generator（生成器）原理、使用及常见问题集锦
参考网站：
http://es6.ruanyifeng.com/#docs/generator
Generator 概念
Generator 函数是 ES6 提供的一种异步编程解决方案。
Generator 函数可以返回一系列的值，因为可以有任意多个yield。Generator 生成了一系列的值，这也就是它的名称的来历（英语中，generator 这个词是“生成器”的意思）。
语法上，首先可以把它理解成，Generator 函数是一个状态机，封装了多个内部状态。执行 Generator 函数会返回一个遍历器对象，也就是说，Generator 函数除了状态机，还是一个遍历器对象生成函数。返回的遍历器对象，可以依次遍历 Generator 函数内部的每一个状态。
形式上，Generator 函数是一个普通函数，但是有两个特征。
function* helloWorldGenerator() { // 1.function关键字与函数名之间有一个星号
yield 'hello'; // 2.函数体内部使用yield表达式，定义不同的内部状态（yield在英语里的意思就是“产出”）
yield 'world';
return 'ending';
}
var hw = helloWorldGenerator();
hw.next()
// { value: 'hello', done: false }
hw.next()
// { value: 'world', done: false }
hw.next()
// { value: 'ending', done: true }
hw.next() // 以后再调用next方法，返回的都是这个值。
// { value: undefined, done: true }上面代码定义了一个 Generator 函数helloWorldGenerator，它内部有两个yield表达式（hello和world），即该函数有三个状态：hello，world 和 return 语句（结束执行）。
调用 Generator 函数后，该函数并不执行，返回的也不是函数运行结果，而是一个指向内部状态的指针对象，也就是上一章介绍的遍历器对象（Iterator Object）。
过程
必须调用遍历器对象的next方法，使得指针移向下一个状态。也就是说，每次调用next方法，内部指针就从函数头部或上一次停下来的地方开始执行，直到遇到下一个yield表达式（或return语句，如果没有return语句，就执行到函数结束）为止。yield表达式是暂停执行的标记，而next方法可以恢复执行。
返回对象
调用 Generator 函数，返回一个遍历器对象，代表 Generator 函数的内部指针。以后，每次调用遍历器对象的next方法，就会返回一个有着value和done两个属性的对象。value属性表示当前的内部状态的值，是yield表达式后面那个表达式的值；done属性是一个布尔值，表示是否遍历结束。
yield表达式
yield表达式就是暂停标志。
遍历器对象的next方法的运行逻辑如下。
（1）遇到yield表达式，就暂停执行后面的操作，并将紧跟在yield后面的那个表达式的值，作为返回的对象的value属性值。
（2）下一次调用next方法时，再继续往下执行，直到遇到下一个yield表达式。
（3）如果没有再遇到新的yield表达式，就一直运行到函数结束，直到return语句为止，并将return语句后面的表达式的值，作为返回的对象的value属性值。
（4）如果该函数没有return语句，则返回的对象的value属性值为undefined。
yield注意点
1. yield为 JavaScript 提供了手动的“惰性求值”（Lazy Evaluation）的语法功能。
function* f() {
console.log('执行了！') // Generator 函数可以不用yield表达式，这时就变成了一个单纯的暂缓执行函数。
}
var generator = f(); // 不会直接执行，Generator 函数，就变成只有调用next方法时，函数f才会执行。
setTimeout(function () {
generator.next()
}, 2000);2.yield表达式只能用在 Generator 函数里面，用在其他地方都会报错。
3.yield表达式如果用在另一个表达式之中，必须放在圆括号里面。
function* demo() {
console.log('Hello' + yield); // SyntaxError
console.log('Hello' + yield 123); // SyntaxError
console.log('Hello' + (yield)); // OK
console.log('Hello' + (yield 123)); // OK
}4.yield表达式用作函数参数或放在赋值表达式的右边，可以不加括号。
function* demo() {
foo(yield 'a', yield 'b'); // OK
let input = yield; // OK
}yield* 表达式
用yield*表达式，用来在一个 Generator 函数里面执行另一个 Generator 函数。
function* bar() {
yield 'x';
yield* foo();
yield 'y';
}
// 等同于
function* bar() {
yield 'x';
yield 'a';
yield 'b';
yield 'y';
}
// 等同于
function* bar() {
yield 'x';
for (let v of foo()) { // yield* foo()是for...of的简写形式
yield v;
}
yield 'y';
}
for (let v of bar()){
console.log(v);
}
// "x"
// "a"
// "b"
// "y"yield注意点
1.yield*后面的 Generator 函数（没有return语句时），不过是for...of的一种简写形式，完全可以用后者替代前者。反之，在有return语句时，则需要用var value = yield* iterator的形式获取return语句的值。
function* foo() {
yield 2;
yield 3;
return "foo";
}
function* bar() {
yield 1;
var v = yield* foo();
console.log("v: " + v);
yield 4;
}
var it = bar();
it.next()
