可以遍历大部分数据类型的 for…of 为什么不能遍历普通对象?

2020/12/05 JavaScript 本文共6684字,阅读全文约需23分钟 本文总阅读量

  我们知道,ES6 中引入 for...of 循环,很多时候用以替代 for...inforEach() ,并支持新的迭代协议。

for…of 及其使用

  ES6 中引入的 for...of, 允许你遍历 Array(数组), String(字符串), Map(映射), Set(集合),TypedArray(类型化数组)、arguments、NodeList 对象、Generator 等可迭代的数据结构等。for...of语句在可迭代对象上创建一个迭代循环,调用自定义迭代钩子,并为每个不同属性的执行语句。

for...of的语法:

for (variable of iterable) {
  // statement
}
// variable:每个迭代的属性值被分配给该变量。
// iterable:一个具有可枚举属性并且可以迭代的对象。

常用用法

{
  // 迭代字符串
  const iterable = 'ES6';
  for (const value of iterable) {
    console.log(value);
  }
  // Output:
  // "E"
  // "S"
  // "6"
}
{
  // 迭代数组
  const iterable = ['a', 'b'];
  for (const value of iterable) {
    console.log(value);
  }
  // Output:
  // a
  // b
}
{
  // 迭代Set(集合)
  const iterable = new Set([1, 2, 2, 1]);
  for (const value of iterable) {
    console.log(value);
  }
  // Output:
  // 1
  // 2
}
{
  // 迭代Map
  const iterable = new Map([
    ['a', 1],
    ['b', 2],
    ['c', 3],
  ]);
  for (const entry of iterable) {
    console.log(entry);
  }
  // Output:
  // ["a", 1]
  // ["b", 2]
  // ["c", 3]

  for (const [key, value] of iterable) {
    console.log(value);
  }
  // Output:
  // 1
  // 2
  // 3
}
{
  // 迭代Arguments Object(参数对象)
  function args() {
    for (const arg of arguments) {
      console.log(arg);
    }
  }
  args('a', 'b');
  // Output:
  // a
  // b
}
{
  // 迭代生成器
  function* foo() {
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
  }

  for (let o of foo()) {
    console.log(o);
  }
  // Output:
  // 1
  // 2
  // 3
}

Uncaught TypeError: obj is not iterable

// 普通对象
const obj = {
  foo: 'value1',
  bar: 'value2',
};
for (const item of obj) {
  console.log(item);
}
// Uncaught TypeError: obj is not iterable

  可以看出,for of可以迭代大部分对象,却不能遍历普通对象。

如何用for...of迭代普通对象

  通过前面的基本用法,我们知道,for...of可以迭代数组、Map 等数据结构,顺着这个思路,我们可以结合对象的Object.values()Object.keys()Object.entries()方法以及解构赋值的知识来用for...of遍历普通对象。

  • Object.values()Object.keys()Object.entries()用法及返回值
const obj = {
  foo: 'value1',
  bar: 'value2',
};
// 打印由value组成的数组
console.log(Object.values(obj)); // ["value1", "value2"]

// 打印由key组成的数组
console.log(Object.keys(obj)); // ["foo", "bar"]

// 打印由[key, value]组成的二维数组
// copy(Object.entries(obj))可以把输出结果直接拷贝到剪贴板
console.log(Object.entries(obj)); // [["foo","value1"],["bar","value2"]]
  • 因为for...of可以迭代数组和 Map,所以我们得到以下遍历普通对象的方法
const obj = {
  foo: 'value1',
  bar: 'value2',
};
// 方法一:使用for of迭代Object.entries(obj)形成的二维数组,利用解构赋值得到value
for (const [, value] of Object.entries(obj)) {
  console.log(value); // value1, value2
}

// 方法二:Map
// 普通对象转Map
// Map 可以接受一个数组作为参数。该数组的成员是一个个表示键值对的数组
console.log(new Map(Object.entries(obj)));

// 遍历普通对象生成的Map
for (const [, value] of new Map(Object.entries(obj))) {
  console.log(value); // value1, value2
}

// 方法三:继续使用for in
for (const key in obj) {
  console.log(obj[key]); // value1, value2
}

