集合迭代任务与iterator对象技术

ES6新增iterator技术是被高度关注的技术，然，iterator确切是什么技术，解决何种编程任务（方便我们制作什么样的程序功能），又与 generator 技术（generator函数返一个iterator对象实例）是何关系，是一系列相关的重要的问题。

集合迭代算法

MDN文档开始劈头一句道出了iterator技术针对的任务：集合元素（项）的处理；并且强调这种任务非常的常见：

Processing each of the items in a collection is a very common operation.

集合迭代算法／任务

要认识iterator技术，必先体会「集合迭代算法／任务」的实质，和意义。

利用统一迭代行为协议制作「可迭代对象」数据源，和利使用「可迭代对象」（通用for of等操作）制作有迭代结构的算法程序，是两个不同的编程任务；所以iterator技术要 分两个方面讲。

迭代操作

什么是迭代？迭代（iterate）原义是指同种操作反复，直达一个终结条件的出现；在编程的语境上，迭代则是针对集合数据一个种处理——逐个遍历访问集合所有数据项。就像每种「数据类型」有特定的操作（计算），如数值类型有算术操作，迭代操作 可看作是【集合】的特定「操作」。

集合类型常见是线性索引数组（indexed array）和带键标识的键值数组（associated array）。

为什么迭代

编程的任务^注1是构建具有某种计算／算法结构的功能程序，很多计算功能是基于集合数据结构的，要遍历集合数据项，例如数值数组求和，字符组转换等。简单说，很多计算功能（的算法实现）具有迭代结构。

迭代实例

We have lots of places where we get a collection of items—consider document.querySelectorAll, which returns a NodeList, or Immutable.js 1 which has an Immutable.List object. We currently have no canonical API that we reach for to look at all the items in these collections. (此处需要进一步润色)

三代迭代技术（for forEach iterator）

有了迭代计算结构的（任务）需求，就有相应的迭代技术。最早的迭代技术是所有程序员都熟悉的数组for循环（while循环原则也算，只是语法上没有for循环“甜”^注2，也算是手动迭代技术，只是一种变相）。然而，for循环的弊病是明显——要手动管理迭代细节，噪音太多，很不“甜”。很多语言都发现传统「for循环」的不便，引入更易用更“甜”的自动迭代器工具——iterator。

就JS而言，ES5引入了array.forEach方法，和for...in操作，然，forEach方法只适用于数组，for...in操作的功能也有局限。随着JS应用规模的增长，更自动更“甜”的迭代技术——iterable object——被引入ES6。

迭代技术是一种编程技术，具体何为编程技术／工具？从最原初的迭代技术看，它由for循环语句，和array的长度（length）两者，才能完成迭代任务，由此可具体知晓所谓「编程技术」何所指。

集合迭代编程

整个「JS集合迭代编程」涉及两个层面，多个角度。

• 第一个层面，是使用可迭代数据源（iterable object ），进行具体的集合迭代功能的程序开发（特征是使用了for循环）；
• 第二个层面，是根据迭代协议，制作可迭代数据源（特征是制作具有迭代操作API的对象）；

角度则有抽象的迭代协议、迭代操作符和可迭代对象。

EM: 有趣的是，使用函数对象技术（轻便可作值传递）的「异步编程」也有多个层面和角度，例如事件模型、对象生命模型。

迭代协议

像JAVA这样的OO语言，通用的迭代操作行为可用一个抽象基类（interface）来统一定义，具体特定的迭代对象则对其进行派生。JS没有抽象基类，迭代行为由语言构件之外的语言标准来约定——迭代协议（iteration protocals）。迭代协议由「可迭代性」和「迭代操作」两部分组成。

可迭代性

一个对象是否是标准的可迭代数据源，有一个唯一的属性标识——Symbol.iteratror，适用于迭代操作的安全标识。[Symbol.iteratror]是一个对象方法属性，返回一个实现了「迭代操作协议」的迭代器对象。

