深入理解 Generator 函式

Jocs發表於2017-08-07
函式

本文翻譯自：Diving Deeper With ES6 Generators

由於個人能力有限，翻譯中難免有紕漏和錯誤，望不吝指正issue

ES6 Generators:完整系列

  1. The Basics Of ES6 Generators

  2. Diving Deeper With ES6 Generators

  3. Going Async With ES6 Generators

  4. Getting Concurrent With ES6 Generators

如果你依然對ES6 generators不是很熟悉，建議你閱讀本系列第一篇文章“第一部分：ES6 Generators基礎指南”，並練習其中的程式碼片段。一旦你覺得對基礎部分掌握透徹了，那我們就可以開始深入理解Generator函式的一些細節部分。

錯誤處理

ES6 generators設計中最為強大部分莫過於從語義上理解generator中的程式碼都是同步的，儘管外部的迭代控制器是非同步執行的。

也就是說，你可以使用簡單的錯誤處理技術來對generators函式進行容錯處理， 也就是你最為熟悉的try...catch機制。

例如:

function *foo() {
    try {
        var x = yield 3;
        console.log( "x: " + x ); // may never get here!
    }
    catch (err) {
        console.log( "Error: " + err );
    }
}

儘管上面例子中的foo generator函式會在yield 3表示式後暫停執行，並且可能暫停任意長的時間，如果向generator函式內部傳入一個錯誤，generator函式內部的try...catch模組將會捕獲傳入的錯誤！就像通過回撥函式等常見的非同步處理機制一樣來處理錯誤。:)

但是，錯誤究竟是怎樣傳遞到generator函式內部的呢？

var it = foo();

var res = it.next(); // { value:3, done:false }

// instead of resuming normally with another `next(..)` call,
// let`s throw a wrench (an error) into the gears:
it.throw( "Oops!" ); // Error: Oops!

如上程式碼，你會看到iterator的另外一個方法- –throw(..)– -，該方法向generator函式內部傳入一個錯誤，該錯誤就如同在generator函式內部暫停執行的yield語句處丟擲的錯誤一樣，正如你所願，try...catch模組捕獲了通過throw方法丟擲的錯誤。

注意：如果你通過throw(..)方法向generator函式內部丟擲一個錯誤，同時在函式內部又沒有try...catch模組來捕獲錯誤，該錯誤（如同正常的錯誤冒泡機制）將從generator函式冒泡到函式外部（如果始終都沒對該錯誤進行處理，該錯誤將冒泡到最外層成為未捕獲錯誤）。程式碼如下：

function *foo() { }

var it = foo();
try {
    it.throw( "Oops!" );
}
catch (err) {
    console.log( "Error: " + err ); // Error: Oops!
}

顯而易見，反向的錯誤處理依然能夠正常工作（譯者注：generator函式內部丟擲錯誤，在generator外部捕獲）：

function *foo() {
    var x = yield 3;
    var y = x.toUpperCase(); // could be a TypeError error!
    yield y;
}

var it = foo();

it.next(); // { value:3, done:false }

try {
    it.next( 42 ); // `42` won`t have `toUpperCase()`
}
catch (err) {
    console.log( err ); // TypeError (from `toUpperCase()` call)
}

代理 Generators函式

在使用generator函式的過程中，另外一件你可能想要做的事就是在generator函式內部呼叫另外一個generator函式。這兒我並不是指在普通函式內部執行generator函式，實際上是把迭代控制權委託給另外一個generator函式。為了完成這件工作，我們使用了yield關鍵字的變種：yield *(“yield star”)。

例如:

function *foo() {
    yield 3;
    yield 4;
}

function *bar() {
    yield 1;
    yield 2;
    yield *foo(); // `yield *` delegates iteration control to `foo()`
    yield 5;
}

for (var v of bar()) {
    console.log( v );
}
// 1 2 3 4 5

在第一篇文章中已經提及（在第一篇文章中，我使用function *foo() { }的語法格式，而不是function* foo() { }），在這裡，我們依然使用yield *foo()，而不是yield* foo()，儘管很多文章/文件喜歡採用後面一種語法格式。我認為前面一種語法格式更加準確/清晰得表達此語法含義。

讓我們來分解上面程式碼是如何工作的。yield 1和yield 2表示式直接將值通過for..of迴圈（隱式）呼叫next()傳遞到外部，正如我們已經理解並期待的那樣。

在程式碼執行過程中，我們遇到了yield *表示式，你將看到我們通過執行foo()將控制權交給了另外一個generator函式。因此我們基本上就是出產/委託給了另外一個generator函式的迭代器- -也許這就是最準確的理解代理generator函式如何工作的。

