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JS如何实现迭代协议?可迭代对象

小老鼠
发布: 2025-08-23 11:54:02
原创
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JavaScript迭代协议通过Symbol.iterator让对象可迭代,实现该方法并返回带next()的迭代器对象,即可用for...of或展开运算符遍历;生成器函数(function*)配合yield能更简洁地创建迭代器,自动管理状态与next()逻辑,提升代码可读性与灵活性。

js如何实现迭代协议?可迭代对象

JavaScript中的迭代协议,说白了,就是一套约定,它让任何对象都能定义自己的遍历行为。核心在于实现一个特定的方法:

[Symbol.iterator]
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。只要一个对象有这个方法,并且这个方法能返回一个符合迭代器协议的对象,那它就是“可迭代对象”。这意味着你可以用
for...of
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循环它,或者用展开运算符(
...
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)来解构它,就像处理数组一样。这套机制让数据消费变得非常统一和灵活。

迭代协议的实现机制

要让一个JavaScript对象变得可迭代,你需要给它添加一个名为

[Symbol.iterator]
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的方法。这个方法必须是一个函数,并且它被调用时,必须返回一个“迭代器”对象。

那么,什么是迭代器呢?迭代器本身也是一个对象,它必须包含一个

next()
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方法。每次调用这个
next()
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方法时,它都应该返回一个包含两个属性的对象:

  • value
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    : 这是当前迭代到的值。
  • done
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    : 这是一个布尔值,表示迭代是否已经完成。如果迭代结束,
    done
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    就应该是
    true
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    ;否则,就是
    false
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举个例子,假设我们想创建一个简单的计数器,让它能从某个数字开始,数到另一个数字:

function createCounter(start, end) {
  let current = start;
  return {
    [Symbol.iterator]() { // 这就是可迭代协议的关键
      return { // 返回一个迭代器对象
        next() { // 迭代器对象必须有next方法
          if (current <= end) {
            return { value: current++, done: false };
          } else {
            return { value: undefined, done: true };
          }
        }
      };
    }
  };
}

const myCounter = createCounter(1, 3);

for (const num of myCounter) {
  console.log(num); // 输出 1, 2, 3
}

// 也可以用展开运算符
const numsArray = [...createCounter(5, 7)];
console.log(numsArray); // 输出 [5, 6, 7]
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这里可以看到,

createCounter
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返回的对象就是可迭代的,因为它实现了
[Symbol.iterator]
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。而
[Symbol.iterator]
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方法返回的那个带有
next()
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的对象,就是迭代器。这种分离的设计很常见,让你可以控制迭代的状态。

for...of
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循环是如何与迭代协议协同工作的?

for...of
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循环是ES6引入的,它专门用来遍历可迭代对象。它的工作原理其实非常直接,但又很巧妙。当你写下
for (const item of someIterableObject)
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时,JavaScript引擎在幕后做了几件事:

它会首先尝试调用

someIterableObject
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[Symbol.iterator]()
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方法。如果这个方法不存在,或者返回的不是一个迭代器对象,那么就会抛出一个错误,告诉你这个对象不是可迭代的。

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如果成功获取到迭代器,

for...of
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就会反复调用这个迭代器的
next()
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方法。每次调用,它都会检查
next()
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返回的对象中的
done
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属性。

  • 如果
    done
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    false
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    ,那么
    value
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    属性的值就会被赋给
    item
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    变量,然后循环体内的代码会被执行。
  • 如果
    done
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    true
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    ,这意味着迭代已经完成,
    for...of
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    循环就会终止。

这与传统的

for...in
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循环形成鲜明对比。
for...in
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是用来遍历对象属性名的,它会枚举对象自身以及原型链上的可枚举属性。而
for...of
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则完全聚焦于数据集合的“值”本身,它不关心属性名,只关心通过迭代协议暴露出来的数据序列。这使得
for...of
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在处理数组、字符串、Map、Set以及你自定义的任何可迭代数据结构时,都能提供一种统一且直观的遍历方式。在我看来,这是现代JavaScript中处理数据流非常基础且强大的一个抽象。

如何利用生成器函数更简洁地创建可迭代对象?

手动实现迭代器的

next()
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方法,尤其是当迭代逻辑比较复杂时,可能会显得有些冗长和容易出错。JavaScript为此提供了一个语法糖,也就是“生成器函数”(Generator Function),它能极大地简化可迭代对象的创建过程。

生成器函数使用

function*
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语法定义,并且在函数体内部,你可以使用
yield
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关键字来“产出”值。每次
yield
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一个值,生成器函数就会暂停执行,并返回这个值作为迭代器结果的
value
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,同时
done
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会被自动设为
false
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。当再次调用迭代器的
next()
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方法时,生成器函数会从上次暂停的地方继续执行,直到遇到下一个
yield
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或函数结束。如果函数执行完毕(没有更多的
yield
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),那么返回的
done
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就会是
true
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这意味着,一个生成器函数本身在被调用时,就会返回一个迭代器对象,这个对象已经自动实现了

next()
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方法。所以,要创建一个可迭代对象,你只需要让它的
[Symbol.iterator]
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方法是一个生成器函数即可。

// 还是那个计数器,用生成器函数实现
function createCounterWithGenerator(start, end) {
  return {
    [Symbol.iterator]: function* () { // [Symbol.iterator] 现在是一个生成器函数
      for (let i = start; i <= end; i++) {
        yield i; // 每次yield一个值,就会暂停并返回
      }
    }
  };
}

const myGenCounter = createCounterWithGenerator(10, 12);

for (const num of myGenCounter) {
  console.log(num); // 输出 10, 11, 12
}

// 或者更直接地,生成器函数本身就是迭代器
function* simpleGenerator() {
  yield 'Hello';
  yield 'World';
  yield '!';
}

const gen = simpleGenerator(); // 调用生成器函数直接返回一个迭代器
console.log(gen.next()); // { value: 'Hello', done: false }
console.log(gen.next()); // { value: 'World', done: false }
console.log(gen.next()); // { value: '!', done: false }
console.log(gen.next()); // { value: undefined, done: true }

// 甚至可以直接用for...of遍历生成器函数返回的迭代器
for (const item of simpleGenerator()) {
    console.log(item); // 输出 Hello, World, !
}
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在我看来,生成器函数简直是迭代器协议的“最佳拍档”。它把复杂的迭代逻辑,特别是那些需要维护内部状态的遍历,用一种更接近同步代码的直观方式表达出来。你不再需要手动管理

value
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done
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yield
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关键字和生成器函数的执行流程帮你把这些都处理好了。这不仅提升了代码的可读性,也大大降低了实现自定义迭代器的心智负担。当你需要处理任何形式的数据流,无论是从文件读取、网络请求分块,还是简单的数字序列,生成器函数都能提供一种非常优雅的解决方案。

以上就是JS如何实现迭代协议?可迭代对象的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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