generator

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generator(生成器)是ES6标准引入的新的数据类型。一个generator看上去像一个函数,但可以返回多次。

ES6定义generator标准的哥们借鉴了Python的generator的概念和语法,如果你对Python的generator很熟悉,那么ES6的generator就是小菜一碟了。如果你对Python还不熟,赶快恶补Python教程!。

我们先复习函数的概念。一个函数是一段完整的代码,调用一个函数就是传入参数,然后返回结果:

function foo(x) {
    return x + x;
}

var r = foo(1); // 调用foo函数

函数在执行过程中,如果没有遇到return语句(函数末尾如果没有return,就是隐含的return undefined;),控制权无法交回被调用的代码。

generator跟函数很像,定义如下:

function* foo(x) {
    yield x + 1;
    yield x + 2;
    return x + 3;
}

generator和函数不同的是,generator由function*定义(注意多出的*号),并且,除了return语句,还可以用yield返回多次。

大多数同学立刻就晕了,generator就是能够返回多次的“函数”?返回多次有啥用?

还是举个栗子吧。

我们以一个著名的斐波那契数列为例,它由01开头:

0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 ...

要编写一个产生斐波那契数列的函数,可以这么写:

function fib(max) {
    var
        t,
        a = 0,
        b = 1,
        arr = [0, 1];
    while (arr.length < max) {
        t = a + b;
        a = b;
        b = t;
        arr.push(t);
    }
    return arr;
}

// 测试:
fib(5); // [0, 1, 1, 2, 3]
fib(10); // [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]

函数只能返回一次,所以必须返回一个Array。但是,如果换成generator,就可以一次返回一个数,不断返回多次。用generator改写如下:

function* fib(max) {
    var
        t,
        a = 0,
        b = 1,
        n = 1;
    while (n < max) {
        yield a;
        t = a + b;
        a = b;
        b = t;
        n ++;
    }
    return a;
}

直接调用试试:

fib(5); // fib {[[GeneratorStatus]]: "suspended", [[GeneratorReceiver]]: Window}

直接调用一个generator和调用函数不一样,fib(5)仅仅是创建了一个generator对象,还没有去执行它。

调用generator对象有两个方法,一是不断地调用generator对象的next()方法:

var f = fib(5);
f.next(); // {value: 0, done: false}
f.next(); // {value: 1, done: false}
f.next(); // {value: 1, done: false}
f.next(); // {value: 2, done: false}
f.next(); // {value: 3, done: true}

next()方法会执行generator的代码,然后,每次遇到yield x;就返回一个对象{value: x, done: true/false},然后“暂停”。返回的value就是yield的返回值,done表示这个generator是否已经执行结束了。如果donetrue,则value就是return的返回值。

当执行到donetrue时,这个generator对象就已经全部执行完毕,不要再继续调用next()了。

第二个方法是直接用for ... of循环迭代generator对象,这种方式不需要我们自己判断done

for (var x of fib(5)) {
    console.log(x); // 依次输出0, 1, 1, 2, 3
}

generator和普通函数相比,有什么用?

因为generator可以在执行过程中多次返回,所以它看上去就像一个可以记住执行状态的函数,利用这一点,写一个generator就可以实现需要用面向对象才能实现的功能。例如,用一个对象来保存状态,得这么写:

var fib = {
    a: 0,
    b: 1,
    n: 0,
    max: 5,
    next: function () {
        var
            r = this.a,
            t = this.a + this.b;
        this.a = this.b;
        this.b = t;
        if (this.n < this.max) {
            this.n ++;
            return r;
        } else {
            return undefined;
        }
    }
};

用对象的属性来保存状态,相当繁琐。

generator还有另一个巨大的好处,就是把异步回调代码变成“同步”代码。这个好处要等到后面学了AJAX以后才能体会到。

没有generator之前的黑暗时代,用AJAX时需要这么写代码:

ajax('http://url-1', data1, function (err, result) {
    if (err) {
        return handle(err);
    }
    ajax('http://url-2', data2, function (err, result) {
        if (err) {
            return handle(err);
        }
        ajax('http://url-3', data3, function (err, result) {
            if (err) {
                return handle(err);
            }
            return success(result);
        });
    });
});

回调越多,代码越难看。

有了generator的美好时代,用AJAX时可以这么写:

try {
    r1 = yield ajax('http://url-1', data1);
    r2 = yield ajax('http://url-2', data2);
    r3 = yield ajax('http://url-3', data3);
    success(r3);
}
catch (err) {
    handle(err);
}

看上去是同步的代码,实际执行是异步的。

练习

要生成一个自增的ID,可以编写一个next_id()函数:

var current_id = 0;

function next_id() {
    current_id ++;
    return current_id;
}

由于函数无法保存状态,故需要一个全局变量current_id来保存数字。

不用闭包,试用generator改写:

'use strict';
function* next_id() {
----
----
}

// 测试:
var
    x,
    pass = true,
    g = next_id();
for (x = 1; x < 100; x ++) {
    if (g.next().value !== x) {
        pass = false;
        alert('测试失败!');
        break;
    }
}
if (pass) {
    alert('测试通过!');
}


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