// {value: 1, done: false}
it.next()
// {value: 2, done: false}
it.next()
// {value: 3, done: false}
it.next();
// "v: foo" // 第四次调用next方法的时候，屏幕上会有输出，这是因为函数foo的return语句，向函数bar提供了返回值。
// {value: 4, done: false}
it.next()
// {value: undefined, done: true}2.yield命令后面如果不加星号，返回的是整个数组，加了星号就表示返回的是数组的遍历器对象。
3.yield* 是for...of的简写形式
提升：使用yield*语句遍历完全二叉树。
// 下面是二叉树的构造函数，
// 三个参数分别是左树、当前节点和右树
function Tree(left, label, right) {
this.left = left;
this.label = label;
this.right = right;
}
// 下面是中序（inorder）遍历函数。
// 由于返回的是一个遍历器，所以要用generator函数。
// 函数体内采用递归算法，所以左树和右树要用yield*遍历
function* inorder(t) {
if (t) {
yield* inorder(t.left);
yield t.label;
yield* inorder(t.right);
}
}
// 下面生成二叉树
function make(array) {
// 判断是否为叶节点
if (array.length == 1) return new Tree(null, array[0], null);
return new Tree(make(array[0]), array[1], make(array[2]));
}
let tree = make([[['a'], 'b', ['c']], 'd', [['e'], 'f', ['g']]]);
// 遍历二叉树
var result = [];
for (let node of inorder(tree)) {
result.push(node);
}
result
// ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']与 Iterator 接口的关系
由于 Generator 函数就是遍历器生成函数，因此可以把 Generator 赋值给对象的Symbol.iterator属性，从而使得该对象具有 Iterator 接口。
var myIterable = {};
myIterable[Symbol.iterator] = function* () {
yield 1;
yield 2;
yield 3;
};
[...myIterable] // [1, 2, 3]
//myIterable对象具有了 Iterator 接口，可以被...运算符遍历了generator方法
next 方法的参数
yield表达式本身没有返回值，或者说总是返回undefined
next方法可以带一个参数，该参数就会被当作上一个yield表达式的返回值。
function* f() {
for(var i = 0; true; i++) {
var reset = yield i; //如果next方法没有参数，每次运行到yield表达式，变量reset的值总是undefined。
//当next方法带一个参数true时，变量reset就被重置为这个参数（即var reset = true），
if(reset) { i = -1; }
}
}
var g = f();
g.next() // { value: 0, done: false }
g.next() // { value: 1, done: false }
g.next(true) // { value: 0, done: false } //next方法可以带一个参数，该参数就会被当作上一个yield表达式的返回值。这个功能有很重要的语法意义。Generator 函数从暂停状态到恢复运行，它的上下文状态（context）是不变的（同一指针对象）。通过next方法的参数，就有办法在 Generator 函数开始运行之后，继续向函数体内部注入值。也就是说，可以在 Generator 函数运行的不同阶段，从外部向内部注入不同的值，从而调整函数行为。
function* foo(x) {
var y = 2 * (yield (x + 1));
var z = yield (y / 3);
return (x + y + z);
}
var a = foo(5);
a.next() // Object{value:6, done:false}
a.next() // Object{value:NaN, done:false}
// 第二次next方法的时候不带参数，导致 y 的值等于2 * undefined（即NaN）
a.next() // Object{value:NaN, done:true}
var b = foo(5);
b.next() // { value:6, done:false }
b.next(12) // { value:8, done:false }
// 上面的y = 2*12（即next的传参是上一个yield的返回值）,然后24/3=8
b.next(13) // { value:42, done:true }
// 第三次调用next方法，将上一次yield表达式的值设为13，因此z等于13，这时x等于5，y等于24，所以return语句的值等于42。注意，由于next方法的参数表示上一个yield表达式的返回值，所以在第一次使用next方法时，传递参数是无效的。从语义上讲，第一个next方法用来启动遍历器对象，所以不用带有参数。
如果想要第一次调用next方法时，就能够输入值，可以在 Generator 函数外面再包一层。
function wrapper(generatorFunction) {
return function (...args) {
let generatorObject = generatorFunction(...args);
generatorObject.next();
return generatorObject;
};
}
const wrapped = wrapper(function* () {
console.log(`First input: ${yield}`);
return 'DONE';
});
wrapped().next('hello!')
