es6中的generator函数详解

た入场券 2022-12-24 00:39 141阅读 0赞

# es6中的generator函数详解 #

### Generator 函数的定义 ###

##### 1、语法上，Generator 函数是一个状态机，封装了多个内部状态。 #####

##### 1、形式上，Generator是一个函数。不同于普通函数，是可以暂停执行的，所以函数名之前要加星号，以示区别。 #####

##### 1、整个Generator函数就是一个封装的异步任务，或者说是异步任务的容器，异步操作需要暂停的地方，都用yield语句。 #####

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### 什么是Generator函数 ###

##### 1、function 关键字和函数之间有一个星号(\*),且内部使用yield表达式，定义不同的内部状态。 #####

##### 2、调用Generator函数后，该函数并不执行，返回的也不是函数运行结果，而是一个指向内部状态的指针对象。 #####

##### 但是，调用Generator函数后，函数并不执行，返回的也不是函数执行后的结果，而是一个指向内部状态的指针对象。 #####

##### 下一步，必须调用遍历器对象的next方法，使得指针移向下一个状态。即：每次调用next方法，内部指针就从函数头部或上一次停下来的地方开始执行，直到遇到下一个yield表达式（或return语句）为止。 #####

##### Generator 函数是分段执行的，yield表达式是暂停执行的标记，而next方法可以恢复执行。 #####

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### 如下案例： ###

function* gen(x){ //一个 Generator 函数
    	console.log('x='+x)
    	var y = yield x + 2;
        
    	return y;
    }
    //调用Generator 函数
    var g = gen(1);
     
    g.next();
    输出：x=1
    { value: 3, done: false}
     
    注意：调用g.next() 即执行异步任务的  x+2

##### 1.next 方法的作用是分阶段执行 Generator 函数。每次调用 next 方法，会返回一个对象，表示当前阶段的信息（ value 属性和 done 属性）。 #####

##### 2、value 属性是 yield 语句后面表达式的值，表示当前阶段的值； #####

##### 3、done 属性是一个布尔值，表示 Generator 函数是否执行完毕，即是否还有下一个阶段(done为false 继续执行)。 #####

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### Generator 函数的数据交换 ###

function* gen(x){ 
      var y = yield x + 2;
      return y;
    }
     
    var g = gen(1);
    //第一次执行
    g.next() // { value: 3, done: false }
    //第二次执行 时，如果有带参数，
    这个参数可以传入 Generator 函数，作为上个阶段异步任务的返回结果，被函数体内的变量 y 接收。
    g.next(2) // { value: 2, done: true }
    因此，这一步的 value 属性，返回的就是2（变量 y 的值）。
     
    //如果没带参数
    g.next() //{value: undefined, done: true}

##### 1、迭代器协议： 定义了一种标准的方式来产生一个有限或无限序列的值； #####

##### 当一个对象被认为是一个迭代器时，它实现了一个 next() 的方法，next()返回值如下： #####

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{ 
     done:true,//false迭代是否结束，
     value:v,//迭代器返回值
    }

##### 2、generator的用途： #####

##### 在JavaScript中,一个函数一旦被执行,就会执行到最后或者被return,运行期间不会被外部所影响打断,而generator的出现就打破了这种函数运行的完整性。 #####

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##### 3、generator函数与普通函数的区别: #####

a.function关键字与函数名中间有一个*键
        b.Generator函数使用了yield表达式
        c. 直接调用 Generator函数并不会执行，也不会返回运行结果，而是返回一个遍历器对象
        （Iterator Object）
        d.调用Generator函数时需用到next(),如果有多个yield状态,要依次调用next()
        e.该生成器函数执行后会返回一个Iterator对象,对象内有yield的返回值,以及还有一个状态done的属性
        (该属性表示当前生成器内yield表达式全部执行完毕,执行完毕返回true)
        { 
             done:true,//false迭代是否结束，
             value:v,//迭代器返回值
        }

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##### 4、generator函数的语法： #####

// 传统函数
          function foo() { 
             return 'hello world'
         }
    
         foo()   // 'hello world'，一旦调用立即执行
    
         //Generator函数
            function* persition(){ 
                yield '我是generato生成器';
                yield '我要开始了';
                return '结束'
            }
            //创建一个句柄，赋值给生成器
            var iterator =persition();
            //直接调用并不能被立即执行
            console.log(iterator)
            //需使用next()方法来调用这个生成器 next()方法调用一次,
            //并不能将Generator函数内的yield值全部打印出来，需要依次进行调用
            console.log(iterator.next())
            console.log(iterator.next())
            //如果iterator对象内done为true，证明Generator函数执行完毕
            console.log(iterator.next())

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##### 5、yield表达式: #####

yield 表达式只能用在 Generator 函数里面，用在其它地方都会报错
            function(){ 
                yield 1;
            }
            // SyntaxError: Unexpected number
            // 在一个普通函数中使用yield表达式，结果产生一个句法错误
    }

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##### 6、next(): #####

##### generator函数（生成器）调用的唯一方法,且注意需依次调用next方法, #####

##### 对于普通的生成器，第一次next调用，相当于启动生成器，会从生成器函数的第一行代码开始执行，直到第一次执行完yield语句后，跳出生成器函数。 #####

##### 然后第二个next调用，进入生成器函数后，从yield语句的下一句语开始执行，然后重新运行到yield语句，执行后，跳出生成器函数， #####

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### promise generator aysnc/await ###

