for in和for of的区别(forof的原理解析)
for in和for of的区别(forof的原理解析)我们来模拟实现以下:我们来看看官方对 Iterator 是怎么解释的:遍历器( Iterator )就是这样一种机制。它是一种接口,为各种不同的数据结构提供统一的访问机制。任何数据结构只要部署 Iterator 接口,就可以完成遍历操作(即依次处理该数据结构的所有成员)。通俗点理解就是为了解决不同数据结构遍历的问题,引入了 Iterator .为什么会有 会引入 Iterator 呢,是因为 ES6添加了 Map Set ,再加上原有的数组,对象,一共就是4种表示 “集合”的数据结构。没有 Map 和 Set 之前,我们都知道 for...in 一般是常用来遍历对象, for 循环常用来遍历数据,现在引入的 Map Set ,难道还要单独为他们引入适合用来遍历各自的方法么。聪明的你肯定能想到,我们能不能提供一个方法来遍历所有的数据结构呢,这个方法能遍历所有的数据结构,一定是这些数据
前言
for...of 是ES6引入用来遍历所有数据结构的统一方法。
这里的所有数据结构只指具有 iterator接口 的数据。一个数据只要部署了 Symbol.iterator ,就具有了 iterator 接口,就可以使用 for...of 循环遍历它的成员。也就是说,for...of循环内部调用的数据结构为 Symbol.iterator 方法。
for...of 循环可以使用的范围包括数组、Set 和 Map 结构、某些类似数组的对象(比如 arguments 对象、 DOM NodeList 对象)、 Generator 对象,以及字符串。也就是说上面提到的这些数据类型原生就具备了 iterator 接口。
所以千万不要错误地认为 for...of 只是用来遍历数组的。
Iterator
为什么引入 Iterator
为什么会有 会引入 Iterator 呢,是因为 ES6添加了 Map Set ,再加上原有的数组,对象,一共就是4种表示 “集合”的数据结构。没有 Map 和 Set 之前,我们都知道 for...in 一般是常用来遍历对象, for 循环
常用来遍历数据,现在引入的 Map Set ,难道还要单独为他们引入适合用来遍历各自的方法么。聪明的你肯定能想到,我们能不能提供一个方法来遍历所有的数据结构呢,这个方法能遍历所有的数据结构,一定是这些数据结构要有一些通用的一些特征,然后这个公共的方法会根据这些通用的特征去进行遍历。
Iterator 就可以理解为是上面我们所说的通用的特征。
我们来看看官方对 Iterator 是怎么解释的:遍历器( Iterator )就是这样一种机制。它是一种接口,为各种不同的数据结构提供统一的访问机制。任何数据结构只要部署 Iterator 接口,就可以完成遍历操作(即依次处理该数据结构的所有成员)。通俗点理解就是为了解决不同数据结构遍历的问题,引入了 Iterator .
Iterator 是什么样子的呢
我们来模拟实现以下:
function makeIterator(array) {
var nextIndex = 0;
return {
next: function() {
return nextIndex < array.length ?
{
value: array[nextIndex ]
done: false
}
:
{
value: undefined
done: true
};
}
};
}
const it = makeIterator(['a' 'b']);
it.next()
// { value: "a" done: false }
it.next()
// { value: "b" done: false }
it.next()
// { value: undefined done: true }
简单解释一下上面 array[nextIndex ] 是什么意思,
假如 nextIndex 当前为0,则 nextIndex 的意思为1.返回0 2. 值自增( nextIndex 现在为1)。之前遇到一道面试题就是考察 i 和 i
let number = 0
console.log(number )
console.log( number)
console.log(number)
输出什么?
答案是: 0 2 2;
一元后自增运算符 :
- 返回值(返回 0)
- 值自增(number 现在是 1)
一元前自增运算符 :
- 自增(number 现在是 2)
- 返回值(返回 2)
结果是 0 2 2.
