generator函数详解

Generator 函数的定义

• 语法上，Generator 函数是一个状态机，封装了多个内部状态。
• 形式上，Generator是一个函数。不同于普通函数，是可以暂停执行的，所以函数名之前要加星号，以示区别。
• 整个Generator函数就是一个封装的异步任务，或者说是异步任务的容器，异步操作需要暂停的地方，都用yield语句。

什么是Generator函数

1. function 关键字和函数之间有一个星号(*),且内部使用yield表达式，定义不同的内部状态。
2. 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。

function fn(){ // 定义一个Generator函数
yield ‘hello’;
yield ‘world’;
return ‘end’;
}
var f1 =fn(); // 调用Generator函数
console.log(f1); // fn {[[GeneratorStatus]]: “suspended”}
console.log(f1.next()); // {value: “hello”, done: false}
console.log(f1.next()); // {value: “world”, done: false}
console.log(f1.next()); // {value: “end”, done: true}
console.log(f1.next()); // {value: undefined, done: true}

但是，调用Generator函数后，函数并不执行，返回的也不是函数执行后的结果，而是一个指向内部状态的指针对象。

下一步，必须调用遍历器对象的next方法，使得指针移向下一个状态。即：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）为止。

Generator 函数是分段执行的，yield表达式是暂停执行的标记，而next方法可以恢复执行。

如下案例：

function* gen(x){//一个 Generator 函数
	console.log('x='+x)
	var y = yield x + 2;
    
	return y;
}
//调用Generator 函数
var g = gen(1);
 
g.next();
输出：x=1
{value: 3, done: false}
 
注意：调用g.next() 即执行异步任务的  x+2  

• next 方法的作用是分阶段执行 Generator 函数。每次调用 next 方法，会返回一个对象，表示当前阶段的信息（ value 属性和 done 属性）。
• value 属性是 yield 语句后面表达式的值，表示当前阶段的值；
• done 属性是一个布尔值，表示 Generator 函数是否执行完毕，即是否还有下一个阶段(done为false 继续执行)。

Generator 函数的数据交换

function* gen(x){
  var y = yield x + 2;
  return y;
}
 
var g = gen(1);
//第一次执行
g.next() // { value: 3, done: false }
//第二次执行 时，如果有带参数，
这个参数可以传入 Generator 函数，作为上个阶段异步任务的返回结果，被函数体内的变量 y 接收。
g.next(2) // { value: 2, done: true }
因此，这一步的 value 属性，返回的就是2（变量 y 的值）。
 
//如果没带参数
g.next() //{value: undefined, done: true}

1.迭代器协议： 定义了一种标准的方式来产生一个有限或无限序列的值；
当一个对象被认为是一个迭代器时，它实现了一个 next() 的方法，next()返回值如下：

{
 done:true,//false迭代是否结束，
 value:v,//迭代器返回值
}

2.generator的用途：

在JavaScript中,一个函数一旦被执行,就会执行到最后或者被return,运行期间不会被外部所影响打断,而generator的出现就打破了这种函数运行的完整性。

3.generator函数与普通函数的区别:

    a.function关键字与函数名中间有一个*键
    b.Generator函数使用了yield表达式
    c. 直接调用 Generator函数并不会执行，也不会返回运行结果，而是返回一个遍历器对象（Iterator Object）
    d.调用Generator函数时需用到next(),如果有多个yield状态,要依次调用next()
    e.该生成器函数执行后会返回一个Iterator对象,对象内有yield的返回值,以及还有一个状态done的属性(该属性表示当前生成器内yield表达式全部执行完毕,执行完毕返回true)
    {
         done:true,//false迭代是否结束，
         value:v,//迭代器返回值
    }

4.generator函数的语法：

   // 传统函数
      function foo() {
         return 'hello world'
     }

     foo()   // 'hello world'，一旦调用立即执行


     //Generator函数
        function* persition(){
            yield '我是generato生成器';
            yield '我要开始了';
            return '结束'
        }
        //创建一个句柄，赋值给生成器
        var iterator =persition();
        //直接调用并不能被立即执行
        console.log(iterator)
        //需使用next()方法来调用这个生成器 next()方法调用一次,
        //并不能将Generator函数内的yield值全部打印出来，需要依次进行调用
        console.log(iterator.next())
        console.log(iterator.next())
        //如果iterator对象内done为true，证明Generator函数执行完毕
        console.log(iterator.next())

5.yield表达式:

    yield 表达式只能用在 Generator 函数里面，用在其它地方都会报错
        function(){
            yield 1;
        }
        // SyntaxError: Unexpected number
        // 在一个普通函数中使用yield表达式，结果产生一个句法错误
}

