一步一步理解Generator函数的原理一步一步理解Generator函数的原

作者：麦乐
来源：恒生LIGHT云社区

Generator函数基本用法

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

Generator函数调用后生成的就是一个迭代器对象，可以通过调用迭代器的next方法，控制函数内部代码的执行。

hw.next() // { value: 'hello', done: false } hw.next() // { value: 'world', done: false } hw.next() // { value: 'ending', done: true } hw.next() // { value: undefined, done: true }

Generator函数遇到yield，可以在生成器函数内部暂停代码的执行使其挂起。在可迭代对象上调用next()方法可以使代码从暂停的位置开始继续往下执行。
先来了解一下什么是可迭代对象？
可迭代对象要成为可迭代对象，一个对象必须实现 @@iterator 方法。这意味着对象（或者它原型链上的某个对象）必须有一个键为 @@iterator 的属性，可通过常量 Symbol.iterator 访问该属性：
[Symbol.iterator] 一个无参数的函数，其返回值为一个符合迭代器协议的对象。

let someString = "hi"; typeof someString[Symbol.iterator]; let iterator = someString[Symbol.iterator](); iterator + ""; // "[object String Iterator]" iterator.next(); // { value: "h", done: false } iterator.next(); // { value: "i", done: false } iterator.next(); // { value: undefined, done: true }

再来看一下，挂起是怎么回？有一个新的名词“协程”。
什么是协程？协程（Coroutines）是一种比线程更加轻量级的存在，正如一个进程可以拥有多个线程一样，一个线程可以拥有多个协程。
协程不是被操作系统内核所管理的，而是完全由程序所控制，也就是在用户态执行。这样带来的好处是性能大幅度的提升，因为不会像线程切换那样消耗资源。
协程不是进程也不是线程，而是一个特殊的函数，这个函数可以在某个地方挂起，并且可以重新在挂起处外继续运行。所以说，协程与进程、线程相比并不是一个维度的概念。
Generator 函数原理 Generator 函数是协程在 ES6 的实现，最大特点就是可以交出函数的执行权（即暂停执行）。
总结下来就是：

一个线程存在多个协程
Generator函数是协程在ES6的实现
Yield挂起协程（交给其它协程），next唤起协程

讲到这里，应该会对Generator函数有一个重新的认识吧。在实际的开发中，直接使用Generator函数的场景并不常见，因为它只能通过手动调用next方法实现函数内部代码的顺序执行。如果想象很好是使用它，可以为Generator函数实现一个自动执行神器。
自动执行的Generator函数可以根据g.next()的返回值{value: '', done: false}中done的值让Generator函数递归自执行：

function run(generator) { var g = generator(); var next = function() { var obj = g.next() console.log(obj) if(!obj.done) { next() } } next() } run(helloWorldGenerator)

这样写能实现自执行功能，但是不能保证执行顺序。模拟两个异步请求：

function sleep1() { return new Promise((resolve) => { setTimeout(() => { console.log('sleep1') resolve(1) }, 1000) }) } function sleep2() { return new Promise((resolve) => { setTimeout(() => { console.log('sleep2') resolve(2) }, 1000) }) }

修改函数

function* helloWorldGenerator() { yield sleep1(); console.log(1); yield sleep2(); console.log(2); }

执行 run(helloWorldGenerator)看一下打印顺序：

文章图片

异步函数还是在同步代码执行完以后执行的，如果想要实现异步代码也能按照顺序执行，可以对代码进一步优化：

function run(generator) { var g = generator(); var next = function() { var obj = g.next(); console.log(obj) if(obj.done) return; // 如果yield后面返回值不是promise，可以使用Promise.resolve包裹一下，防止报错 Promise.resolve(obj.value).then(() => {next()}) } next() }

文章图片

如果说sleep1是一个网络请求的话，在yield后面就可以拿到请求返回的数据，看起来像是一种更优雅的异步问题解决方案。
如果想要拿到sleep函数resolve的值，也是可以实现的。

// 修改函数变量接收yield语句返回结果 function* helloWorldGenerator() { var a = yield sleep1(); console.log(a); var b = yield sleep2(); console.log(b); } // g.next(v); 传递结果值 function run(generator) { var g = generator(); var next = function(v) { var obj = g.next(v); console.log(obj) if(obj.done) return; // 如果yield后面返回值不是promise，可以使用Promise.resolve包裹一下，防止报错 Promise.resolve(obj.value).then((v) => {next(v)}) } next() }

【一步一步理解Generator函数的原理】你会看到和上面一样的打印结果。
仔细看上面实现方式跟async await很相似，实际上这就是async await的原理。
async await async await本质上就是结合promise实现的一个自执行Generator函数。将 Generator 函数的星号（*）替换成async，将yield替换成await，仅此而已。
更详细的代码如下，感兴趣的同学可以深入了解一下：

// async函数就是将 Generator 函数的星号（*）替换成async，将yield替换成await，仅此而已 // async函数返回一个 Promise 对象，可以使用then方法添加回调函数。当函数执行的时候，一旦遇到await就会先返回，等到异步操作完成，再接着执行函数体内后面的语句 // Generator 函数的执行必须靠执行器，所以才有了co模块，而async函数自带执行器和普通函数一样执行 // async函数对 Generator 函数的改进: /* （1）内置执行器（2）更好的语义（3）更广的适用性（4）返回值是 Promise */ // async 函数的实现原理，就是将 Generator 函数和自动执行器，包装在一个函数里。 async function fn(args) { // ... } // 等同于里面的await 换成 yield function fn(args) { return spawn(function*() { // ... }); }function spawn(genF) { return new Promise(function(resolve, reject) { const gen = genF(); function step(nextF) { let next; try { next = nextF(); } catch (e) { return reject(e); } if (next.done) { return resolve(next.value); // 这也是为什么不使用try catch的话，异常异步请求后面的代码不再执行的原因，从这里不再继续调用nex()方法了。 } Promise.resolve(next.value).then(function(v) { step(function() { return gen.next(v); }); }, function(e) { step(function() { return gen.throw(e); // 这里可以解释为什么async 函数需要使用try catch来捕获异常，生成器函数的throw，会让代码到catch里面 }); }); } step(function() { return gen.next(undefined); }); }); }

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