##### 1、三者都是异步编程的解决方案,不同的是,promise为较早出来的,其次generator,最后为async/await,三者象征了前端进行解决异步编程的进化路程。 #####

#### promise: ####

promise比较简单，也是最常用的，主要就是将原来用  回调函数异步编程的方法  转成  
     relsove和reject触发事件；
        对象内含有四个方法，then()异步请求成功后
                          catch()异步请求错误的回调方法
                          finally()请求之后无论是什么状态都会执行
                          resolve()将现有对象转换为Promise对象
                          all()此方法用于将多个Promise实例包装成一个新的promise实例。
                          race()也是将多个Promise实例包装成一个新的promise实例
                          reject()返回一个状态为Rejected的新Promise实例。
                          
        有点：让回调函数变成了规范的链式写法，程序流程可以看的很清楚
        缺点:编写的难度比传统写法高，阅读代码也不是一眼可以看懂

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#### Generator: ####

generator是一个迭代生成器,其返回值为迭代器(lterator),是ES6标准引入的新的数据类型，主要用于异步编程,
    它借鉴于Python中的generator概念和语法；
    
    generator函数内有两个重要方法，1 yield表达式 2.next()
    
    Generator 函数是分段执行的，yield表达式是暂停执行的标记，而 next方法可以恢复执行
    
    优点：1.利用循环，每调用一次，就使用一次，不占内存空间 2.打破了普通函数执行的完整性
    缺点: 需要用next()方法手动调用,直接调用返回无效iterator 2.

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#### async/await: ####

async：异步函数
        await：同步操作
    
         es7中提出来的异步解决方法,是目前解决异步编程终它基极解决方案,于promise为基础,其实也就
         是generator的高级语法糖,本身自己就相当于一个迭代生成器(状态机),它并不需要手动通过next()
         来调用自己,与普通函数一样
         
        async就相当于generator函数中的*,await相当于yield,
    
        async 用于申明一个 function 是异步的，而 await 用于等待一个异步方法执行完成。
         function getSomething() { 
              return "something";
        }
    
        async function testAsync() { 
            return Promise.resolve("hello async");
        }
    
        async function test() { 
            //await是在等待一个async函数完成
            const v1 = await getSomething();
            //await后面不仅可以接Promise，还可以接普通函数或者直接量
            const v2 = await testAsync();
            console.log(v1, v2);
        }

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### 运用场景 ###

##### 1、代替递归 #####

###### 斐波那契数列的实现： ######

function * fibonacci(seed1, seed2) { 
    while (true) { 
    yield (() => { 
    seed2 = seed2 + seed1;
    seed1 = seed2 - seed1;
    return seed2;
    })();
    }
    }
    const fib = fibonacci(0, 1);
    fib.next(); // {value: 1, done: false}
    fib.next(); // {value: 2, done: false}
    fib.next(); // {value: 3, done: false}
    fib.next(); // {value: 5, done: false}
    fib.next(); // {value: 8, done: false}

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##### 2、异步操作的同步化 #####

###### Generator 函数的暂停执行的效果，意味着可以把异步操作写在yield表达式里面，等到调用next方法时再往后执行。这实际上等同于不需要写回调函数了，因为异步操作的后续操作可以放在yield表达式下面，反正要等到调用next方法时再执行。所以，Generator 函数的一个重要实际意义就是用来处理异步操作，改写回调函数。 ######

###### Ajax 是典型的异步操作，通过 Generator 函数部署 Ajax 操作，可以用同步的方式表达。 ######

function* main() { 
    var result = yield request(“http://some.url“);
    var resp = JSON.parse(result);
    console.log(resp.value);
    }
    function request(url) { 
    makeAjaxCall(url, function(response){ 
    it.next(response);
    });
    }
    var it = main();
    it.next();

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###### 上面代码的main函数，就是通过 Ajax 操作获取数据。可以看到，除了多了一个yield，它几乎与同步操作的写法完全一样。注意，makeAjaxCall函数中的next方法，必须加上response参数，因为yield表达式，本身是没有值的，总是等于undefined。 ######

###### 逐行读取文本文件： ######

function * numbers() { 
    let file = new FileReader(“numbers.txt”);
    try { 
    while(!file.eof) { 
    yield parseInt(file.readLine(), 10);
    }
    } finally { 
    file.close();
    }
    }

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##### 3、控制流的管理 #####

###### 如一个多步操作非常耗时，采用回调的话： ######

step1(function (value1) { 
    step2(value1, function(value2) { 
    step3(value2, function(value3) { 
    step4(value3, function(value4) { 
    // Do something with value4
    });
    });
    });
    });
    采用promise改写：
    Promise.resolve(step1)
    .then(step2)
    .then(step3)
    .then(step4)
    .then(function (value4) { 
    // Do something with value4
    }, function (error) { 
    // Handle any error from step1 through step4
    }).done();

###### ============================================================================= ######

##### **而使用generator函数：** #####

function* longRunningTask(value1) { 
    try { 
    var value2 = yield step1(value1);
    var value3 = yield step2(value2);
    var value4 = yield step3(value3);
    var value5 = yield step4(value4);
    // Do something with value4
    } catch (e) { 
    // Handle any error from step1 through step4
    }
    }

###### ============================================================================= ######

## 总结： ##

#### 从回调函数，到promise,再到generator,再到Async/await,这四种分别代表了JavaScript异步编程解决方案的进化路程。async和generator函数主要就是为了解决异步的并发调用使用的 ，直接将参数从then里取出来，相比promise的链式调用，传参更加方便，异步顺序更加清晰 ####