{
  // 方法四:将【类数组(array-like)对象】转换为数组。该对象将具有一个 length 属性,其元素必须可以被索引。
  const obj = {
    length: 3, // length是必须的,否则什么也不会打印
    0: 'foo',
    1: 'bar',
    2: 'baz',
    a: 12, // 非数字属性是不会打印的
  };
  const array = Array.from(obj); // ["foo", "bar", "baz"]
  for (const value of array) {
    console.log(value);
  }
  // Output: foo bar baz
}
{
  // 方法五:给类数组部署数组的[Symbol.iterator]方法【对普通字符串属性对象无效】
  const iterable = {
    0: 'a',
    1: 'b',
    2: 'c',
    length: 3,
    [Symbol.iterator]: Array.prototype[Symbol.iterator],
  };
  for (let item of iterable) {
    console.log(item); // 'a', 'b', 'c'
  }
}

注意事项

  • 有别于不可终止遍历的forEachfor...of的循环,可由breakthrowcontinuereturn终止,在这些情况下,迭代器关闭。
  const obj = {
    foo: 'value1',
    bar: 'value2',
    baz: 'value3'
  }
  for(const [, value] of Object.entries(obj)){
    if (value === 'value2') break // 不会再执行下次迭代
    console.log(value) // value1
  };
  [1,2].forEach(item => {
      if(item == 1) break // Uncaught SyntaxError: Illegal break statement
      console.log(item)
  });
  [1,2].forEach(item => {
      if(item == 1) continue // Uncaught SyntaxError: Illegal continue statement: no surrounding iteration statement
      console.log(item)
  });
  [1,2].forEach(item => {
      if(item == 1) return // 仍然会继续执行下一次循环,打印2
      console.log(item) // 2
  })
  • For…ofFor…in对比

    • for...in 不仅枚举数组声明(即,能遍历自己对象上的可枚举属性),还从构造函数的原型中查找继承的可枚举属性;
    • for...of 不考虑构造函数原型上的不可枚举属性;
    • for...of 更多用于特定的集合(如数组等对象),但不是所有对象都可被for...of迭代。
    Array.prototype.newArr = () => {};
    Array.prototype.anotherNewArr = () => {};
    const array = ['foo', 'bar', 'baz'];
    for (const value in array) {
      console.log(value); // 0 1 2 newArr anotherNewArr
    }
    for (const value of array) {
      console.log(value); // 'foo', 'bar', 'baz'
    }
    

普通对象为何不能被 for of 迭代

  前面我们有提到一个词叫“可迭代”数据结构,当用for of迭代普通对象时,也会报一个“not iterable”的错误。实际上,任何具有 Symbol.iterator 属性的元素都是可迭代的。我们可以简单查看几个可被for of迭代的对象,看看和普通对象有何不同:

iterator1

iterator2

iterator3

  可以看到,这些可被for of迭代的对象,都实现了一个Symbol(Symbol.iterator)方法,而普通对象没有这个方法。

  简单来说,for of 语句创建一个循环来迭代可迭代的对象,可迭代的对象内部实现了Symbol.iterator方法,而普通对象没有实现这一方法,所以普通对象是不可迭代的。

Iterator(遍历器)

  以下摘自阮一峰大大的《ECMAScript 6 入门》——Iterator(遍历器)的概念

iterator

  简单来说,ES6 为了统一集合类型数据结构的处理,增加了 iterator 接口,供 for...of 使用,简化了不同结构数据的处理。而 iterator 的遍历过程,则是类似 Generator 的方式,迭代时不断调用 next 方法,返回一个包含 value(值)和 done(标识是否遍历结束)属性的对象。

如何实现Symbol.iterator方法,使普通对象可被 for of 迭代

  依据上文的指引,我们先看看数组的Symbol.iterator接口:

const arr = [1, 2, 3];
const iterator = arr[Symbol.iterator]();
console.log(iterator.next()); // {value: 1, done: false}
console.log(iterator.next()); // {value: 2, done: false}
console.log(iterator.next()); // {value: 3, done: false}
console.log(iterator.next()); // {value: undefined, done: true}

