TypeScript 迭代器(Iterator)
如果要从一个数据集中获取一个数据项,可以对这个数据集进行迭代。
JavaScript 提供了许多迭代集合的方法,从简单的 for 循环到 map() 和 filter()。本节要介绍的迭代器也是一种方案,并且迭代器将迭代的概念直接带入核心语言,同时提供了一种机制来自定义 for...of 循环的行为。
1. 解释
迭代器是一种特殊对象,它符合迭代器协议规范。在 TypeScript 中,我们可以定义一个接口,这个接口上有一个函数类型 next ,next() 方法的返回值类型是 { value: any, done: boolean }。其中,value 是 any 类型,表示下一个将要返回的值;done 是布尔类型,当没有更多可返回数据时返回 true。迭代器还会保存一个内部指针,用来指向当前集合中值的位置。
迭代器一旦创建,迭代器对象就可以通过重复调用 next() 显式地迭代。
2. 模拟一个简略的迭代器
实例演示
interface IteratorInterface { next: () => { value: any done: boolean } } function createIterator(array: any[]): IteratorInterface { let index = 0 let len = array.length return { next: function () { return index < len ? { value: array[index++], done: false } : { value: undefined, done: true } } } } var iterator = createIterator([1, 2, 3]) console.log(iterator.next()) // { value: 1, done: false } console.log(iterator.next()) // { value: 2, done: false } console.log(iterator.next()) // { value: 3, done: false } console.log(iterator.next()) // { value: undefined, done: true }
代码解释:
第 1 行,声明了一个 Iterator 接口,具有 next 这样一个函数类型。
第 8 行,声明了一个可以返回迭代器对象的函数,这个函数的返回值类型必须符合 Iterator 接口。
倒数第 4 行,通过调用迭代器对象上的 next() 方法,可以拿到数据集中的下一个数据项。
最后一行,拿到数据集中的所有数据后,done 属性变为 true。
3. 可迭代性
上面的例子,用模拟的迭代器地迭代了一个数组对象,那是不是所有的对象都可以这样迭代呢?当然不是。
只有一个对象实现了 Symbol.iterator 属性时,我们才认为它是可迭代的。一些内置的类型如 Array,Map,Set,String,Int32Array,Uint32Array 等都已经实现了各自的 Symbol.iterator。
Symbol.iterator 属性本身是一个函数,就是当前数据结构默认的迭代器生成函数。执行这个函数,就会返回一个迭代器。
比如,String
是一个内置的可迭代对象:
1. let str: string = 'Hi' 2. console.log(typeof str[Symbol.iterator]) // function
String
的默认迭代器会依次返回该字符串的字符:
实例演示
let str: string = 'Hi' let iterator: IterableIterator<string> = str[Symbol.iterator]() console.log(iterator.next()) // { value: 'H', done: false } console.log(iterator.next()) // { value: 'i', done: false } console.log(iterator.next()) // { value: undefined, done: true }
代码解释:
第 1 行,声明一个字符串类型变量,字符串类型内置了默认迭代器生成函数 Symbol.iterator
。
第 2 行,执行这个函数,返回了一个迭代器。
总结一下迭代器的作用:
- 为各种数据结构(Array,Map,Set,String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。
- 创造了一种新的遍历命令
for..of
循环。
4. for…of
for...of
会遍历可迭代的对象(包括 Array,Map,Set,String,TypedArray,arguments 对象等等),调用对象上的 Symbol.iterator
方法。
4.1 迭代数组
实例演示
let iterable = [10, 20, 30] for (const value of iterable) { console.log(value) } // 10 // 20 // 30
解释: 通过 for...of
循环遍历数组 iterable
的每一项元素。
实例演示
const heroes = [ { name: '艾希', gender: 2 }, { name: '泰达米尔', gender: 1 } ] for (let { name } of heroes) { console.log(name) }
解释: 通过 let { name } of heroes
循环迭代 heroes
对象数组,将每一个对象解构,得到每一个对象的 name
属性值。
4.2 迭代字符串
实例演示
let iterable = 'mybj' for (const s of iterable) { console.log(s) } // m // y // b // j
字符串具有可迭代性,通过 for...of
可以快速遍历出每一个字符。
4.3 迭代 Map:
实例演示
let iterable = new Map() iterable.set('a', 1) iterable.set('b', 2) iterable.set('c', 3) for (let entry of iterable) { console.log(entry) } // ['a', 1] // ['b', 2] // ['c', 3] for (let [key, value] of iterable) { console.log(value) } // 1 // 2 // 3
解释: 一个 Map 对象在迭代时会根据对象中元素的插入顺序来进行。for...of 循环在每次迭代后会返回一个形式为 [key,value] 的数组。通过使用 let [key, value] 这种解构形式,可以快速获取每一项属性值。
5. for…of 与 for…in 的区别
for...of
语句遍历可迭代对象定义要迭代的数据。for...in
语句以任意顺序迭代对象的可枚举属性。
实例演示
let iterable: number[] = [3, 5, 7] for (let i in iterable) { if (iterable.hasOwnProperty(i)) { console.log(i) } } // 0 // 1 // 2 for (let i of iterable) { console.log(i) } // 3 // 5 // 7
for...in
可以操作任何对象,迭代对象的可枚举属性。但是 for...of
只关注于可迭代对象的值。
6. 解构赋值与扩展运算符
对数组和 Set 结构进行解构赋值时,会默认调用 Symbol.iterator 方法:
1. let [head, ...tail] = [1, 2, 3, 4] 2. // tail = [2, 3, 4]
扩展运算符也会调用默认的 Iterator 接口,得到一个数组结构:
1. let arr = [...''] 2. console.log(arr) // ['m','y','b','j']
7. 小结
本小节介绍了迭代器的一些具体使用,要注意 for...of
与 for...in
的区别。
另外,可以借助编辑器(如 vscode
)查看一下 TypeScript 迭代器接口定义的源码:
interface IteratorYieldResult<TYield> { done?: false value: TYield } interface IteratorReturnResult<TReturn> { done: true value: TReturn } type IteratorResult<T, TReturn = any> = IteratorYieldResult<T> | IteratorReturnResult<TReturn> interface Iterator<T, TReturn = any, TNext = undefined> { // NOTE: 'next' is defined using a tuple to ensure we report the correct assignability errors in all places. next(...args: [] | [TNext]): IteratorResult<T, TReturn> return?(value?: TReturn): IteratorResult<T, TReturn> throw?(e?: any): IteratorResult<T, TReturn> } interface IterableIterator<T> extends Iterator<T> { [Symbol.iterator](): IterableIterator<T>; }