介紹ES6 Generators
什么是Generators(生成器函式)?讓我們先來看看一個例子,
function* quips(name) {
yield "hello " + name + "!";
yield "i hope you are enjoying the blog posts";
if (name.startsWith("X")) {
yield "it's cool how your name starts with X, " + name;
}
yield "see you later!";
}
這是一只會說話的貓的一些代碼,可能是當今互聯網上最重要的一種應用,它看起來有點像一個函式,對嗎?這被稱為生成器-函式,它與函式有很多共同之處,但你馬上就能看到兩個不同之處,
- 普通函式以function開頭,生成器函式以function*開頭
- 在生成器函式中,yield是一個關鍵字,語法看起來像return,不同的是,函式(甚至是生成器函式)只能回傳一次,而生成器函式可以“yield”任何次數,yield運算式暫停了生成器的執行,同時它可以在以后再次恢復,
Generators可以做什么
當你呼叫生成器-函式quips()時會發生什么?
> var iter = quips("jorendorff");
[object Generator]
> iter.next()
{ value: "hello jorendorff!", done: false }
> iter.next()
{ value: "i hope you are enjoying the blog posts", done: false }
> iter.next()
{ value: "see you later!", done: false }
> iter.next()
{ value: undefined, done: true }
你可能已經非常習慣于普通函式和它們的行為方式,當你呼叫它們時,它們會立即開始運行,并一直運行到回傳或拋出例外,所有這些對任何JS程式員來說都是第二天性,呼叫一個生成器看起來也是一樣的:quips("jorendorff"),但是當你呼叫一個生成器時,它還沒有開始運行,相反,它回傳一個暫停的Generator物件iter(就是在上面的例子中叫做iter的物件),你可以把這個Generator物件看作是一個函式呼叫,在呼叫前被凍結,具體來說,它被凍結在生成器函式的頂端,就在運行其第一行代碼之前,每次你呼叫Generator物件的方法.next()時,函式呼叫都會自我解凍,并運行到下一個yield運算式為止,這就是為什么我們每次呼叫上面的iter.next()方法,都會得到一個不同的字串值,這些都是由函式quips()中的yield運算式產生的值,在最后一次iter.next()呼叫中,我們終于到達了生成器-函式的終點,所以結果中.done欄位的值是true,到達生成器函式的終點就像普通函式回傳undefined一樣,這就是為什么結果的value欄位值是undefined,
現在可能是一個好時機,回到會說話的貓的演示頁面,真正地玩一玩代碼,試著把yield放在一個回圈里面,會發生什么?從技術上講,每次Generator執行yield時,它的堆疊--區域變數、引數、臨時值以及當前在Generator主體中的執行位置--都會從堆疊中洗掉,然而,Generator物件會保留對這個堆疊框架的參考(或副本),以便以后.next()呼叫可以重新激活它并繼續執行,
值得指出的是,Generator不是執行緒,在有執行緒的語言中,多段代碼可以同時運行,通常會導致競賽條件、非確定性和甜蜜的性能,Generator則完全不是這樣的,當一個Generator運行時,它與呼叫者在同一個執行緒中運行,執行的順序是順序的、確定的,而不是并發的,與系統執行緒不同,Generator只在其函式體中標明的yield點上暫停運行,
好了,我們知道Generator是什么,我們已經看到了一個Generator的運行,暫停自己,然后恢復執行,現在有個大問題,這種奇怪的能力怎么可能有用?
Generators就是迭代器(Generators are iterators)
ES6迭代器不僅僅是一個單一的內置類,它們是該語言的一個擴展點,你可以通過實作兩個方法Symbol.iterator和next()來創建你自己的迭代器,但是實作一個介面至少要做一點作業,讓我們看看迭代器的實作在實踐中是什么樣的,作為一個例子,讓我們做一個簡單的迭代器range,它只是從一個數字到另一個數字進行計數,就像一個老式的C回圈for (;??一樣,
// This should "ding" three times
for (var value of range(0, 3)) {
alert("Ding! at floor #" + value);
}
這里有一個解決方案,使用ES6類class,
class RangeIterator {
constructor(start, stop) {
this.value = https://www.cnblogs.com/welody/p/start;
this.stop = stop;
}
[Symbol.iterator]() { return this; }
next() {
var value = this.value;
if (value < this.stop) {
this.value++;
return {done: false, value: value};
} else {
return {done: true, value: undefined};
}
}
}
// Return a new iterator that counts up from'start' to 'stop'.
function range(start, stop) {
return new RangeIterator(start, stop);
}
代碼示例
這就是在Java或Swift中實作迭代器的情況,這并不壞,但也不完全是微不足道的,這段代碼里有什么錯誤嗎?這可不好說,它看起來完全不像我們在這里試圖模仿的原始回圈:for (;??,迭代器協議迫使我們拆除了回圈,在這一點上,你可能對迭代器感到有點冷淡,它們可能很好用,但似乎很難實作,
你可能不會想建議我們在JS語言中引入一個瘋狂的、令人費解的新控制流結構,只是為了使迭代器更容易構建,但既然我們有生成器Generator,我們能在這里使用它們嗎?讓我們試試吧,
function* range(start, stop) {
for (var i = start; i < stop; i++)
yield i;
}
代碼示例
上面的4行range()代碼可以直接替代以前的23行實作,包括整個類RangeIterator,就是因為Generator是迭代器,所以這一切才是可能的,所有的生成器都有一個內置的next()和Symbol.iterator的實作, 你只需寫出回圈的行為,
在沒有Generator的情況下實作迭代器,就像被迫完全用被動語態來寫一封長郵件,當簡單地說出你的意思不是一個選項時,你最終說的東西可能會變得相當復雜,"我的意思是,我的意思是,我必須在不使用回圈語法的情況下描述一個回圈的功能,所以RangeIterator又長又奇怪,而Generator就是答案,
我們還可以如何利用生成器作為迭代器的能力呢?
