1. 简介
(1) 基本概念
Generator 函数是一个普通函数，但是有两个特征：
- 一是，function关键字与函数名之间有一个星号
- 二是，函数体内部使用yield表达式，定义不同的内部状态（yield在英语里的意思就是“产出”）
function* helloWorldGenerator() {
yield 'hello';
yield 'world';
return 'ending';
}
var hw = helloWorldGenerator();
上面代码定义了一个 Generator 函数helloWorldGenerator，它内部有两个yield表达式（hello和world），即该函数有三个状态：hello，world 和 return 语句（结束执行）。
必须调用遍历器对象的next方法，使得指针移向下一个状态。也就是说，每次调用next方法，内部指针就从函数头部或上一次停下来的地方开始执行，直到遇到下一个yield表达式（或return语句）为止。换言之，Generator 函数是分段执行的，yield表达式是暂停执行的标记，而next方法可以恢复执行。
(2) yield 表达式
Generator 函数可以不用yield表达式，这时就变成了一个单纯的暂缓执行函数。
function* f() {
console.log('执行了！')
}
var generator = f();
setTimeout(function () {
generator.next()
}, 2000);
上面代码中，函数f如果是普通函数，在为变量generator赋值时就会执行。但是，函数f是一个 Generator 函数，就变成只有调用next方法时，函数f才会执行。
另外需要注意的，yield表达式只能用在 Generator 函数里面，用在其他地方都会报错。
(function (){
yield 1;
})()
// SyntaxError: Unexpected number
var arr = [1, [[2, 3], 4], [5, 6]];
var flat = function* (a) {
a.forEach(function (item) {
if (typeof item !== 'number') {
yield* flat(item);
} else {
yield item;
}
});
};
for (var f of flat(arr)){
console.log(f);
}
上面代码也会产生句法错误，因为forEach方法的参数是一个普通函数，但是在里面使用了yield表达式。一种修改方法是改用for循环
var arr = [1, [[2, 3], 4], [5, 6]];
var flat = function* (a) {
var length = a.length;
for (var i = 0; i < length; i++) {
var item = a[i];
if (typeof item !== 'number') {
yield* flat(item);
} else {
yield item;
}
}
};
for (var f of flat(arr)) {
console.log(f);
}
// 1, 2, 3, 4, 5, 6
另外，yield表达式如果用在另一个表达式之中，必须放在圆括号里面。
function* demo() {
console.log('Hello' + yield); // SyntaxError
console.log('Hello' + yield 123); // SyntaxError
console.log('Hello' + (yield)); // OK
console.log('Hello' + (yield 123)); // OK
}
yield表达式用作函数参数或放在赋值表达式的右边，可以不加括号。
function* demo() {
foo(yield 'a', yield 'b'); // OK
let input = yield; // OK
}
(3) 与 Iterator 接口的关系
2. next 方法的参数
yield表达式本身没有返回值，或者说总是返回undefined。next方法可以带一个参数，该参数就会被当作上一个yield表达式的返回值。
function* f() {
for(var i = 0; true; i++) {
var reset = yield i;
if(reset) { i = -1; }
}
}
var g = f();
g.next() // { value: 0, done: false }
g.next() // { value: 1, done: false }
g.next(true) // { value: 0, done: false }
上面代码先定义了一个可以无限运行的 Generator 函数f，如果next方法没有参数，每次运行到yield表达式，变量reset的值总是undefined。当next方法带一个参数true时，变量reset就被重置为这个参数（即true），因此i会等于-1，下一轮循环就会从-1开始递增。
通过自行带参数的next()，可以在 Generator 韩式运行的不同阶段，从外部向内部注入不同的值，从而调整函数行为。
看一个示例：
function* foo(x) {
var y = 2 * (yield (x + 1));
var z = yield (y / 3);
return (x + y + z);
}
var a = foo(5);
a.next() // Object{value:6, done:false}
