Iterator和for...of循環

1. Iterator（遍歷器）的概念

　　Iterator接口的目的，就是為所有數據結構，提供了一種統一的訪問機制，即for...of循環

　　遍歷器（Iterator）就是這樣一種機制。它是一種接口，為各種不同的數據結構提供統一的訪問機制。任何數據結構只要部署Iterator接口，就可以完成遍歷操作（即依次處理該數據結構的所有成員）。

　　Iterator的作用有三個：一是為各種數據結構，提供一個統一的、簡便的訪問接口；二是使得數據結構的成員能夠按某種次序排列；三是ES6創造了一種新的遍歷命令for...of循環，Iterator接口主要供for...of消費。

　　Iterator的遍歷過程是這樣的。

　　（1）創建一個指針對象，指向當前數據結構的起始位置。也就是說，遍歷器對象本質上，就是一個指針對象。

　　（2）第一次調用指針對象的next方法，可以將指針指向數據結構的第一個成員。

　　（3）第二次調用指針對象的next方法，指針就指向數據結構的第二個成員。

　　（4）不斷調用指針對象的next方法，直到它指向數據結構的結束位置。

　　每一次調用next方法，都會返回數據結構的當前成員的信息。具體來說，就是返回一個包含value和done兩個屬性的對象。其中，value屬性是當前成員的值，done屬性是一個布爾值，表示遍歷是否結束。

　　在ES6中，有些數據結構原生具備Iterator接口（比如數組），即不用任何處理，就可以被for...of循環遍歷，有些就不行（比如對象）。原因在于，這些數據結構原生部署了Symbol.iterator屬性

2. 調用Iterator接口的場合

（1）解構賦值

　　對數組和Set結構進行解構賦值時，會默認調用Symbol.iterator方法。

let set = new Set().add('a').add('b').add('c');

let [x,y] = set;
// x='a'; y='b'

let [first, ...rest] = set;
// first='a'; rest=['b','c'];

（2）擴展運算符

　　擴展運算符（...）也會調用默認的iterator接口。

// 例一
var str = 'hello';
[...str] //  ['h','e','l','l','o']

// 例二
let arr = ['b', 'c'];
['a', ...arr, 'd']
// ['a', 'b', 'c', 'd']

（3）yield*

　　yield*后面跟的是一個可遍歷的結構，它會調用該結構的遍歷器接口。

3. 字符串的Iterator接口

4. for...of循環 

　　for...of循環，作為遍歷所有數據結構的統一的方法。

　　for...of循環可以使用的范圍包括數組、Set 和 Map 結構、某些類似數組的對象（比如arguments對象、DOM NodeList 對象）、后文的 Generator 對象，以及字符串。

　　for...of循環可以代替數組實例的forEach方法。

　　JavaScript原有的for...in循環，只能獲得對象的鍵名，不能直接獲取鍵值。ES6提供for...of循環，允許遍歷獲得鍵值。

　　對于普通的對象，for...of結構不能直接使用，會報錯，必須部署了iterator接口后才能使用。但是，這樣情況下，for...in循環依然可以用來遍歷鍵名。

var es6 = {
  edition: 6,
  committee: "TC39",
  standard: "ECMA-262"
};

for (let e in es6) {
  console.log(e);
}
// edition
// committee
// standard

for (let e of es6) {
  console.log(e);
}
// TypeError: es6 is not iterable

　　for...in循環有幾個缺點。

• 數組的鍵名是數字，但是for...in循環是以字符串作為鍵名“0”、“1”、“2”等等。
• for...in循環不僅遍歷數字鍵名，還會遍歷手動添加的其他鍵，甚至包括原型鏈上的鍵。
• 某些情況下，for...in循環會以任意順序遍歷鍵名。

　　總之，for...in循環主要是為遍歷對象而設計的，不適用于遍歷數組。

• 有著同for...in一樣的簡潔語法，但是沒有for...in那些缺點。
• 不同用于forEach方法，它可以與break、continue和return配合使用。
• 提供了遍歷所有數據結構的統一操作接口。

Generator 函數的語法

　　形式上，Generator 函數是一個普通函數，但是有兩個特征。一是，function關鍵字與函數名之間有一個星號；二是，函數體內部使用yield語句，定義不同的內部狀態（yield在英語里的意思就是“產出”）。

　　Generator 函數是 ES6 提供的一種異步編程解決方案，從語法上，首先可以把它理解成，Generator 函數是一個狀態機，封裝了多個內部狀態。

function* helloWorldGenerator() {
  yield 'hello';
  yield 'world';
  return 'ending';
}

var hw = helloWorldGenerator();

