深入研究ES6 Generators

　　ES6 Generators系列：

1. ES6 Generators基本概念
2. 深入研究ES6 Generators
3. ES6 Generators的异步应用
4. ES6 Generators并发

　　如果你还不知道什么是ES6 generators，请看我的前一篇文章“ES6 Generators基本概念” 。如果你已经对它有所了解，本文将带你深入了解ES6 generators的一些细节。

 

错误处理

　　ES6 generators设计中最牛逼的部分之一就是generator函数内部的代码是同步的，即使在generator函数外部控制是异步进行的。

　　也就是说，你可以使用任何你所熟悉的错误处理机制来简单地在generator函数中处理错误，例如使用try..catch机制。

　　来看一个例子：

function *foo() {
    try {
        var x = yield 3;
        console.log( "x: " + x ); // 有可能永远也不会运行到这儿！
    }
    catch (err) {
        console.log( "Error: " + err );
    }
}

　　尽管函数会在yield 3表达式的位置暂停任意长的时间，但是如果有错误被发回generator函数，try..catch依然会捕获该错误！你可以尝试在异步回调中调用上面的代码。

　　那么，如何才能将错误精准地发回给generator函数呢？

var it = foo();

var res = it.next(); // { value:3, done:false }

// 这里我们不调用next(..)方法，而直接抛出一个异常：
it.throw( "Oops!" ); // Error: Oops!

　　这里我们使用了另一个方法throw(..)，它会在generator函数暂停的位置抛出一个错误，然后try..catch语句会捕获这个错误！

　　注意：如果你通过throw(..)方法向generator函数抛出一个错误，但是该generator函数中并没有try..catch语句来捕获该错误，那么这个错误会被传回来（如果这个错误没有被其它代码捕获，则会被当作一个未处理的异常向上抛出）。所以：

function *foo() { }

var it = foo();
try {
    it.throw( "Oops!" );
}
catch (err) {
    console.log( "Error: " + err ); // Error: Oops!
}

　　显然，反方向的错误处理也是可行的，看下面的代码：

function *foo() {
    var x = yield 3;
    var y = x.toUpperCase(); // 可能会引发类型错误！
    yield y;
}

var it = foo();

it.next(); // { value:3, done:false }

try {
    it.next( 42 ); // 42没有toUpperCase()方法
}
catch (err) {
    console.log( err ); // toUpperCase()引发TypeError错误
}

 

Generators委托

　　你可以在一个generator函数体内调用另一个generator函数，不是通过普通的方式实例化一个generator函数，实际上是将当前generator函数的迭代控制委托给另一个generator函数。我们通过关键字yield *来实现。看下面的代码：

function *foo() {
    yield 3;
    yield 4;
}

function *bar() {
    yield 1;
    yield 2;
    yield *foo(); // yield *将当前函数的迭代控制委托给另一个generator函数foo()
    yield 5;
}

for (var v of bar()) {
    console.log( v );
}
// 1 2 3 4 5

　　注意这里我们依然推荐yield *foo()这种写法，而不用yield* foo()，我在前一篇文章中也提到过这一点（推荐使用function *foo(){}而不用function* foo(){}）。事实上，在很多其它的文章和文档中也都采用了前者，这种写法会让你的代码看起来更清晰一些。

　　我们来看一下上面代码的运行原理。在for..of循环遍历中，通过隐式调用next()方法将表达式yield 1和yield 2的值返回，这一点我们在前一篇文章中已经分析过了。在关键字yield *的位置，程序实例化并将迭代控制委托给另一个generator函数foo()。一旦通过yield *将迭代控制从*bar()委托给*foo()（只是暂时性的），for..of循环将通过next()方法遍历foo()，因此表达式yield 3和yield 4将对应的值返回给for..of循环。当对*foo()的遍历结束后，委托控制又重新回到之前的那个generator函数，所以表达式yield 5返回了对应的值。