a.next() // Object{value:NaN, done:false}
a.next() // Object{value:NaN, done:true}
var b = foo(5);
b.next() // { value:6, done:false }
b.next(12) // { value:8, done:false }
b.next(13) // { value:42, done:true }
由于next方法的参数表示上一个yield表达式的返回值，所以在第一次使用next方法时，传递参数是无效的。V8 引擎直接忽略第一次使用next方法时的参数，只有从第二次使用next方法开始，参数才是有效的。
再看一个通过next方法的参数，向 Generator 函数内部输入值的例子。
function* dataConsumer() {
console.log('Started');
console.log(`1. ${yield}`);
console.log(`2. ${yield}`);
return 'result';
}
let genObj = dataConsumer();
genObj.next();
// Started
genObj.next('a')
// 1. a
genObj.next('b')
// 2. b
4. for...of 循环
for...of 循环可以自动遍历 Generatoe 函数时生成的 Iterator 对象，且此时不再需要调用next方法
function* foo() {
yield 1;
yield 2;
yield 3;
yield 4;
yield 5;
return 6;
}
for (let v of foo()) {
console.log(v);
}
// 1 2 3 4 5
这里需要注意，一旦next方法的返回对象的done属性为true，for...of循环就会中止，且不包含该返回对象，所以上面代码的return语句返回的6，不包括在for...of循环之中。
除了for...of循环以外，扩展运算符（...）、解构赋值和Array.from方法内部调用的，都是遍历器接口。这意味着，它们都可以将 Generator 函数返回的 Iterator 对象，作为参数。
function* numbers () {
yield 1
yield 2
return 3
yield 4
}
// 扩展运算符
[...numbers()] // [1, 2]
// Array.from 方法
Array.from(numbers()) // [1, 2]
// 解构赋值
let [x, y] = numbers();
x // 1
y // 2
// for...of 循环
for (let n of numbers()) {
console.log(n)
}
// 1
// 2
4. Generator.prototype.throw()
Generator 函数返回的遍历器对象，都有一个throw方法，可以在函数体外抛出错误，然后在 Generator 函数体内捕获。
var g = function* () {
try {
yield;
} catch (e) {
console.log('内部捕获', e);
}
};
var i = g();
i.next();
try {
i.throw('a');
i.throw('b');
} catch (e) {
console.log('外部捕获', e);
}
// 内部捕获 a
// 外部捕获 b
上面代码中，遍历器对象i连续抛出两个错误。第一个错误被 Generator 函数体内的catch语句捕获。i第二次抛出错误，由于 Generator 函数内部的catch语句已经执行过了，不会再捕捉到这个错误了，所以这个错误就被抛出了 Generator 函数体，被函数体外的catch语句捕获。
如果 Generator 函数内部没有部署try...catch代码块，那么throw方法抛出的错误，将被外部try...catch代码块捕获。
var g = function* () {
while (true) {
yield;
console.log('内部捕获', e);
}
};
var i = g();
i.next();
try {
i.throw('a');
i.throw('b');
} catch (e) {
console.log('外部捕获', e);
}
// 外部捕获 a
如果 Generator 函数内部和外部，都没有部署try...catch代码块，那么程序将报错，直接中断执行。
var gen = function* gen(){
yield console.log('hello');
yield console.log('world');
}
var g = gen();
g.next();
g.throw();
// hello
// Uncaught undefined
throw方法抛出的错误要被内部捕获，前提是必须至少执行过一次next方法。
function* gen() {
try {
yield 1;
} catch (e) {
console.log('内部捕获');
}
}
var g = gen();
g.throw(1);
// Uncaught 1
上面代码中，g.throw(1)执行时，next方法一次都没有执行过。这时，抛出的错误不会被内部捕获，而是直接在外部抛出，导致程序出错。
throw方法被捕获以后，会附带执行下一条yield表达式。也就是说，会附带执行一次next方法。
var gen = function* gen(){
try {
yield console.log('a');
} catch (e) {
// ...