　　上面代碼定義了一個Generator函數helloWorldGenerator，它內部有兩個yield語句“hello”和“world”，即該函數有三個狀態：hello，world和return語句（結束執行）。

　　調用Generator函數后，該函數并不執行，返回的也不是函數運行結果，而是一個指向內部狀態的指針對象

　　下一步，必須調用遍歷器對象的next方法，使得指針移向下一個狀態。也就是說，每次調用next方法，內部指針就從函數頭部或上一次停下來的地方開始執行，直到遇到下一個yield語句（或return語句）為止。

hw.next()
// { value: 'hello', done: false }

hw.next()
// { value: 'world', done: false }

hw.next()
// { value: 'ending', done: true }

hw.next()
// { value: undefined, done: true }

1. yield語句

　　由于Generator函數返回的遍歷器對象，只有調用next方法才會遍歷下一個內部狀態，所以其實提供了一種可以暫停執行的函數。yield語句就是暫停標志。

　　yield語句與return語句既有相似之處，也有區別。

　　1. 相似之處在于，都能返回緊跟在語句后面的那個表達式的值。

　　2. 區別在于每次遇到yield，函數暫停執行，下一次再從該位置繼續向后執行，而return語句不具備位置記憶的功能。

　　3. 一個函數里面，只能執行一次（或者說一個）return語句，但是可以執行多次（或者說多個）yield語句。正常函數只能返回一個值，因為只能執行一次return；Generator函數可以返回一系列的值，因為可以有任意多個yield。

　　Generator函數可以不用yield語句，這時就變成了一個單純的暫緩執行函數。

function* f() {
  console.log('執行了！')
}

var generator = f();

setTimeout(function () {
  generator.next()
}, 2000);

　　上面代碼中，函數f如果是普通函數，在為變量generator賦值時就會執行。但是，函數f是一個Generator函數，就變成只有調用next方法時，函數f才會執行。

　　另外需要注意，yield語句不能用在普通函數中，否則會報錯。

　　另外，yield語句如果用在一個表達式之中，必須放在圓括號里面。

console.log('Hello' + yield); // SyntaxError
console.log('Hello' + yield 123); // SyntaxError

console.log('Hello' + (yield)); // OK
console.log('Hello' + (yield 123)); // OK

　　yield語句用作函數參數或賦值表達式的右邊，可以不加括號。

2. next方法的參數

　　yield句本身沒有返回值，或者說總是返回undefined。next方法可以帶一個參數，該參數就會被當作上一個yield語句的返回值。

function* f() {
  for(var i = 0; true; i++) {
    var reset = yield i;
    if(reset) { i = -1; }
  }
}

var g = f();

g.next() // { value: 0, done: false }
g.next() // { value: 1, done: false }
g.next(true) // { value: 0, done: false }

　　上面代碼先定義了一個可以無限運行的 Generator 函數f，如果next方法沒有參數，每次運行到yield語句，變量reset的值總是undefined。當next方法帶一個參數true時，變量reset就被重置為這個參數（即true），因此i會等于-1，下一輪循環就會從-1開始遞增。

3. for...of循環

　　for...of循環可以自動遍歷Generator函數時生成的Iterator對象，且此時不再需要調用next方法。

function *foo() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
  yield 4;
  yield 5;
  return 6;
}

for (let v of foo()) {
  console.log(v);
}
// 1 2 3 4 5

　　上面代碼使用for...of循環，依次顯示5個yield語句的值。這里需要注意，一旦next方法的返回對象的done屬性為true，for...of循環就會中止，且不包含該返回對象，所以上面代碼的return語句返回的6，不包括在for...of循環之中。

Generator 函數的異步應用

1. 基本概念 

回調函數

　　JavaScript 語言對異步編程的實現，就是回調函數。所謂回調函數，就是把任務的第二段單獨寫在一個函數里面，等到重新執行這個任務的時候，就直接調用這個函數。

Class

1. Class基本語法 

　　基本上，ES6的class可以看作只是一個語法糖，它的絕大部分功能，ES5都可以做到，新的class寫法只是讓對象原型的寫法更加清晰、更像面向對象編程的語法而已。

//es5語法
function Point(x, y) {
  this.x = x;
  this.y = y;
}

Point.prototype.toString = function () {
  return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
};

var p = new Point(1, 2);

//es6語法
//定義類
class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }
}

　　Point類除了構造方法，還定義了一個toString方法。注意，定義“類”的方法的時候，前面不需要加上function這個關鍵字，直接把函數定義放進去了就可以了。另外，方法之間不需要逗號分隔，加了會報錯。

