
    let keys = Object.keys(colors);
    let index = 0;
    return {
        next : function() {
            if (index < keys.length) {
                return {
                    value : colors[keys[index++]],
                    done : false
                }
            }
            return { done : true }
        }
    }
}

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然后再次for...of循环，可以发现没有报错，并且正常循环输出了。