JavaScript中的异步迭代与生成器在数据处理中的应用

描述
异步迭代允许我们逐个处理异步数据源（如分页API、文件流、数据库查询结果），而生成器函数可以暂停和恢复执行，二者结合能高效处理大规模异步数据流。核心知识点包括：

1. 异步迭代协议：Symbol.asyncIterator 和 for await...of 循环
2. 异步生成器函数：使用 async function* 声明，通过 yield 逐步返回Promise
3. 实际场景：分页数据获取、流式日志处理、实时消息队列消费

解题过程与详解

步骤1：理解异步迭代协议

• 异步可迭代对象：必须实现 [Symbol.asyncIterator] 方法，该方法返回一个异步迭代器对象。
• 异步迭代器对象：包含 next() 方法，返回一个Promise，该Promise解析为 { value, done } 对象。

const asyncIterable = {
  [Symbol.asyncIterator]() {
    let count = 0;
    return {
      next() {
        if (count < 3) {
          // 模拟异步操作（如API请求）
          return Promise.resolve({ value: count++, done: false });
        }
        return Promise.resolve({ value: undefined, done: true });
      }
    };
  }
};

步骤2：使用 for await...of 消费异步数据

• 循环会等待每个 next() 返回的Promise解析后再继续迭代。

async function processAsyncData() {
  for await (const item of asyncIterable) {
    console.log(item); // 依次输出 0, 1, 2
  }
}
processAsyncData();

步骤3：异步生成器简化异步迭代器创建

• 用 async function* 定义异步生成器，直接使用 yield 返回异步值。
• 示例：模拟分页API数据获取

async function* fetchPaginatedData(url) {
  let page = 1;
  while (true) {
    const response = await fetch(`${url}?page=${page}`);
    const data = await response.json();
    if (data.length === 0) break; // 无数据时终止
    yield data; // 返回当前页数据
    page++;
  }
}

步骤4：消费分页数据的完整流程

async function processAllData() {
  const dataStream = fetchPaginatedData("https://api.example.com/items");
  for await (const page of dataStream) {
    console.log("Processing page:", page);
    // 对每页数据进一步处理（如存储或渲染）
  }
}

步骤5：错误处理与资源清理

• 通过 try...catch 捕获异步迭代中的错误。
• 若异步源支持（如文件流），可在循环外调用 return() 方法提前终止迭代。

async function safeProcessing() {
  try {
    for await (const item of asyncIterable) {
      if (item.error) throw new Error("Data corruption");
    }
  } catch (err) {
    console.error("Processing failed:", err);
  }
}

关键要点

1. 异步迭代适用于I/O密集型任务（如网络请求、文件读取），避免阻塞主线程。
2. 异步生成器将异步逻辑封装为可复用的数据源，代码更简洁。
3. 结合 Promise.race() 或 AbortController 可实现超时控制或取消操作。