　　ES6的類，完全可以看作構造函數的另一種寫法。

class Point {
  // ...
}

typeof Point // "function"
Point === Point.prototype.constructor // true
//上面代碼表明，類的數據類型就是函數，類本身就指向構造函數。

　　使用的時候，也是直接對類使用new命令，跟構造函數的用法完全一致。

　　構造函數的prototype屬性，在ES6的“類”上面繼續存在。事實上，類的所有方法都定義在類的prototype屬性上面。

class Point {
  constructor(){
    // ...
  }

  toString(){
    // ...
  }

  toValue(){
    // ...
  }
}

// 等同于

Point.prototype = {
  toString(){},
  toValue(){}
};

　　Object.assign方法可以很方便地一次向類添加多個方法。

class Point {
  constructor(){
    // ...
  }
}

Object.assign(Point.prototype, {
  toString(){},
  toValue(){}
});

　　另外，類的內部所有定義的方法，都是不可枚舉的（non-enumerable）。

　　類的屬性名，可以采用表達式。

let methodName = "getArea";
class Square{
  constructor(length) {
    // ...
  }

  [methodName]() {
    // ...
  }
}
//上面代碼中，Square類的方法名getArea，是從表達式得到的。

2. Class的繼承 

基本用法

　　Class之間可以通過extends關鍵字實現繼承

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    super(x, y); // 調用父類的constructor(x, y)
    this.color = color;
  }

  toString() {
    return this.color + ' ' + super.toString(); // 調用父類的toString()
  }
}

　　子類必須在constructor方法中調用super方法，否則新建實例時會報錯。這是因為子類沒有自己的this對象，而是繼承父類的this對象，然后對其進行加工。如果不調用super方法，子類就得不到this對象。

　　Class作為構造函數的語法糖，同時有prototype屬性和__proto__屬性，因此同時存在兩條繼承鏈。

　　（1）子類的__proto__屬性，表示構造函數的繼承，總是指向父類。

　　（2）子類prototype屬性的__proto__屬性，表示方法的繼承，總是指向父類的prototype屬性。

class A {
}

class B extends A {
}

B.__proto__ === A // true
B.prototype.__proto__ === A.prototype // true

3. Class 的靜態方法

　　類相當于實例的原型，所有在類中定義的方法，都會被實例繼承。如果在一個方法前，加上static關鍵字，就表示該方法不會被實例繼承，而是直接通過類來調用，這就稱為“靜態方法”。

class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

Foo.classMethod() // 'hello'

var foo = new Foo();
foo.classMethod()
// TypeError: foo.classMethod is not a function

　　父類的靜態方法，可以被子類繼承。

class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
}

Bar.classMethod(); // 'hello'

　　靜態方法也是可以從super對象上調用的。

class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
  static classMethod() {
    return super.classMethod() + ', too';
  }
}

Bar.classMethod();

4. Class的靜態屬性和實例屬性 

　　靜態屬性指的是Class本身的屬性，即Class.propname，而不是定義在實例對象（this）上的屬性。

class Foo {
}

Foo.prop = 1;
Foo.prop // 1

　　目前，只有這種寫法可行，因為ES6明確規定，Class內部只有靜態方法，沒有靜態屬性。

5. 類的私有屬性

　　目前，有一個提案，為class加了私有屬性。方法是在屬性名之前，使用#表示。

修飾器

1. 類的修飾 

　　修飾器（Decorator）是一個函數，用來修改類的行為。修飾器對類的行為的改變，是代碼編譯時發生的，而不是在運行時。這意味著，修飾器能在編譯階段運行代碼。

function testable(target) {
  target.isTestable = true;
}

@testable
class MyTestableClass {}

console.log(MyTestableClass.isTestable) // true

　　上面代碼中，@testable就是一個修飾器。它修改了MyTestableClass這個類的行為，為它加上了靜態屬性isTestable。

　　基本上，修飾器的行為就是下面這樣。

@decorator
class A {}

// 等同于

class A {}
A = decorator(A) || A;

　　也就是說，修飾器本質就是編譯時執行的函數。

　　修飾器函數的第一個參數，就是所要修飾的目標類。

2. 方法的修飾

class Person {
  @readonly
  name() { return `${this.first} ${this.last}` }
}
//上面代碼中，修飾器readonly用來修飾“類”的name方法。

Module

　　ES6 模塊不是對象，而是通過export命令顯式指定輸出的代碼，再通過import命令輸入。

// ES6模塊
import { stat, exists, readFile } from 'fs';

