【转向JavaScript系列】深入理解Generators

【转向JavaScript系列】深入理解Generators

随着Javascript语言的发展，ES6规范为我们带来了许多新的内容，其中生成器Generators是一项重要的特性。利用这一特性，我们可以简化迭代器的创建，更加令人兴奋的，是Generators允许我们在函数执行过程中暂停、并在将来某一时刻恢复执行。这一特性改变了以往函数必须执行完成才返回的特点，将这一特性应用到异步代码编写中，可以有效的简化异步方法的写法，同时避免陷入回调地狱。

本文将对Generators进行简单介绍，然后结合笔者在C#上的一点经验，重点探讨Generators运行机制及在ES5的实现原理。

1.Generators简单介绍

一个简单的Generator函数示例

function* example() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
}
var iter=example();
iter.next();//{value:1，done:false}
iter.next();//{value:2，done:false}
iter.next();//{value:3，done:false}
iter.next();//{value:undefined，done:true}

上述代码中定义了一个生成器函数，当调用生成器函数example()时，并非立即执行该函数，而是返回一个生成器对象。每当调用生成器对象的.next()方法时，函数将运行到下一个yield表达式，返回表达式结果并暂停自身。当抵达生成器函数的末尾时，返回结果中done的值为true，value的值为undefined。我们将上述example()函数称之为生成器函数，与普通函数相比二者有如下区别

• 普通函数使用function声明，生成器函数用function*声明
• 普通函数使用return返回值，生成器函数使用yield返回值
• 普通函数是run to completion模式，即普通函数开始执行后，会一直执行到该函数所有语句完成，在此期间别的代码语句是不会被执行的；生成器函数是run-pause-run模式，即生成器函数可以在函数运行中被暂停一次或多次，并且在后面再恢复执行，在暂停期间允许其他代码语句被执行

对于Generators的使用，本文不再多做介绍，如需了解更多内容推荐阅读下面系列文章，《ES6 Generators: Complete Series》或者《深入掌握 ECMAScript 6 异步编程》系列文章

Generators in C#

生成器不是一个新的概念，我最初接触这一概念是在学习使用C#时。C#从2.0版本便引入了yield关键字，使得我们可以更简单的创建枚举数和可枚举类型。不同的是C#中未将其命名为生成器Generators，而将其称之为迭代器。

本文不会介绍C#中可枚举类IEnumerable和枚举数IEnumerator内容，如需了解推荐阅读《C#4.0图解教程》相关章节。

C#迭代器介绍

让我们先看一个示例，下面方法声明实现了一个产生和返回枚举数的迭代器

public IEnumerable  Example()
{
 yield return 1;
 yield return 2;
 yield return 3;
}

方法定义与ES6 Generators定义很接近，定义中声明返回了一个int类型的泛型可枚举类型，方法体内通过yield return语句返回值并将自身暂停执行。
使用迭代器来创建可枚举类型的类

class YieldClass
{
    public IEnumerable Example()//迭代器
    {
 yield return 1;
 yield return 2;
 yield return 3;
    }
}
class Program
{
    static void Main()
    {
 YieldClass yc=new YieldClass ();
 foreach(var a in yc.Example())
 Console.WriteLine(a);
    }
}

上述代码会产生如下输入

1
2
3

C#迭代器原理

在.Net中，yield并不是.Net runtime的特性，而是一个语法糖，代码编译时，这一语法糖会被C#编译器编译成简单的IL代码。

继续研究上述示例，通过Reflector反编译工具可以看到，编译器为我们生成了一个带有如下声明的内部类

[CompilerGenerated]
private sealed class YieldEnumerator : 
   IEnumerable