JavaScript中的迭代器协议与可迭代对象

描述
迭代器协议（Iterator Protocol）是ES6引入的一种标准机制，用于定义如何遍历数据集合中的元素。任何对象只要实现了特定的next()方法，就被认为是一个迭代器。而可迭代对象（Iterable）则实现了@@iterator方法（通过Symbol.iterator键访问），该方法返回一个迭代器。常见的可迭代对象包括数组、字符串、Map、Set等。

1. 迭代器的基本结构
一个迭代器必须实现next()方法，该方法返回一个包含两个属性的对象：

• value：当前迭代的值（若迭代完毕则为undefined）。
• done：布尔值，表示迭代是否完成。

示例：

const simpleIterator = {
  next() {
    return { value: 1, done: false }; // 永远返回1，永不结束（实际需控制结束条件）
  }
};

2. 实现一个自定义迭代器
假设要遍历一个数字范围（如1到3），需通过闭包保存当前状态：

function createRangeIterator(start, end) {
  let current = start;
  return {
    next() {
      if (current <= end) {
        return { value: current++, done: false };
      }
      return { value: undefined, done: true };
    }
  };
}

const iterator = createRangeIterator(1, 3);
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 }

3. 可迭代对象的定义
若对象具有Symbol.iterator方法，且该方法返回一个迭代器，则该对象是可迭代的。可迭代对象可用于for...of循环、展开运算符（...）等场景。

示例：自定义一个可迭代的“数字范围”对象：

const range = {
  from: 1,
  to: 3,
  [Symbol.iterator]() {
    let current = this.from;
    return {
      next: () => { // 使用箭头函数绑定`this`以访问`from`/`to`
        if (current <= this.to) {
          return { value: current++, done: false };
        }
        return { value: undefined, done: true };
      }
    };
  }
};

// 使用for...of遍历
for (const num of range) {
  console.log(num); // 依次输出1, 2, 3
}

// 使用展开运算符
console.log([...range]); // [1, 2, 3]

4. 内置可迭代对象的迭代器
数组、字符串等内置可迭代对象可直接通过Symbol.iterator获取迭代器：

const arr = [10, 20];
const arrIterator = arr[Symbol.iterator]();
console.log(arrIterator.next()); // { value: 10, done: false }

const str = "hi";
const strIterator = str[Symbol.iterator]();
console.log(strIterator.next()); // { value: 'h', done: false }

5. 迭代协议的应用场景

• for...of循环：仅适用于可迭代对象。
• 解构赋值：如const [a, b] = range;。
• Array.from()：将可迭代对象转为数组。
• Map/Set的构造函数：new Set(range)。

6. 与生成器（Generator）的关系
生成器函数（function*）返回的生成器对象既是迭代器，也是可迭代对象，可简化迭代器实现：

const range = {
  from: 1,
  to: 3,
  *[Symbol.iterator]() { // 生成器方法
    for (let i = this.from; i <= this.to; i++) yield i;
  }
};
console.log([...range]); // [1, 2, 3]

总结
迭代器协议通过标准化遍历行为，使不同数据结构（如自定义对象与内置集合）能统一被遍历。理解迭代器与可迭代对象的区别（迭代器实现next()，可迭代对象实现Symbol.iterator）是关键。实际开发中，生成器常用来快速创建迭代器。