　　上面的代码很简单，只是通过yield表达式输出值。当然，你完全可以不通过for..of循环而手动通过next(..)方法并传入相应的值来进行遍历，这些传入的值也会通过yield *关键字传递给对应的yield表达式中。看下面的例子：

function *foo() {
    var z = yield 3;
    var w = yield 4;
    console.log( "z: " + z + ", w: " + w );
}

function *bar() {
    var x = yield 1;
    var y = yield 2;
    yield *foo(); // `yield*` delegates iteration control to `foo()`
    var v = yield 5;
    console.log( "x: " + x + ", y: " + y + ", v: " + v );
}

var it = bar();

it.next();      // { value:1, done:false }
it.next( "X" ); // { value:2, done:false }
it.next( "Y" ); // { value:3, done:false }
it.next( "Z" ); // { value:4, done:false }
it.next( "W" ); // { value:5, done:false }
// z: Z, w: W

it.next( "V" ); // { value:undefined, done:true }
// x: X, y: Y, v: V

　　虽然这里我们只展示了一级委托，但理论上可以有任意多级委托，就是说上例中的generator函数*foo()中还可以有yield *表达式，从而将控制进一步委托给另外的generator函数，一级一级传递下去。

　　还有一点就是yield *表达式允许接收被委托的generator函数的return返回值。

function *foo() {
    yield 2;
    yield 3;
    return "foo"; // 字符串"foo"会被返回给yield *表达式
}

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"   { value:4, done:false }
it.next(); // { value:undefined, done:true }

　　看上面的代码，通过yield *foo()表达式，程序将控制委托给generator函数*foo()，当函数foo()执行完毕后，通过return语句将值（字符串"foo"）返回给yield *表达式，然后在bar()函数中，这个值最终被赋值给变量v。

　　Yield和yield *之间有个很有趣的区别：在yield表达式中，接收的值是由随后的next(..)方法传入的参数，但是在yield *表达式中，它接收的是被委托的generator函数中return语句返回的值（此时通过next(..)方法将值传入的过程是透明的）。

　　你也可以在yield *委托中进行双向错误处理：

function *foo() {
    try {
        yield 2;
    }
    catch (err) {
        console.log( "foo caught: " + err );
    }

    yield; // 暂停

    // 抛出一个错误
    throw "Oops!";
}

function *bar() {
    yield 1;
    try {
        yield *foo();
    }
    catch (err) {
        console.log( "bar caught: " + err );
    }
}

var it = bar();

it.next(); // { value:1, done:false }
it.next(); // { value:2, done:false }

it.throw( "Uh oh!" ); // 将会被foo()中的try..catch捕获
// foo caught: Uh oh!

it.next(); // { value:undefined, done:true }  --> 注意这里不会出现错误！
// bar caught: Oops!

　　在上面的代码中，throw("Uh oh!")方法抛出一个错误，该错误被yield *委托的generator函数*foo()中的try..catch所捕获。同样地，* foo()中的throw "Oops!"语句将错误抛回给*bar()，然后被*bar()中的try..catch捕获。如果错误没有被捕获到，则会继续向上抛出。

 

总结

　　从代码语义层面来看，generator函数是同步执行的，这意味着你可以在yield语句中使用try..catch来处理错误。另外，generator遍历器还有一个throw(..)方法，可以在其暂停的地方抛出一个错误，这个错误也可以被generator函数内部的try..catch捕获。

　　关键字yield *允许你在当前的generator函数内部委托并遍历另一个generator函数。我们可以将参数通过yield *传入到被委托的generator函数体中，当然，错误信息也会通过yield *被传回来。

　　到目前为止我们还有一个最基本的问题没有回答，那就是如何在异步模式中使用generator函数。前面我们看到的所有对generator函数的遍历都是同步执行的。

　　关键是要构造一种机制，能够使generator函数在暂停的时候启动一个异步任务，然后在异步任务结束时恢复generator函数的执行（通过调用next()方法）。我们将在下一篇文章中探讨在generator函数中创建这种异步控制的各种方法。敬请关注！