异步编程之Generator(2)——剖析特性
异步编程系列教程:
- (翻译)异步编程之Promise(1)——初见魅力
- 异步编程之Promise(2):探究原理
- 异步编程之Promise(3):拓展进阶
- 异步编程之Generator(1)——领略魅力
- 异步编程之Generator(2)——剖析特性
- 异步编程之co——源码分析
Generator基础
继上一篇见识过其配合promise带来的超爽的异步编程体验,我想应该大部分同学都会想好好看一下,到底这个Generator是什么?接下来我们会对Generator的特性进行剖析,让我们对接下来学习co
源码打个扎实的基础。
起源
我们首先得知道,Generator一开始并不是用来做异步编程的,是后来的大牛们挖掘了它的特性,让它在异步编程里大放异彩。其实Generator是生成遍历器的构造器,ES6定义了一个遍历器的接口Iterator。任何数据结构满足Iterator接口,都可以统一实现遍历操作。一步一步的调用next()
或者for..of
循环都可以遍历实现Iterator接口的数据结构。
我们简单说一下遍历对象的next()
是怎样的:
- 第一次调用
next()
会直接指向第一个数据的位置,然后返回数据的信息。结构是这样的:{value: AnyType, done: Boolean}
。value
属性是指该数据的值,done
则是标志是否已经true,结束了。 - 再一次调用
next()
则指向下一个数据,返回相应的数据信息。 - 重复第二步,一直到数据结束,返回
{value: undefined, done: true}
。则表示遍历已经全部完成。
这就是Iterator最基本的实现,当然这里是很片面的,若要展开说,基本又是一大篇文章可以写。这里就直接给出阮一峰老师关于Iterator的文章:10. Iterator和for...of循环
定义
在我们知道了Generator生成的遍历对象是什么之后,我们看一下如何定义这样的Generator函数。对上一篇有印象的同学,应该记得函数标识符后面有一个诡异的星号function* ()
。其实这个星号在括号前也是没关系的,这里我是参考了co
源码的。我们一旦定义了一个带星号的函数之后,用这个构造器生成的对象在harmony模式里就成了Generator对象(下面我会称其为遍历器)。我们可以测试一下一段代码。
var toString = Object.prototype.toString;
var Generator = function* (){
yield "hello";
yield "world";
};
var gen = Generator(); // 可以省去new来创建对象
console.log(toString.call(Generator)); // [object Function]
console.log(toString.call(gen)); // [object Generator]
这样我们通过调用特殊定义的Generator构造器,生成一个遍历器([object Generator])。那我们要遍历的话必须得知道遍历的每个成员,yield
就是用来定义遍历成员的。也就是说,遍历器进行遍历的时候会以yield
为间隔,一个yield
一个成员,不断往下走直到不存在下一个yield
。
在上面的例子中,就是第一次遍历到yield
得到"hello",第二次继续执行遍历操作到yield
得到"world",最后再执行就发现没有了,也就是done: true
结束遍历。
接下来我们会详细说一下,遍历器是遍历的各种特性。
Generator特性
遍历
我们需要执行遍历,首先就是要得到遍历器。前面也说过了,就是调用Generator构造器生成的。然后该遍历器会有一个方法next()
用来进行遍历操作,并且每一次的操作都会在yield
处停止,并等待下一次的next()
指令。我们看一看刚才的代码:
var Generator = function* (){
yield "hello";
yield "world";
};
var gen = new Generator();
console.log(gen.next()); // { value: 'hello', done: false }
console.log(gen.next()); // { value: 'world', done: false }
console.log(gen.next()); // { value: undefined, done: true }
我们可以看到最后当done: true
时,value
是undefined。其实我们return出去一个值,就会成为该value
的值。其实换一个角度更加有意思,就是当你return出一个值,这个值必定是done: true
。我们可以改一下上面的例子:
var Generator = function* (){
yield "hello";
return "world";
yield "!";
};
var gen = new Generator();
console.log(gen.next()); // { value: 'hello', done: false }
console.log(gen.next()); // { value: 'world', done: true }
console.log(gen.next()); // { value: undefined, done: true }
我们可以看到,如果遍历器去找感叹号的yield
话,应该是value: '!'
