JavaScript-可迭代对象与for-of
本文最后水于：2020年11月11日 晚上
Iterable object（可迭代对象）
可迭代（Iterable） 对象是数组的泛化。这个概念是说任何对象都可以被定制为可在for...of循环中使用的对象。数组是可迭代的。但不仅仅是数组，很多其他的内建对象也是可迭代的。例如字符串就是可迭代的。
总最早开始
可能十年前或者更加久远的年代，我们遍历一个数组需要这样：
let arr = [1, 2, 3, 4, 5];
for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
console.log(arr[i]);
}或许也不是很久，在我最初学习js的时候就是这样去尝试理解for循环的。
后来我们发现这样写或许太复杂了，于是有了for...in。我们遍历一个数组就变成了这样：
for (let i in arr) {
console.log(arr[i]);
}是不是和for循环有点类似，for...in便是循环遍历对象的一个方式。
ES6也给了我们一个专门操作遍历数组的方法：forEach()
arr.forEach(element => {
console.log(element);
});与其他的方法不同的是，forEach()同数组的push()、pop()等方法一样，是在Array对象的原型上的，也就是Array.prototype.forEach()。并且它除了抛出异常以外，没有办法中止或跳出forEach()循环。如果我们需要中止或跳出循环forEach()方法不是应当使用的工具。
弥补不足
我们有多种可以轻松遍历数组的方法，不过他们各有各的不足之处。for...of便是代替for...in来循环数组而诞生的。
首先来看看for...in对数组的小问题：
for...in是为对象设计的，它遍历的是key，而不是value。for...in会一直查找可枚举的属性，直至原型链顶端。
先看第一条，for...in和直接for循环遍历数组类似，他们循环的是数组的key，需要使用数组的标准访问写法才能得到值。
let arr = [1, 2, 3, 4, 5];
for (let i in arr) {
console.log(arr[i]);
// 1, 2, 3, ,4, 5
}
for (let i in arr) {
console.log(i);
// 0, 1, 2, 3, ,4
}不过这看上去无伤大雅，第二条的问题就不像这么温柔了。在当前数组的原型链上的所有的可枚举的属性都会被遍历出来。
Array.prototype.arrTest = function test() {};
Object.defineProperty(Array.prototype, 'push', {
enumerable: true
})
let arr = [1, 2, 3, 4, 5];
for (let i in arr) {
console.log(arr[i]);
}无论是我们自定义的函数，还是修改属性为可枚举，for...in一条都不会放过。
迭代协议
通常的对象是不可迭代的，它不是数组。通过自己创建一个不可迭代的对象，我们就可以轻松地掌握可迭代的概念。
首先来看一个最基本的对象，我们尝试使用for...of去遍历它，会得到一个其不是可迭代对象的是错误：
let obj = {
start: 1,
end: 5
};
for (num of obj) {
console.log(num);
}VM155:6 Uncaught TypeError: obj is not iterable这是因为我们的Object对象不是可迭代的对象。而迭代协议可以使其成为一个可迭代的对象。
迭代协议作为 ECMAScript 2015 的一组补充规范，迭代协议并不是新的内置实现或语法，而是协议。这些协议可以被任何遵循某些约定的对象来实现。
迭代器
为了让obj对象可迭代（也就让for..of可以运行）我们需要为对象添加一个名为Symbol.iterator的方法（一个专门用于使对象可迭代的内置symbol）。
- 当
for..of循环启动时，它会调用这个方法（如果没找到，就会报错）。这个方法必须返回一个 迭代器（iterator） —— 一个有next方法的对象。 - 从此开始，
for..of仅适用于这个被返回的对象。 - 当
for..of循环希望取得下一个数值，它就调用这个对象的next()方法。 next()方法返回的结果的格式必须是{done: Boolean, value: any}，当done=true时，表示迭代结束，否则value是下一个值。
let obj = {
start: 1,
end: 5
};
// for..of 调用首先会调用这个：
obj[Symbol.iterator] = function () {
return {
// 这个function还是属于obj，所以this指向obj。
//接下来，for..of 仅与此迭代器一起工作，要求它提供下一个值
current: this.start,
last: this.end,