好了,接着来看 Iterator 的整个的遍历过程:
- 创建一个指针对象(上面代码中的 it ),指向当前数据的起始位置
- 第一次调用指针对象的 next 方法,可以将指针指向数据结构的第一个成员(上面代码中的 a )。
- 第二次调用指针对象的 next 方法,可以将指针指向数据结构的第二个成员(上面代码中的 b )。
- 不断调用指针对象的 next 方法,直到它指向数据结构的结束位置
每一次调用next方法,都会返回数据结构的当前成员的信息。具体来说,就是返回一个包含 value 和 done 两个属性的对象。其中, value 属性是当前成员的值, done 属性是一个布尔值,表示遍历是否结束 即是否要有必要再一次调用。
Iterator 的特点
- 各种数据结构,提供一个统一的、简便的访问接口
- 使得数据结构的成员能够按某种次序排列
- ES6 创造了一种新的遍历命令 for...of 循环, Iterator 接口主要供 for...of 消费
默认 Iterator 接口
部署在 Symbol.iterator 属性,或者说,一个数据结构只要具有 Symbol.iterator 属性,就认为是"可遍历的"。
原生具备 Iterator 接口的数据结构如下。
- Array
- Map
- Set
- String :字符串是一个类似数组的对象,也原生具有 Iterator 接口。
- TypedArray :通俗理解:ArrayBuffer是一片内存空间,不能直接引用里面的数据,可以通过TypedArray类型引用,用户只能通过TypedArray使用这片内存,不能直接通过ArrayBuffer使用这片内存
- 函数的 arguments 对象
- NodeList 对象
除了原生具备 Iterator 接口的数据之外,其他数据结构(主要是对象)的 Iterator 接口,都需要自己在 Symbol.iterator 属性上面部署,这样才会被 for...of 循环遍历。
对象( Object )之所以没有默认部署 Iterator 接口,是因为对象的哪个属性先遍历,哪个属性后遍历是不确定的,需要开发者手动指定。本质上,遍历器是一种线性处理,对于任何非线性的数据结构,部署遍历器接口,就等于部署一种线性转换。不过,严格地说,对象部署遍历器接口并不是很必要,因为这时对象实际上被当作 Map 结构使用, ES5 没有 Map 结构,而 ES6 原生提供了。
一个对象如果要具备可被 for...of 循环调用的 Iterator 接口,就必须在 Symbol.iterator 的属性上部署遍历器生成方法(原型链上的对象具有该方法也可)。
class RangeIterator {
constructor(start stop) {
this.value = start;
this.stop = stop;
}
[Symbol.iterator]() { return this; }
next() {
let value = this.value;
if (value < this.stop) {
this.value ;
return {
done: false
value: value
};
}
return {
done: true
value: undefined
};
}
}
function range(start stop) {
return new RangeIterator(start stop);
}
for (let value of range(0 3)) {
console.log(value); // 0 1 2
}
如果 Symbol.iterator 方法对应的不是遍历器生成函数(即会返回一个遍历器对象),解释引擎将会报错。
const obj = {};
obj[Symbol.iterator] = () => 1;
// TypeError: Result of the Symbol.iterator method is not an object
console.log([...obj] )
字符串是一个类似数组的对象,也原生具有 Iterator 接口。
const someString = "hi";
typeof someString[Symbol.iterator]
// "function"
调用Iterator的场景
除了 for...of ,还有下面几个场景
- 解构赋值:对数组和 Set 结构进行解构赋值时,会默认调用Symbol.iterator方法。
- 扩展运算符:扩展运算符内部就调用 Iterator 接口。
- yield* : yield* 后面跟的是一个可遍历的结构,它会调用该结构的遍历器接口。
- 接受数组作为参数的场合Array.from() Map() Set() WeakMap() WeakSet()(比如new Map([['a' 1] ['b' 2]])) Promise.all() Promise.race()
Iterator的实现思想
看到 next 这个你有没有感到很熟悉,链表中 每个元素由一个存储元素本身的节点和一个指向下一个元素的引用(即next属性)组成。是不是很类似,不错, Iterator 的实现思想就是来源于单向链表。
下面来简单介绍一下单向链表。
单向链表
链表存储有序的元素集合,但不同于数组,链表中每个元素在内存中并不是连续放置的。每个元素由一个存储元素本身的节点和一个指向下一个元素的节点(也称为指针或链接)组成,下图展示了一个链表的结构。
和数组相比较,链表的一个好处已在于,添加或移除元素的时候不需要移动其他元素。然而,链表需要指针,因此实现链表时需要额外注意。数组的另一个细节是可以直接访问任何位置的任何元素,而 想要访问链表中间的一个元素,需要从起点(表头)开始迭代列表知道找到所有元素 。
现实生活中也有一些链表的例子,比如说寻宝游戏。你有一条线索,这条线索是指向寻找下一条线索的地点的指针。你顺着这条链接去到下一个地点,得到另一条指向再下一处的线索,得到列表中间的线索的唯一办法,就是从起点(第一条线索)顺着列表寻找。
具体怎么实现一个单向链表,这里就不展开讲了,推荐看 《学习JavaScript数据结构与算法》(第二版) 。
for...of 循环
关于 for...of 的原理,相信你看完上面的内容已经掌握的差不多了,现在我们以数组为例,说一下, for...of 和之前我们经常使用的其他循环方式有什么不同。
最原始的写法就是 for 循环。
for (let i = 0; i < myArray.length; index ) {
console.log(myArray[i]);
}
这种写法比较麻烦,因此数组提供内置的 forEach 方法。
myArray.forEach((value) => {
console.log(value);
});
这种写法的问题在于,无法中途跳出 forEach 循环, break 命令或 return 命令都不能奏效。
for...in 循环可以遍历数组的键名。
const arr = ['red' 'green' 'blue'];
for(let v in arr) {
console.log(v); // '0' '1' '2
}
for...in 循环有几个缺点:
for...in
for...in
for...in
for...in 循环主要是为遍历对象而设计的,不适用于遍历数组。
for...of 和上面几种做法( for 循环, forEach for...in )相比,有一些显著的优点
- 有着同 for...in 一样的简洁语法,但是没有 for...in 那些缺点。
- 不同于 forEach 方法,它可以与 break 、 continue 和 return 配合使用。
- 提供了遍历所有数据结构的统一操作接口。
总结
- for...of 可以用来遍历所有具有 iterator 接口的数据结构。(一个数据结构只要部署了 Symbol.iterator 属性,就被视为具有 iterator 接口)。也就是说 for...of 循环内部调用是数据结构的 Symbol.iterator
- iterator 的实现思想来源于 单向链表
- forEach 循环中无法用 break 命令或 return 命令终止。而 for...of 可以。
- for...in 遍历数组遍历的是键名,所有适合遍历对象, for...of 遍历数组遍历的是键值。