// First input: hello!throw方法
Generator 函数返回的遍历器对象，都有一个throw方法，可以在函数体外抛出错误，然后在 Generator 函数体内捕获。
var g = function* () {
try {
yield;
} catch (e) {
console.log('内部捕获', e);
}
};
var i = g();
i.next();
try {
i.throw(new Error('a')); // 第一个错误被 Generator 函数体内的catch语句捕获。
i.throw(new Error('b')); // i第二次抛出错误，由于 Generator 函数内部的catch语句已经执行过了
// 所以这个错误就被抛出了 Generator 函数体，被函数体外的catch语句捕获。
// 建议抛出Error对象的实例。
} catch (e) {
console.log('外部捕获', e);
}
// 内部捕获 a
// 外部捕获 bthrow注意点：
1. 不要混淆遍历器对象的throw方法和全局的throw命令。上面代码的错误，是用遍历器对象的throw方法抛出的，而不是用throw命令抛出的。后者只能被函数体外的catch语句捕获。
2.如果 Generator 函数内部和外部，都没有部署try...catch代码块，执行遍历器对象的throw方法，程序将报错，直接中断执行
3.throw方法抛出的错误要被内部捕获，前提是必须至少执行过一次next方法。
function* gen() {
try {
yield 1;
} catch (e) {
console.log('内部捕获');
}
}
var g = gen();
g.throw(1); // next方法一次都没有执行过。这时，抛出的错误不会被内部捕获，而是直接在外部抛出，导致程序出错。
// Uncaught 14.throw方法被捕获以后，会附带执行下一条yield表达式。也就是说，会附带执行一次next方法。
var gen = function* gen(){
try {
yield console.log('a');
} catch (e) {
// ...
}
yield console.log('b');
yield console.log('c');
}
var g = gen();
g.next() // a
g.throw() // b // 执行了一次next
g.next() // c5Generator 函数体外抛出的错误，可以在函数体内捕获（上例所示）；反过来，Generator 函数体内抛出的错误，也可以被函数体外的catch捕获。
function* foo() {
var x = yield 3;
var y = x.toUpperCase(); //参数 42，数值是没有toUpperCase方法的，所以会抛出一个 TypeError 错误，被函数体外的catch捕获。
yield y;
}
var it = foo();
it.next(); // { value:3, done:false }
try {
it.next(42);
} catch (err) {
console.log(err);
}6一旦 Generator 执行过程中抛出错误，且没有被内部捕获，就不会再执行下去了。如果此后还调用next方法，将返回一个value属性等于undefined、done属性等于true的对象，即 JavaScript 引擎认为这个 Generator 已经运行结束了。
return方法
Generator 函数返回的遍历器对象，还有一个return方法，可以返回给定的值，并且终结遍历 Generator 函数。
function* gen() {
yield 1;
yield 2;
yield 3;
}
var g = gen();
g.next() // { value: 1, done: false }
g.return('foo') // { value: "foo", done: true } // 设置返还值并且Generator 函数的遍历终止
g.next() // { value: undefined, done: true }return注意点:
1.如果return方法调用时，不提供参数，则返回值的value属性为undefined
2.如果 Generator 函数内部有try...finally代码块，且正在执行try代码块，那么return方法会推迟到finally代码块执行完再执行。
function* numbers () {
yield 1;
try {
yield 2;
yield 3;
} finally { //不管有无异常都执行
yield 4;
yield 5;
}
yield 6;
}
var g = numbers();
g.next() // { value: 1, done: false }
g.next() // { value: 2, done: false }
g.return(7) // { value: 4, done: false }
g.next() // { value: 5, done: false }
g.next() // { value: 7, done: true }next()、throw()、return() 的共同点
next()、throw()、return()这三个方法本质上是同一件事，可以放在一起理解。它们的作用都是让 Generator 函数恢复执行，并且使用不同的语句替换yield表达式。
next()是将yield表达式替换成一个值。
const g = function* (x, y) {
let result = yield x + y;
return result;
};
const gen = g(1, 2);
gen.next(); // Object {value: 3, done: false}