。但是因为提前return结束了遍历器,所以最后得到了 { value: 'world', done: true }
。
yield传值
我们知道了每一次遍历器执行到yield
处后,会把值放在一个对象中的属性中返回出去。但是我们在Generator构造器里怎么利用这个值呢?其实我们可以为遍历器的next(res)
传入一个参数,这个参数将会成为这一次yield
的值。乍一看,好像不大清楚,看看代码就懂了。
var Generator = function* (){
var hello = yield "hello";
console.log(hello); // hi
var world = yield "world";
console.log(world); // undefined
};
var gen = new Generator();
var first = gen.next("nothing");
var second = gen.next("hi");
var third = gen.next();
我们第一次next()
相当于启动器,这个时候传入任何参数都是被忽略的,因为这个参数无法作为上一个yield
的值(没有上一个)。到我们第二次的next("hi")
,传入了一个"hi"字符串,这个参数就成为了yield
的值,直接赋值给hello变量并打印出来。我们最后一个world变量是undefined,是因为next()
并没有传入任何参数。可以这么说,每一次遍历器遍历得到的成员的值,和yield
的值是没有必然联系的。
所以我们看代码的执行顺序也是很有趣的一件事,遍历器会执行到语句yield
右侧即停止。等到下一次next()
启动,然后才会根据yield
得到的值,对语句左侧变量进行赋值。这样想的话,如果我们下一次yield
语句,依赖第一次的值,我们就需要在next()
里传入上一次的value
。我们对上一次的代码做个小小的添加。
var first = gen.next("nothing");
var second = gen.next("hi");
var third = gen.next(second.value); //构造函数的world变量值也会是"hi"。
这个是Generator非常重要的特性,下去要好好实践一番,加深印象。接下来co
源码分析,这个特性配合promise可以放华丽的大招。
遍历遍历器里的遍历器
我起这个标题挺有意思的,哈哈哈。其实就和递归栈差不多,也就是说,当yield
的是另一个遍历器,那么代码会进入到另一个遍历器里,直到结束后,才交回代码控制权。看一看咯:
var Generator = function* (){
yield "hello";
yield *anotherGen;
yield "world";
return "hello world";
};
var AnotherGenerator = function* (){
yield "强势插入!";
yield "不给hello world!";
}
var gen = new Generator();
var anotherGen = new AnotherGenerator();
console.log(gen.next()); // { value: 'hello', done: false }
console.log(gen.next()); // { value: '强势插入!', done: false }
console.log(gen.next()); // { value: '不给hello world!', done: false }
console.log(gen.next()); // { value: 'world', done: false }
console.log(gen.next()); // { value: 'hello world', done: true }
当我们需要遍历一个遍历器,那么*
也是需要的,可以参考一下上面。
总结
我们知道了遍历对象遍历时得到的什么,还有next(res)
传入参数有什么用,这对接下来的分析有着至关重要的作用。到这里,对Generator分析已经是差不多了。如果想要更深入了解的,可以去阮老师的博客看一看:11. Generator函数。
接下来一篇文章就是对co
源码的分析,先预习和复习一些东西吧。我们回顾一下promise,我们在将一个异步操作promise化后,当我们调用这个异步操作,我们会得到一个promise对象。所以我们可以想象一下:
- 我们调用遍历器的
next()
得到该异步的promise对象 - 在promise对象的
then()
中的resolve
对数据进行处理 - 把数据作为参数传入
next(res)
,进行下一次异步操作 - 直到迭代器的
done: true
,结束遍历。
这样我们就可以一环扣一环的将Generator函数里的异步操作进行迭代,形成一种异步编程同步写法的优良体验。当然我们这里不会详细说,如何去实现,因为我会在下一篇好好讲讲。