// next() 在 for..of 的每一轮循环迭代中被调用
// 所以通常next都带有一个判断语句
next() {
// Symbol.iterator返回的是一个对象，this不会多级指向，所以这里用到了刚刚定义的属性
if (this.current <= this.last) {
return {
value: this.current++,
done: false
}
} else {
return {
done: true
}
}
}
}
};
// 可以迭代啦
for (let num of obj) {
console.log(num);
};第一次见到迭代器的时候感觉它还是挺复杂的，但仔细研究过后就会发现，其实它大部分还都是固定搭配的。不过这里的this还是比较容易浑人的。
仔细观察下其核心的功能，发现迭代器是通过一个名为Symbol.iterator的方法返回的对象中的：
obj自身没有next()方法。- 相反，是通过调用
obj[Symbol.iterator]()创建了另一个对象，即所谓的“迭代器”对象，并且它的next会为迭代生成值
那么，既然都是对象，所以迭代器应该是可以放在obj自身的。
let obj = {
start: 1,
end: 5,
// Symbol.iterator负责返回一个对象，其对象中包含next方法，这里直接返回this，在obj中定义一个next方法
// this.count用于计数
[Symbol.iterator]() {
this.count = this.start;
return this;
},
next() {
if (this.count <= this.end) {
return {
value: this.count++,
done: false
}
} else {
return {
done: true
}
}
}
};
for (let num of obj) {
console.log(num);
};这里的[Symbol.iterator]()定义为obj的一个属性，同时[Symbol.iterator]()需要返回一个带有next()方法的对象。所以直接将next()方法定义在obj身上，[Symbol.iterator]()通过返回this来返回这个对象。
这样的写法会比在外部定义[Symbol.iterator]()方法更加简洁，this指向也更加清晰。但是在[Symbol.iterator]()方法中定义的属性会被添加到obj上。
obj.count // 6并且迭代器只用一个，现在不能在该对象上同时运行多个for...of循环了，它们将共享迭代状态，因为只有一个迭代器，即对象本身。但是两个并行的 for..of 是很罕见的，即使在异步情况下。
无穷迭代器
无穷迭代器也是可能的。例如，将obj设置为obj.to = Infinity，这时obj则成为了无穷迭代器。或者我们可以创建一个可迭代对象，它生成一个无穷伪随机数序列。也是可能的。next没有什么限制，它可以返回越来越多的值，这是正常的。
当然，迭代这种对象的for..of循环将不会停止。但是我们可以通过使用break来停止它。
展开语法
展开语法(Spread syntax), 可以在函数调用/数组构造时, 将数组表达式或者string在语法层面展开；还可以在构造字面量对象时, 将对象表达式按key-value的方式展开。
字面量也就是常见的[1, 2, 3]或者{name: "mdn"}这种简洁的构造方式。
展开语法与for...of及其相似，无法迭代的对象也无法使用展开语法。错误信息也是一样：
展开语法不仅仅只是和for...of行为比较像，它还有更多的用法。不过在此赘述也是没有多少意义了。
可迭代的字符串
在我最早学习js的基本类型的时候，就被告知字符串可以被循环处理。类似于这样：
let str = 'xfy';
for (let i = 0; i < str.length; i++) {
console.log(str[i]);
}
// x, f, y;虽然无法理解是什么一回事，但当时就感觉字符串和数组很相似，非常神奇。
根据包装对象的原理，很容易就联想到字符串可迭代是因为其构造函数String可迭代（当然也有length属性）。要验证这非常简单，只需要找下String上有没有迭代器必备的[Symbol.iterator]()方法就可以了。
虽然包装对象的过程我们无法看到，但是我们可以对一个字符串的原型链向上寻找就ok了。直接调用其原型链上的方法便会触发包装对象，就像调用toString()一样，
let str = 'xfy';
str.__proto__[Symbol.iterator];直接访问原型链上的[Symbol.iterator]()方法，就会发现有这个方法存在，正是有它的存在，字符串才是可迭代的。
显式调用迭代器
为了能够更加深入的了解迭代器的工作，我们可以不使用for...of，反而使用显式的去操作迭代器：
let str = 'xfy';
// 接收迭代器
let iterator = str[Symbol.iterator]();
let res;
while(true) {
res = iterator.next();