gen.next(1); // Object {value: 1, done: true}
// 相当于将 let result = yield x + y
// 替换成 let result = 1;
上面代码中，第二个next(1)方法就相当于将yield表达式替换成一个值1。如果next方法没有参数，就相当于替换成undefined。
throw()是将yield表达式替换成一个throw语句。
gen.throw(new Error('出错了')); // Uncaught Error: 出错了
// 相当于将 let result = yield x + y
// 替换成 let result = throw(new Error('出错了'));
return()是将yield表达式替换成一个return语句。
gen.return(2); // Object {value: 2, done: true}
// 相当于将 let result = yield x + y
// 替换成 let result = return 2;for...of与generator的关系
1.for...of循环可以自动遍历 Generator 函数运行时生成的Iterator对象，且此时不再需要调用next方法。
function* foo() {
yield 1;
yield 2;
yield 3;
yield 4;
yield 5;
return 6;
}
for (let v of foo()) {
console.log(v);
}
// 1 2 3 4 52.将 Generator 函数加到对象的Symbol.iterator属性上面。可以让for...of循环该对象
function* objectEntries() {
let propKeys = Object.keys(this);
for (let propKey of propKeys) {
yield [propKey, this[propKey]];
}
}
let jane = { first: 'Jane', last: 'Doe' };
jane[Symbol.iterator] = objectEntries;
for (let [key, value] of jane) {
console.log(`${key}: ${value}`);
}
// first: Jane
// last: Doe除了for...of循环以外，扩展运算符（...）、解构赋值和Array.from方法内部调用的，都是遍历器接口。这意味着，它们都可以将 Generator 函数返回的 Iterator 对象，作为参数。
function* numbers () {
yield 1
yield 2
return 3
yield 4
}
// 扩展运算符
[...numbers()] // [1, 2]
// Array.from 方法
Array.from(numbers()) // [1, 2]
// 解构赋值
let [x, y] = numbers();
x // 1
y // 2
// for...of 循环
for (let n of numbers()) {
console.log(n)
}
// 1
// 2Generator 函数的this
Generator 函数总是返回一个遍历器，ES6 规定这个遍历器是 Generator 函数的实例，也继承了 Generator 函数的prototype对象上的方法。
function* g() {}
g.prototype.hello = function () {
return 'hi!';
};
let obj = g(); // g返回的遍历器对象，根据规定是obj是g的实例，而且继承了g.prototype。
obj instanceof g // true
obj.hello() // 'hi!'Generator的作用
（1）Generator 可以暂停函数执行，返回任意表达式的值。是实现状态机的最佳结构，所以是async函数的基本原理
//实现状态机
var clock = function* () {
while (true) { // 无限循环
console.log('Tick!');
yield;
console.log('Tock!');
yield;
}
};// 实现async函数
function* main() {
var result = yield request("http://some.url"); // 暂停运行
var resp = JSON.parse(result);
console.log(resp.value);
}
function request(url) {
makeAjaxCall(url, function(response){
it.next(response); // 通过next传参，返回上一布的结果
// 必须加上response参数，因为yield表达式，本身是没有值的，总是等于undefined。
});
}
var it = main();
it.next();（2）控制流管理
（3）利用 Generator 函数，可以在任意对象上部署 Iterator 接口。
（4）作为数据结构
Generator 可以看作是数据结构，更确切地说，可以看作是一个数组结构，因为 Generator 函数可以返回一系列的值，这意味着它可以对任意表达式，提供类似数组的接口。
function* doStuff() {
yield fs.readFile.bind(null, 'hello.txt');
yield fs.readFile.bind(null, 'world.txt');
yield fs.readFile.bind(null, 'and-such.txt');
}
[...doStuff()] // ['hello.txt','world.txt','and-such.txt']Generator 与协程
todo...
