Generator
函数是 ES6 提供的一种异步编程
解决方案,语法行为与传统函数完全不同。
Generator 函数有多种理解角度。
语法上,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。一是, function 关键字与函数名之间有一个星号;二是,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”)。
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,也就是遍历器对象(Iterator Object)
function* helloWorldGenerator() {
yield 'hello';
yield 'world';
return 'ending';
}
var hw = helloWorldGenerator();
必须调用遍历器对象的 next 方法,使得指针移向下一个状态。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。换言之,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。
hw.next()
// { value: 'hello', done: false }
hw.next()
// { value: 'world', done: false }
hw.next()
// { value: 'ending', done: true }
hw.next()
// { value: undefined, done: true }
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。
由于 Generator 函数返回的遍历器对象,只有调用 next 方法才会遍历下一个内部状态,所以其实提供了一种可以暂停执行的函数。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 。
需要注意的是, yield 表达式后面的表达式,只有当调用 next 方法、内部指针指向该语句时才会执行,因此等于为 JavaScript 提供了手动的“惰性求值”(Lazy Evaluation)的语法功能。
另外需要注意, yield 表达式只能用在 Generator 函数里面,用在其他地方都会报错。
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
}
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* 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}
a.next() // Object{value:NaN, done:true}
var b = foo(5);
b.next() // { value:6, done:false }
b.next(12) // { value:8, done:false }
b.next(13) // { value:42, done:true }
上面代码中,第二次运行 next 方法的时候不带参数,导致 y 的值等于 2 * undefined (即 NaN ),除以 3 以后还是 NaN ,因此返回对象的 value 属性也等于 NaN 。第三次运行 Next 方法的时候不带参数,所以 z 等于 undefined ,返回对象的 value 属性等于 5 + NaN + undefined ,即 NaN 。
如果向 next 方法提供参数,返回结果就完全不一样了。上面代码第一次调用 b 的 next 方法时,返回 x+1 的值 6 ;第二次调用 next 方法,将上一次 yield 表达式的值设为 12 ,因此 y 等于 24 ,返回 y / 3 的值 8 ;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。V8 引擎直接忽略第一次使用 next 方法时的参数,只有从第二次使用 next 方法开始,参数才是有效的。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。
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 5
上面代码使用 for...of 循环,依次显示 5 个 yield 表达式的值。这里需要注意,一旦 next 方法的返回对象的 done 属性为 true , for...of 循环就会中止,且不包含该返回对象,所以上面代码的 return 语句返回的 6 ,不包括在 for...of 循环之中。
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
// 2