if (res.done) break;
console.log(res.value);
}只要弄弄清楚了迭代器的工作方式，就能很轻松的理解显式调用。最终我们根据next()方法返回的固定格式的值来判断什么适合需要跳出循环以及取值。
正常情况下我们不需要显式的去迭代一个对象，但是这样做比for...of给了我们更多的控制权。我们可以拆分迭代的步骤，并在中途做一些其他的事情。
可迭代与类数组
可迭代对象与类数组很相似，但他们是两种不同的对象，有着不同的正式术语：
- Iterable 如上所述，是实现了
Symbol.iterator方法的对象。 - Array-like 是有索引和
length属性的对象，所以它们看起来很像数组。
当然也有两种特性都有的对象，例如字符串就是可迭代同时也是类数组（有数值索引和 length 属性）。
当光是类数组的对象是无法迭代的
let obj = {
0: 'x',
1: 'f',
2: 'y',
length: 3
}
// Uncaught TypeError: object is not iterable
[...obj];可迭代对象和类数组对象通常都不是数组，他们也没有数组的一些方法。不过出了字符串以外，我们手动创建的类数组可以使用call来改变数组方法的指向，从而使其能够使用一些数组的方法：
Array.prototype.push.call(obj, 1);
obj[3];
// 1而包装后的字符串其length属性是只读的，所以我们无法通过数组的方法去操作它：
let str = 'xfy';
// Uncaught TypeError: Cannot assign to read only
Array.prototype.push.call(str, 1);Array.from
Array.from可以从一个类似数组或可迭代对象创建一个新的，浅拷贝的数组实例。通过创建一个浅拷贝的数组，就可以对其使用数组的方法了。
let obj = {
0: 'x',
1: 'f',
2: 'y',
length: 3
};
let arr = Array.from(obj);
arr.push('嘤嘤嘤');Array.from 方法接受对象，检查它是一个可迭代对象或类数组对象，然后创建一个新数组，并将该对象的所有元素浅拷贝到这个新数组。可迭代的对象也是同理。
let obj = {
0: 'x',
1: 'f',
[Symbol.iterator]() {
this.sw = true;
return this;
},
next() {
if (this.sw) {
this.sw = false;
return {
value: Object.keys(this),
done: false
}
} else {
return {
done: true
}
}
}
}
let arr = Array.from(obj);Array.from还有一个可选的参数，提供了类似于forEach的参数选项。
Array.from(obj[, mapFn, thisArg])可选的第二个参数 mapFn 可以是一个函数，该函数会在对象中的元素被添加到数组前，被应用于每个元素，此外 thisArg 允许我们为该函数设置 this。
Array.from([1, 2, 3], x => x + x);
// [2, 4, 6]可用于代理对
对于代理对（surrogate pairs）（ UTF-16 的扩展字符），Array.from也可以正常识别并拷贝为数组。对于普通的字符串，虽然能够使用slice()方法，但是对于代理对的操作会导致乱码，两个不同 UTF-16 扩展字符碎片拼接的结果。
let str = '𝒳😂𩷶';
console.log(str);
// "𝒳😂𩷶"
str.slice(1,3)
// "��"我们可以利用Array.from对代理对的正确操作特性来重写创建代理感知（surrogate-aware）的slice方法。
let str = '𝒳😂𩷶';
function aSlice(arr, star, end) {
return Array.from(arr).slice(star, end).join('');
}总结
可以应用 for..of 的对象被称为 可迭代的。
- 技术上来说，可迭代对象必须实现
Symbol.iterator方法。obj[Symbol.iterator]的结果被称为 迭代器（iterator）。由它处理进一步的迭代过程。- 一个迭代器必须有
next()方法，它返回一个{done: Boolean, value: any}对象，这里done:true表明迭代结束，否则value就是下一个值。
Symbol.iterator方法会被for..of自动调用，但我们也可以直接调用它。- 展开语法的操作结果与
for..of类似。 - 内置的可迭代对象例如字符串和数组，都实现了
Symbol.iterator。 - 字符串迭代器能够识别代理对（surrogate pair）。
有索引属性和 length 属性的对象被称为 类数组对象。这种对象可能还具有其他属性和方法，但是没有数组的内建方法。