6.next():
generator函数（生成器）调用的唯一方法,且注意需依次调用next方法,
对于普通的生成器，第一次next调用，相当于启动生成器，会从生成器函数的第一行代码开始执行，直到第一次执行完yield语句后，跳出生成器函数。
然后第二个next调用，进入生成器函数后，从yield语句的下一句语开始执行，然后重新运行到yield语句，执行后，跳出生成器函数，

promise generator aysnc/await

1.三者都是异步编程的解决方案,不同的是,promise为较早出来的,其次generator,最后为async/await,三者象征了前端进行解决异步编程的进化路程。

promise:

 promise比较简单，也是最常用的，主要就是将原来用  回调函数异步编程的方法  转成  relsove和reject触发事件；


    对象内含有四个方法，then()异步请求成功后
                      catch()异步请求错误的回调方法
                      finally()请求之后无论是什么状态都会执行
                      resolve()将现有对象转换为Promise对象
                      all()此方法用于将多个Promise实例包装成一个新的promise实例。
                      race()也是将多个Promise实例包装成一个新的promise实例
                      reject()返回一个状态为Rejected的新Promise实例。
                      
    有点：让回调函数变成了规范的链式写法，程序流程可以看的很清楚
    缺点:编写的难度比传统写法高，阅读代码也不是一眼可以看懂

Generator:

generator是一个迭代生成器,其返回值为迭代器(lterator),是ES6标准引入的新的数据类型，主要用于异步编程,它借鉴于Python中的generator概念和语法；

generator函数内有两个重要方法，1 yield表达式 2.next()

Generator 函数是分段执行的，yield表达式是暂停执行的标记，而 next方法可以恢复执行

优点：1.利用循环，每调用一次，就使用一次，不占内存空间 2.打破了普通函数执行的完整性
缺点: 需要用next()方法手动调用,直接调用返回无效iterator 2.

async/await:

    async：异步函数
    await：同步操作

     es7中提出来的异步解决方法,是目前解决异步编程终它基极解决方案,于promise为基础,其实也就是generator的高级语法糖,本身自己就相当于一个迭代生成器(状态机),它并不需要手动通过next()来调用自己,与普通函数一样
     
    async就相当于generator函数中的*,await相当于yield,

    async 用于申明一个 function 是异步的，而 await 用于等待一个异步方法执行完成。
     function getSomething() {
          return "something";
    }

    async function testAsync() {
        return Promise.resolve("hello async");
    }

    async function test() {
        //await是在等待一个async函数完成
        const v1 = await getSomething();
        //await后面不仅可以接Promise，还可以接普通函数或者直接量
        const v2 = await testAsync();
        console.log(v1, v2);
    }

运用场景

1、代替递归
斐波那契数列的实现：

function * fibonacci(seed1, seed2) {
while (true) {
yield (() => {
seed2 = seed2 + seed1;
seed1 = seed2 - seed1;
return seed2;
})();
}
}
const fib = fibonacci(0, 1);
fib.next(); // {value: 1, done: false}
fib.next(); // {value: 2, done: false}
fib.next(); // {value: 3, done: false}
fib.next(); // {value: 5, done: false}
fib.next(); // {value: 8, done: false}

2、异步操作的同步化
Generator 函数的暂停执行的效果，意味着可以把异步操作写在yield表达式里面，等到调用next方法时再往后执行。这实际上等同于不需要写回调函数了，因为异步操作的后续操作可以放在yield表达式下面，反正要等到调用next方法时再执行。所以，Generator 函数的一个重要实际意义就是用来处理异步操作，改写回调函数。
Ajax 是典型的异步操作，通过 Generator 函数部署 Ajax 操作，可以用同步的方式表达。

function* main() {
var result = yield request(“http://some.url“);
var resp = JSON.parse(result);
console.log(resp.value);
}
function request(url) {
makeAjaxCall(url, function(response){
it.next(response);
});
}
var it = main();
it.next();

上面代码的main函数，就是通过 Ajax 操作获取数据。可以看到，除了多了一个yield，它几乎与同步操作的写法完全一样。注意，makeAjaxCall函数中的next方法，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。
逐行读取文本文件：

function * numbers() {
let file = new FileReader(“numbers.txt”);
try {
while(!file.eof) {
yield parseInt(file.readLine(), 10);
}
} finally {
file.close();
}
}

3、控制流的管理
如一个多步操作非常耗时，采用回调的话：

step1(function (value1) {
step2(value1, function(value2) {
step3(value2, function(value3) {
step4(value3, function(value4) {
// Do something with value4
});
});
});
});
采用promise改写：
Promise.resolve(step1)
.then(step2)
.then(step3)
.then(step4)
.then(function (value4) {
// Do something with value4
}, function (error) {
// Handle any error from step1 through step4
}).done();

而使用generator函数：

function* longRunningTask(value1) {
try {
var value2 = yield step1(value1);
var value3 = yield step2(value2);
var value4 = yield step3(value3);
var value5 = yield step4(value4);
// Do something with value4
} catch (e) {
// Handle any error from step1 through step4
}
}

总结：

从回调函数，到promise,再到generator,再到Async/await,这四种分别代表了JavaScript异步编程解决方案的进化路程。async和generator函数主要就是为了解决异步的并发调用使用的 ，直接将参数从then里取出来，相比promise的链式调用，传参更加方便，异步顺序更加清晰