一旦yield *表示式（臨時的）在*bar()函式中將控制權委託給*foo()函式，那麼現在for..of迴圈中的next()方法的執行將完全控制foo()，因此yield 3和yield 4表示式將他們的值通過for..of迴圈返回到外部。

當*foo()執行結束，控制權重新交回最初的generator函式，最後在外層bar函式中執行yield 5。

簡單起見，在上面的例項中，我們僅通過yield表示式將值傳遞到generator函式外部，當然，如果我們不用for..of迴圈，而是手動的執行迭代器的next()方法來向函式內部傳遞值，這些值也會按你所期待的方式傳遞給通過yield *代理的generator函式中：

function *foo() {
    var z = yield 3;
    var w = yield 4;
    console.log( "z: " + z + ", w: " + w );
}

function *bar() {
    var x = yield 1;
    var y = yield 2;
    yield *foo(); // `yield*` delegates iteration control to `foo()`
    var v = yield 5;
    console.log( "x: " + x + ", y: " + y + ", v: " + v );
}

var it = bar();

it.next();      // { value:1, done:false }
it.next( "X" ); // { value:2, done:false }
it.next( "Y" ); // { value:3, done:false }
it.next( "Z" ); // { value:4, done:false }
it.next( "W" ); // { value:5, done:false }
// z: Z, w: W

it.next( "V" ); // { value:undefined, done:true }
// x: X, y: Y, v: V

儘管上面的程式碼中我們只展示了巢狀一層的代理generator函式，但是沒有理由*foo()不可以通過yield *表示式繼續代理其他的generator迭代器，甚至繼續巢狀代理其他generator函式，等等。

yield *表示式可以實現另外一個竅門，就是yield *表示式將會返回被代理generator函式的函式返回值。

function *foo() {
    yield 2;
    yield 3;
    return "foo"; // return value back to `yield*` expression
}

function *bar() {
    yield 1;
    var v = yield *foo();
    console.log( "v: " + v );
    yield 4;
}

var it = bar();

it.next(); // { value:1, done:false }
it.next(); // { value:2, done:false }
it.next(); // { value:3, done:false }
it.next(); // "v: foo"   { value:4, done:false }
it.next(); // { value:undefined, done:true }

正如你所見，yield *foo()正在代理迭代器的控制權（呼叫next()方法）至到其執行完成，當前執行完成，foo()函式的函式return值（本例中是"foo"字串）將會作為yield *表示式的值，在上例中將該值賦值給變數v。

這是一個yield和yield*表示式有趣的區別：在yield表示式中，表示式的返回值是通過隨後的next()方法呼叫傳遞進來的，但是在yield *表示式中，它將獲取到被代理generator函式的return值（因為next()方法顯式的將值傳遞到被代理的generator函式中）。

你依然可以雙向的對yield *代理進行錯誤處理（如上所述）：

function *foo() {
    try {
        yield 2;
    }
    catch (err) {
        console.log( "foo caught: " + err );
    }

    yield; // pause

    // now, throw another error
    throw "Oops!";
}

function *bar() {
    yield 1;
    try {
        yield *foo();
    }
    catch (err) {
        console.log( "bar caught: " + err );
    }
}

var it = bar();

it.next(); // { value:1, done:false }
it.next(); // { value:2, done:false }

it.throw( "Uh oh!" ); // will be caught inside `foo()`
// foo caught: Uh oh!

it.next(); // { value:undefined, done:true }  --> No error here!
// bar caught: Oops!

如你所見，throw("Uh oh!")通過yield*代理將錯誤丟擲，然後*foo()函式內部的try..catch模組捕獲到錯誤。同樣地，在*foo()函式內部通過throw "Oops!"丟擲錯誤冒泡到*bar()函式中被另外一個try..catch模組捕獲，如果我們沒有捕獲到其中的某一條錯誤，該錯誤將會按你所期待的方式繼續向上冒泡。

總結

Generators函式擁有同步執行的語義，這也意味著你可以通過try..catch錯誤處理機制來橫跨yield語句進行錯誤處理。同時，generator迭代器有一個throw()方法來向generator函式中暫停處丟擲一個錯誤，該錯誤依然可以通過generator函式內部的try..catch模組進行捕獲處理。

yield *關鍵字允許你將迭代控制權從當前generator函式委託給其他generator函式。結果就是，yield *將扮演一個雙向的資訊和錯誤傳遞角色。

但是到目前為止，一個基礎的問題依然沒有解決：generator函式怎麼幫助我們處理非同步模式？在以上兩篇文章中我們一直討論generator函式的同步迭代模式。

構想generator函式非同步機制的關鍵點在於，通過generator函式的暫停執行來開始一個非同步任務，然後通過generator函式的重新啟動（通過迭代器的next()方法的執行）來結束上面的非同步任務。我們可以在接下來的文章中發現generator函式形式各樣的非同步控制機制。近期期待！

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