Generator 与上下文
JavaScript 代码运行时，会产生一个全局的上下文环境（context，又称运行环境），包含了当前所有的变量和对象。然后，执行函数（或块级代码）的时候，又会在当前上下文环境的上层，产生一个函数运行的上下文，变成当前（active）的上下文，由此形成一个上下文环境的堆栈（context stack）。
这个堆栈是“后进先出”的数据结构，最后产生的上下文环境首先执行完成，退出堆栈，然后再执行完成它下层的上下文，直至所有代码执行完成，堆栈清空。
Generator 函数不是这样，它执行产生的上下文环境，一旦遇到yield命令，就会暂时退出堆栈，但是并不消失，里面的所有变量和对象会冻结在当前状态。等到对它执行next命令时，这个上下文环境又会重新加入调用栈，冻结的变量和对象恢复执行。
function* gen() {
yield 1;
return 2;
}
let g = gen();
console.log(
g.next().value,
g.next().value,
);
上面代码中，第一次执行g.next()时，Generator 函数gen的上下文会加入堆栈，即开始运行gen内部的代码。等遇到yield 1时，gen上下文退出堆栈，内部状态冻结。第二次执行g.next()时，gen上下文重新加入堆栈，变成当前的上下文，重新恢复执行。
generator注意点
1.如果把g当作普通的构造函数，并不会生效，因为g返回的总是遍历器对象，而不是this对象。
function* g() {
this.a = 11; // g在this对象上面添加了一个属性a，但是obj对象拿不到这个属性。
}
let obj = g();
obj.next();
obj.a // undefined2.Generator 函数也不能跟new命令一起用，会报错。
function* F() { //报错，因为F不是构造函数。
yield this.x = 2;
yield this.y = 3;
}
new F()
// TypeError: F is not a constructor
作为对象属性的 Generator 函数
let obj = {
* myGeneratorMethod() {
···
}
};
//与上面的写法是等价的。
let obj = {
myGeneratorMethod: function* () {
// ···
}
};问题集锦
1调用 Generator 函数后的返回是什么？
是一个指向内部状态的指针对象（遍历器对象）
2yield表达式与return语句的区别？
相似之处在于，都能返回紧跟在语句后面的那个表达式的值。
区别在于每次遇到yield，函数暂停执行，下一次再从该位置继续向后执行，而return语句不具备位置记忆的功能（只有一个 且直接结束函数）。
3在包含foreach的generator中使用yield会怎么样？
结果产生一个句法错误。
var arr = [1, [[2, 3], 4], [5, 6]];
var flat = function* (a) {
a.forEach(function (item) { // 因为forEach方法的参数是一个普通函数，但是在里面使用了yield表达式
if (typeof item !== 'number') {
yield* flat(item);
} else {
yield item;
}
});
};
for (var f of flat(arr)){
console.log(f);
}
// 修改方法，使用for循环
var arr = [1, [[2, 3], 4], [5, 6]];
var flat = function* (a) {
var length = a.length;
for (var i = 0; i < length; i++) {
var item = a[i];
if (typeof item !== 'number') {
yield* flat(item);
} else {
yield item;
}
}
};
for (var f of flat(arr)) {
console.log(f);
}
// 1, 2, 3, 4, 5, 64yield表达式的返回以及next（xx）方法的传参
yield表达式本身没有返回值，或者说总是返回undefined
next方法可以带一个参数，该参数就会被当作上一个yield表达式的返回值。
5遍历器对象的throw方法和全局的throw命令区别
遍历器对象的throw方法抛出的被 Generator 函数内部的catch语句捕获。
用throw命令抛出的只能被函数体外的catch语句捕获。
6如何使Generator 函数返回一个正常的对象实例，既可以用next方法，又可以获得正常的this？
方法1：使用call方法绑定 Generator 函数内部的this。
function* F() {
this.a = 1;
yield this.b = 2;
yield this.c = 3;
}
var obj = {};
var f = F.call(obj); // F内部的this对象绑定obj对象(讲F的this绑定到obj上，使其可以访问F)
f.next(); // Object {value: 2, done: false}
f.next(); // Object {value: 3, done: false}
f.next(); // Object {value: undefined, done: true}
obj.a // 1
obj.b // 2
obj.c // 3方法2：使用call方法绑定 Generator 函数内部的prototype（原型）上。
function* F() {
this.a = 1;
yield this.b = 2;
yield this.c = 3;
}
var f = F.call(F.prototype);
f.next(); // Object {value: 2, done: false}
f.next(); // Object {value: 3, done: false}
f.next(); // Object {value: undefined, done: true}
f.a // 1
f.b // 2
f.c // 37如何使Generator 函数可以对它执行new命令了。
function* gen() {
this.a = 1;
yield this.b = 2;
yield this.c = 3;
}
function F() { // 将F改成构造函数
return gen.call(gen.prototype); // 并且绑定到gen的prototype上
}
var f = new F();
f.next(); // Object {value: 2, done: false}
f.next(); // Object {value: 3, done: false}
f.next(); // Object {value: undefined, done: true}
f.a // 1
f.b // 2
f.c // 3