ES6 遍历器

[Checkson]

前言

ES5中原有的“集合”数据结构，主要是对象（object）和数组（array）。其实，数组也是特殊的对象。而ES6添加了两种集合类型：Map和Set。为了方便用户遍历这些集合，ES6引入了遍历器（Iterator）机制。

概念

遍历器（Iterator）是一种机制。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。

作用

• 为各种数据结构，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。

遍历过程

（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。

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

var iterator = iteratorFactory(['a', 'b']);

iterator.next(); // { value: 'a', done: false }
iterator.next(); // { value: 'b', done: false }
iterator.next(); // { value: undefine, done: true }

上面代码定义了一个 iteratorFactory 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）iterator。

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。

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。

function idFactory () {
  var index = 0;

  return {
    next: function() {
      return {value: index++, done: false};
    }
  };
}

var it = idFactory();

it.next().value // 0
it.next().value // 1
it.next().value // 2
// ...

上面的例子中，遍历器生成函数 idFactory，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。

特别注意：理解以上的示例代码非常重要，那是遍历器的最基本概念。

默认 Iterator 接口

ES6 规定，默认的 Iterator 接口部署在数据结构的 Symbol.iterator 属性，或者说，一个数据结构只要具有 Symbol.iterator 属性，就可以认为是“可遍历的”（iterable）。Symbol.iterator 属性本身是一个函数，就是当前数据结构默认的遍历器生成函数。执行这个函数，就会返回一个遍历器。至于属性名Symbol.iterator，它是一个表达式，返回Symbol对象的iterator属性，这是一个预定义好的、类型为 Symbol 的特殊值，所以要放在方括号。

const objIterater = {
    [Symbol.iterator] : function () {
        var id = 0;
        return {
            next: function () {
                return id > 3 ? { value: undefined, done: true } : 
                                 { value: id++, done: false };
            }
        };
    }
};

for (let item of objIterater) {
    console.log(item);
}

// 输出结果
// 0
// 1
// 2
// 3

上面代码中，对象obj是可遍历的（iterable），因为具有 Symbol.iterator 属性。执行这个属性，会返回一个遍历器对象。该对象的根本特征就是具有next方法。每次调用next方法，都会返回一个代表当前成员的信息对象，具有value和done两个属性。这里我们用 for...of 命令就能遍历出相关的数据。

ES6 的有些数据结构原生具备 Iterator 接口（比如数组），即不用任何处理，就可以被 for...of 循环遍历。原因在于，这些数据结构原生部署了 Symbol.iterator 属性（详见下文），另外一些数据结构没有（比如对象）。凡是部署了 Symbol.iterator 属性的数据结构，就称为部署了遍历器接口。调用这个接口，就会返回一个遍历器对象。

原生具备 Iterator 接口的数据结构如下。

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

下面的例子是数组的 Symbol.iterator 属性。

let arr = ['a', 'b', 'c'];
let iter = arr[Symbol.iterator]();

iter.next() // { value: 'a', done: false }
iter.next() // { value: 'b', done: false }
iter.next() // { value: 'c', done: false }
iter.next() // { value: undefined, done: true }

上面代码中，变量arr是一个数组，原生就具有遍历器接口，部署在arr的 Symbol.iterator 属性上面。所以，调用这个属性，就得到遍历器对象。

对于原生部署 Iterator 接口的数据结构，不用自己写遍历器生成函数，for...of 循环会自动遍历它们。除此之外，其他数据结构（主要是对象）的 Iterator 接口，都需要自己在 Symbol.iterator 属性上面部署，这样才会被 for...of 循环遍历。

对象（Object）之所以没有默认部署 Iterator 接口，是因为对象的哪个属性先遍历，哪个属性后遍历是不确定的，需要开发者手动指定。本质上，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。不过，严格地说，对象部署遍历器接口并不是很必要，因为这时对象实际上被当作 Map 结构使用，ES5 没有 Map 结构，而 ES6 原生提供了。

参考链接

• Iterator 和 for...of 循环