  自己实现一个普通对象的Symbol.iterator接口:

// 普通对象
const obj = {
  foo: 'value1',
  bar: 'value2',
  [Symbol.iterator]() {
    // 这里Object.keys不会获取到Symbol.iterator属性,原因见下文
    const keys = Object.keys(obj);
    let index = 0;
    return {
      next: () => {
        if (index < keys.length) {
          // 迭代结果 未结束
          return {
            value: this[keys[index++]],
            done: false,
          };
        } else {
          // 迭代结果 结束
          return { value: undefined, done: true };
        }
      },
    };
  },
};
for (const value of obj) {
  console.log(value); // value1 value2
}

  我们给 obj 对象实现了一个Symbol.iterator接口,在此,不用担心[Symbol.iterator]属性会被Object.keys()获取到导致遍历结果出错,因为Symbol.iterator这样的Symbol属性,需要通过Object.getOwnPropertySymbols(obj)才能获取,Object.getOwnPropertySymbols() 方法返回一个给定对象自身的所有 Symbol 属性的数组。

  有一些场合会默认调用 Iterator 接口(即 Symbol.iterator 方法:

  • 扩展运算符...:这提供了一种简便机制,可以将任何部署了 Iterator 接口的数据结构,转为数组。也就是说,只要某个数据结构部署了 Iterator 接口,就可以对它使用扩展运算符,将其转为数组(毫不意外的,代码[...{}]会报错,而[...'123']会输出数组['1','2','3'])。
  • 数组和可迭代对象的解构赋值(普通对象解构赋值的内部机制,是先找到同名属性,然后再赋给对应的变量。);
  • yield*_yield*后面跟的是一个可遍历的结构,它会调用该结构的遍历器接口;
  • 由于数组的遍历会调用遍历器接口,所以任何接受数组作为参数的场合,其实都调用;
  • 字符串是一个类似数组的对象,也原生具有 Iterator 接口,所以也可被for of迭代。

迭代器模式

  迭代器模式提供了一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素,而又无需暴露该对象的内部实现,这样既可以做到不暴露集合的内部结构,又可让外部代码透明地访问集合内部的数据。迭代器模式为遍历不同的集合结构提供了一个统一的接口,从而支持同样的算法在不同的集合结构上进行操作。

  不难发现,Symbol.iterator实现的就是一种迭代器模式。集合对象内部实现了Symbol.iterator接口,供外部调用,而我们无需过多的关注集合对象内部的结构,需要处理集合对象内部的数据时,我们通过for of调用Symbol.iterator接口即可。

  比如针对前文普通对象的Symbol.iterator接口实现一节的代码,如果我们对 obj 里面的数据结构进行了如下调整,那么,我们只需对应的修改供外部迭代使用的Symbol.iterator接口,即可不影响外部迭代调用:

const obj = {
  // 数据结构调整
  data: ['value1', 'value2'],
  [Symbol.iterator]() {
    let index = 0;
    return {
      next: () => {
        if (index < this.data.length) {
          // 迭代结果 未结束
          return {
            value: this.data[index++],
            done: false,
          };
        } else {
          // 迭代结果 结束
          return { value: undefined, done: true };
        }
      },
    };
  },
};
// 外部调用
for (const value of obj) {
  console.log(value); // value1 value2
}

  实际使用时,我们可以把上面的Symbol.iterator提出来进行单独封装,这样就可以对一类数据结构进行迭代操作了。当然,下面的代码只是最简单的示例,你可以在此基础上探究更多实用的技巧。

const obj1 = {
  data: ['value1', 'value2'],
};
const obj2 = {
  data: [1, 2],
};
// 遍历方法
consoleEachData = (obj) => {
  obj[Symbol.iterator] = () => {
    let index = 0;
    return {
      next: () => {
        if (index < obj.data.length) {
          return {
            value: obj.data[index++],
            done: false,
          };
        } else {
          return { value: undefined, done: true };
        }
      },
    };
  };
  for (const value of obj) {
    console.log(value);
  }
};
consoleEachData(obj1); // value1 value2
consoleEachData(obj2); // 1  2

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