JavaScript中的迭代器(Iterators)和生成器(Generators)有哪些高级用法?

迭代器和生成器可用于惰性求值、异步流程管理、自定义可迭代对象、生成器委托及双向通信。1. 生成器实现惰性计算,按需返回值,适用于无限序列;2. 结合promise与自动执行器,模拟协程处理异步操作;3. 通过symbol.iterator使对象可迭代,简化遍历逻辑;4. 使用yield*委托其他生成器或可迭代对象,实现组合复用;5. 利用next传参实现生成器与外部双向交互,适用于状态机等场景。这些特性增强了程序的可读性与控制流灵活性。

JavaScript中的迭代器(Iterators)和生成器(Generators)有哪些高级用法?

javaScript中的迭代器和生成器不只是用来遍历数据,它们在构建高效、可读性强的程序中有着不少高级用法。掌握这些技巧,能让你更好地处理异步流程、管理状态,甚至实现协程式编程。

1. 用生成器实现惰性求值

生成器函数天然支持惰性计算,只有在调用 next() 时才执行并返回下一个值。这在处理大数据集或无限序列时非常有用。

比如,创建一个生成无限自然数序列的生成器:

function* naturalNumbers() {
  let num = 0;
  while (true) {
    yield num++;
  }
}

const numbers = naturalNumbers();
numbers.next(); // { value: 0, done: false }
numbers.next(); // { value: 1, done: false }

你可以结合 for…of 循环或展开运算符(有限使用)来按需取值,避免内存溢出。

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2. 使用生成器管理异步流程(类协程)

虽然现在有了 async/await,但在某些库或旧环境中,生成器曾被广泛用于模拟协程式异步控制。通过与 Promise 配合,可以实现“暂停-恢复”逻辑。

示例:手动实现一个简单的自动执行器:

function run(generatorFn) {
  const iterator = generatorFn();

  function handle(result) {
    if (result.done) return;
    const value = result.value;
    if (value && typeof value.then === ‘function’) {
      value.then(res => handle(iterator.next(res)));
    }
  }

  handle(iterator.next());
}

// 使用
function* asyncFlow() {
  console.log(‘Fetching user…’);
  const user = yield fetch(‘/api/user’).then(r => r.json());
  console.log(‘User:’, user);
}

run(asyncFlow);

这种模式是早期 co 库的核心思想,适合理解异步流程的底层机制。

3. 自定义可迭代对象

通过实现 [Symbol.iterator] 返回一个迭代器,可以让任意对象支持 for…of 和展开语法。结合生成器,代码更简洁。

例如,让一个二叉树可迭代:

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class Treenode {
  constructor(value, left = NULL, right = null) {
    this.value = value;
    this.left = left;
    this.right = right;
  }

  [Symbol.iterator]() {
    function
traverse(node) {
      if (node) {
        yield traverse(node.left);
        yield node.value;
        yield
traverse(node.right);
      }
    }
    yield* traverse(this);
  }
}

这样就可以直接使用 for (const val of tree) 进行中序遍历。

4. 利用 yield* 委托生成器

当需要组合多个生成器时,yield* 可以将控制权委托给另一个生成器,避免手动遍历。

例如:

function* colors() {
  yield ‘red‘;
  yield ‘green’;
}

function* shapes() {
  yield ‘circle’;
  yield ‘square’;
}

function Collection() {
  yield
colors();
  yield* shapes();
}

[…collection()]; // [‘red’, ‘green’, ‘circle’, ‘square’]

它也可以委托给任意可迭代对象,如数组、字符串等。

5. 生成器双向通信

生成器不仅能通过 yield 输出值,还能接收 next(value) 传入的数据,实现双向交互。

示例:一个简单的问答机器人

function* askBot() {
  const name = yield ‘What is your name?’;
  const age = yield `Hello, ${name}! How old are you?`;
  return `Great, ${name}, you’re ${age} years old.`;
}

const bot = askBot();
bot.next(); // { value: ‘What is your name?’, done: false }
bot.next(‘Alice’); // { value: ‘Hello, Alice! How old are you?’, done: false }
bot.next(25); // { value: ‘Great, Alice, you’re 25 years old.’, done: true }

这种能力可用于状态机、表单向导等场景。

基本上就这些。迭代器和生成器提供了强大而灵活的控制流工具,尤其适合处理流式数据、状态管理和复杂异步逻辑。虽然日常开发中 async/await 更常用,但理解生成器的机制有助于深入掌握 javascript 的运行模型。

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