- 讓任何物件都可以迭代,只需寫一個Generator函式來遍歷this,在遍歷時產生(yield)每個值,然后把這個生成器函式設定為this物件的[Symbol.iterator]方法,
- 簡化建陣列函式,假設你有一個函式,每次呼叫都會回傳一個陣列的結果,就像下面這個函式:
//將一維陣列'圖示'切分成長度為'rowLength'的陣列
function splitIntoRows(icons, rowLength) {
var rows = [];
for (var i = 0; i < icons.length; i += rowLength) {
rows.push(icons.slice(i, i + rowLength));
}
return rows;
}
使用Generator會讓這種代碼更短一些,
function* splitIntoRows(icons, rowLength) {
for (var i = 0; i < icons.length; i += rowLength) {
yield icons.slice(i, i + rowLength);
}
}
執行時唯一區別是,它不是一次性計算所有的結果并回傳一個陣列,而是回傳一個迭代器,然后根據需要逐個計算結果,
-
例外大小的結果,你不可能建立一個無限的陣列,但是你可以回傳一個Generator,生成一個無盡的序列,每個呼叫者可以從其中提取他們需要的任何數量的值,
-
重構復雜的回圈,你有一個巨大的丑陋的函式嗎?你想把它分解成兩個更簡單的部分嗎?Generator是添加到你的重構工具箱中的一把新刀,當你面對一個復雜的回圈時,你可以把代碼中產生資料的部分分解出來,把它變成一個單獨的生成器-函式,然后將回圈改為:for (var data of myNewGenerator(args))
-
處理可迭代資料的工具,ES6并沒有提供一個擴展庫,用于過濾、映射,以及一般情況下對任意的可迭代資料集進行任意的處理,但是Generator對于構建你所需要的工具來說是非常棒的,只需要幾行代碼,例如,假設你需要一個新的在DOM NodeLists上遍歷的方法,而不僅僅是Arrays,小菜一碟:創建Array.prototype.filter
function* filter(test, iterable) {
for (var item of iterable) {
if (test(item))
yield item;
}
}
那么Generator是否有用呢?當然,它們是實作自定義迭代器的一種驚人的簡單方法,而且迭代器是整個ES6的資料和回圈的新標準,但這并不是Generator的全部功能,這甚至可能不是它們所做的最重要的事情,
生成器與異步代碼(Generators and asynchronous code)
下面是我前段時間寫的一些JS代碼,
};
})
});
});
});
});
也許你已經在自己的代碼中看到了這樣的東西,異步API通常需要一個回呼,這意味著每次你做什么都要寫一個額外的匿名函式,因此,如果你有一點代碼做三件事,而不是三行代碼,你就會看到三個縮進層次的代碼,下面是我寫的一些更多的JS代碼,
}).on('close', function () {
done(undefined, undefined);
}).on('error', function (error) {
done(error);
});
異步API有錯誤處理慣例,而不是例外,不同的API有不同的約定,在大多數API中,默認情況下,錯誤會被默默地放棄,在一些API中,即使是普通的成功完成也是默認放棄的,直到現在,這些問題都是我們為異步編程付出的代價,我們已經接受了這樣的事實:異步代碼看起來并不像相應的同步代碼那樣漂亮和簡單,
Generator提供了新的希望:我們不必再寫那樣丑陋的代碼,
Q.async()是一個實驗性的嘗試,它使用Generators與Promises來產生類似于相應同步代碼的異步代碼,比如說:
// Synchronous code to make some noise.
function makeNoise() {
shake();
rattle();
roll();
}
// Asynchronous code to make some noise.
// Returns a Promise object that becomes resolved
// when we're done making noise.
function makeNoise_async() {
return Q.async(function* () {
yield shake_async();
yield rattle_async();
yield roll_async();
});
}
主要的區別是,異步版本必須在呼叫異步函式的每個地方添加關鍵字yield,在該版本中添加像陳述句if或try/catch塊這樣的代碼,就像在普通的同步版本中添加它一樣,與其他撰寫異步代碼的方式相比,這感覺不像是在學習一種全新的語言,(延伸閱讀)
因此,Generator為一種新的異步編程模型指明了方向,它似乎更適合人類的大腦,這項作業正在進行中,在其他方面,更好的語法可能會有幫助,一項關于異步函式的建議,建立在Promises和Generators的基礎上,并從C#的類似功能中獲得靈感,已被提上ES7的議程,
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