迭代器

协议规定了迭代操作的通用API行为：

有下一个值吗？是多少？

所以迭代器的结构很简单：一个next方法，方法返回一个结果{done,value}，回答:

有下一值?(next)，如果有(done)，是多少(value)。

通过这个协议，「迭代数据源制作者」清楚如何制作 iterable object ，制作「具有迭代算法结构的程序」的开发者知道如何使用 iterable object （除了手动迭代，迭代操作符 for of等可自动代劳）。

可迭代对象

可迭代对象（ iterable object ）是「JS集合迭代编程」的核心，作为一种「计算对象」，迭代协议统一定义了它的通用结构和行为；数组（array）是原始的可迭代对象，ES6迭代技术将迭代操作泛化到一切对象。认识可迭代对象的一个难点，是区分「迭代器」和「可迭代对象」的关系。

迭代器和可迭代对象

迭代器协议是抽象的，它只规定了迭代API的形式涵义，而具体的迭代算法取决具体可迭代数据源逻辑；简单的说next方法返回下一个值，而这个值怎么来的，则是 iterable object A特定的。要制作一个自定义的可迭代对象（将一个普通对象转换为可迭代对象）就是为其制作特定的迭代器——决定每次迭代返回的值，不存独立的迭代器对象。

跟后补充：由于不存独立的 iterator（iterator必须附属在一个父对象上使用），故 iterator 和 iterable可概念互替，二者在字眼上表征了 iteration不同侧面；再，iterator 不像array是一种数据类型，它更像是表征了一次集合的动态使用，从集合迭代算法结构抽象出来的一次性数据。

内建和自定的

String, Array, TypedArray, Map and Set are all built-in iterables your iterable object (此处需要进一步润色)

迭代操作符

有了可迭代对象作数据源，我们就可迭代「使用它」，我们可手动迭代（调用next方法），然主要通过JS提供的自动迭操作符，包括for ..of 和...spread操作符，简化制作「具有迭代结构」的程序功能。

自定义的可迭代对象与定制铁锤

通过以上简精的分析，所谓「迭代技术」不是一单一的新工具／技术，不是单一的新型铁锤，也不像是新的CSS布局技术（flexbox）那样单一。「迭代技术」可涵盖多个方面。看这个图：

开发者集合迭代编程的「任务」只是制作「集合迭代结构的程序」，使用的「技术」是一个易用的「可迭代对象」和JS提供的自动迭代操作符（例如for of）。

除以上外，JS还提供一些内建的「可迭代对象」，和迭代协议给开发者转变角色，自行开发「可迭代对象」。从这个角度看，JS提供的不（仅）是一个现成的铁锤（当然内建的可迭代对象算是现成的），而是一张设计图。开发者除了使用铁锤，还可以自己煅造特制铁锤。

Generator 生成函数对象

迭代器／可迭代对象本身也是有结构的，也是一种「程序」，有自己的「编程任务」，也需要「技术」。上面提到的迭代器制作，是手动（的参照迭代器协议），不使用任何中间技术／工具。由于手动被认为过于繁琐，需要一些工具，Generator函数就是这样的工具／技术。

那，迭代器的结构是怎样的呢？Generator函数的什么功能特性满足了「制作迭代器任务」的高效率呢？这都涉及了Generator函数到底是什么技术，有什么功能特性（例如G函数对象有暂停的功能），解决何种编程任务。

小结

所谓「集合迭代任务」是指程序员制作带有（对集合）迭代算法操作的功能程序，使用for循环是其重要特征，而为了方便制作这种程序，ES6提供一个统一的「工具」——iterator技术，iterator技术包括以下几个方面：

• 第一，自动迭代操作符，for...of 展开操作 等；
• 第二，现成的可迭代对象（iterable），例如array；
• 第三，抽象的迭代协议，供自定义可迭代对象使用；
• 第四，更方便的 iterable 制作的工具——G函数。