1. 嚴格模式

　　ES6 的模塊自動采用嚴格模式，不管你有沒有在模塊頭部加上"use strict";。

2. export 命令

　　模塊功能主要由兩個命令構成：export和import。export命令用于規定模塊的對外接口，import命令用于輸入其他模塊提供的功能。

// profile.js
export var firstName = 'Michael';
export var lastName = 'Jackson';
export var year = 1958;

// profile.js
var firstName = 'Michael';
var lastName = 'Jackson';
var year = 1958;

export {firstName, lastName, year};

　　通常情況下，export輸出的變量就是本來的名字，但是可以使用as關鍵字重命名。

function v1() { ... }
function v2() { ... }

export {
  v1 as streamV1,
  v2 as streamV2,
  v2 as streamLatestVersion
};

　　需要特別注意的是，export命令規定的是對外的接口，必須與模塊內部的變量建立一一對應關系。

// 報錯
export 1;

// 報錯
var m = 1;
export m;

　　上面兩種寫法都會報錯，因為沒有提供對外的接口。第一種寫法直接輸出1，第二種寫法通過變量m，還是直接輸出1。1只是一個值，不是接口。正確的寫法是下面這樣。

// 寫法一
export var m = 1;

// 寫法二
var m = 1;
export {m};

// 寫法三
var n = 1;
export {n as m};

　　上面三種寫法都是正確的，規定了對外的接口m。其他腳本可以通過這個接口，取到值1。它們的實質是，在接口名與模塊內部變量之間，建立了一一對應的關系。

　　export命令可以出現在模塊的任何位置，只要處于模塊頂層就可以。如果處于塊級作用域內，就會報錯

3. import 命令

　　使用export命令定義了模塊的對外接口以后，其他 JS 文件就可以通過import命令加載這個模塊。

// main.js
import {firstName, lastName, year} from './profile';

function setName(element) {
  element.textContent = firstName + ' ' + lastName;
}

　　import語句會執行所加載的模塊，因此可以有下面的寫法。

import 'lodash';

import * as circle from './circle';

console.log('圓面積：' + circle.area(4));
console.log('圓周長：' + circle.circumference(14));

　　為了給用戶提供方便，讓他們不用閱讀文檔就能加載模塊，就要用到export default命令，為模塊指定默認輸出。

// export-default.js
export default function () {
  console.log('foo');
}

 　　上面代碼是一個模塊文件export-default.js，它的默認輸出是一個函數。

　　其他模塊加載該模塊時，import命令可以為該匿名函數指定任意名字。

// import-default.js
import customName from './export-default';
customName(); // 'foo'

// 第一組
export default function crc32() { // 輸出
  // ...
}

import crc32 from 'crc32'; // 輸入

// 第二組
export function crc32() { // 輸出
  // ...
};

import {crc32} from 'crc32'; // 輸入

　　上面代碼的兩組寫法，第一組是使用export default時，對應的import語句不需要使用大括號；第二組是不使用export default時，對應的import語句需要使用大括號。

　　export default命令用于指定模塊的默認輸出。顯然，一個模塊只能有一個默認輸出，因此export default命令只能使用一次。所以，import命令后面才不用加大括號，因為只可能對應一個方法。

// modules.js
function add(x, y) {
  return x * y;
}
export {add as default};
// 等同于
// export default add;

// app.js
import { default as xxx } from 'modules';
// 等同于
// import xxx from 'modules';

4. export 與 import 的復合寫法

export { foo, bar } from 'my_module';

// 等同于
import { foo, bar } from 'my_module';
export { foo, bar };

5. ES6模塊加載的實質

　　ES6 模塊加載的機制，與 CommonJS 模塊完全不同。CommonJS模塊輸出的是一個值的拷貝，而 ES6 模塊輸出的是值的引用。

6. 瀏覽器的模塊加載 

　　瀏覽器使用 ES6 模塊的語法如下。

<script type="module" src="foo.js"></script>

　　上面代碼在網頁中插入一個模塊foo.js，由于type屬性設為module，所以瀏覽器知道這是一個 ES6 模塊。

7. 循環加載

　　“循環加載”（circular dependency）指的是，a腳本的執行依賴b腳本，而b腳本的執行又依賴a腳本。

// a.js
var b = require('b');

// b.js
var a = require('a');

8. 跨模塊常量

　　本書介紹const命令的時候說過，const聲明的常量只在當前代碼塊有效。如果想設置跨模塊的常量（即跨多個文件），可以采用下面的寫法。

// constants.js 模塊
export const A = 1;
export const B = 3;
export const C = 4;

// test1.js 模塊
import * as constants from './constants';
console.log(constants.A); // 1
console.log(constants.B); // 3