}
yield console.log('b');
yield console.log('c');
}
var g = gen();
g.next() // a
g.throw() // b
g.next() // c
另外，throw命令与g.throw方法是无关的，两者互不影响。
var gen = function* gen(){
yield console.log('hello');
yield console.log('world');
}
var g = gen();
g.next();
try {
throw new Error();
} catch (e) {
g.next();
}
// hello
// world
上面代码中，throw命令抛出的错误不会影响到遍历器的状态，所以两次执行next方法，都进行了正确的操作。
Generator 函数体外抛出的错误，可以在函数体内捕获；反过来，Generator 函数体内抛出的错误，也可以被函数体外的catch捕获。
function* foo() {
var x = yield 3;
var y = x.toUpperCase();
yield y;
}
var it = foo();
it.next(); // { value:3, done:false }
try {
it.next(42);
} catch (err) {
console.log(err);
}
function* foo() {
var x = yield 3;
var y = x.toUpperCase();
yield y;
}
var it = foo();
it.next(); // { value:3, done:false }
try {
it.next(42);
} catch (err) {
console.log(err);
}
上面代码中，第二个next方法向函数体内传入一个参数 42，数值是没有toUpperCase方法的，所以会抛出一个 TypeError 错误，被函数体外的catch捕获。
一旦 Generator 执行过程中抛出错误，且没有被内部捕获，就不会再执行下去了。如果此后还调用next方法，将返回一个value属性等于undefined、done属性等于true的对象，即 JavaScript 引擎认为这个 Generator 已经运行结束了。
5. Generator.prototype.return()
Generator 函数返回的遍历器对象，还有一个return方法，可以返回给定的值，并且终结遍历 Generator 函数。
function* gen() {
yield 1;
yield 2;
yield 3;
}
var g = gen();
g.next() // { value: 1, done: false }
g.return('foo') // { value: "foo", done: true }
g.next() // { value: undefined, done: true }
上面代码中，遍历器对象g调用return方法后，返回值的value属性就是return方法的参数foo。并且，Generator 函数的遍历就终止了，返回值的done属性为true，以后再调用next方法，done属性总是返回true。
如果 return 方法调用，不提供参数，则返回值的value属性为undefined。
function* gen() {
yield 1;
yield 2;
yield 3;
}
var g = gen();
g.next() // { value: 1, done: false }
g.return() // { value: undefined, done: true }
如果 Generator 函数内部有try...finally代码块，那么return方法会推迟到finally代码块执行完再执行。
function* numbers () {
yield 1;
try {
yield 2;
yield 3;
} finally {
yield 4;
yield 5;
}
yield 6;
}
var g = numbers();
g.next() // { value: 1, done: false }
g.next() // { value: 2, done: false }
g.return(7) // { value: 4, done: false }
g.next() // { value: 5, done: false }
g.next() // { value: 7, done: true }
上面代码中，调用return方法后，就开始执行finally代码块，然后等到finally代码块执行完，再执行return方法。
6. next(), throw(), return()的共同点
next()、throw()、return()这三个方法本质上是同一件事，可以放在一起理解。它们的作用都是让 Generator 函数恢复执行，并且使用不同的语句替换yield表达式。
next()是将yield表达式替换成一个值
const g = function* (x, y) {
let result = yield x + y;
return result;
};
const gen = g(1, 2);
gen.next(); // Object {value: 3, done: false}
gen.next(1); // Object {value: 1, done: true}
// 相当于将 let result = yield x + y
// 替换成 let result = 1;
上面代码中，第二个next(1)方法就相当于将yield表达式替换成一个值1。如果next方法没有参数，就相当于替换成undefined。
throw()是将yield表达式替换成一个throw语句
gen.throw(new Error('出错了')); // Uncaught Error: 出错了
// 相当于将 let result = yield x + y
// 替换成 let result = throw(new Error('出错了'));
return()是将yield表达式替换成一个return语句。
gen.return(2); // Object {value: 2, done: true}
// 相当于将 let result = yield x + y
// 替换成 let result = return 2;
7. yield* 表达式
如果在 Generator 函数内部，调用另一个 Generator 函数，默认情况下是没有效果的。
function* foo() {
yield 'a';
yield 'b';
}
function* bar() {
yield 'x';
foo();
yield 'y';
}
for (let v of bar()){
console.log(v);
}
// "x"
// "y"
上面代码中，foo和bar都是 Generator 函数，在bar里面调用foo，是不会有效果的
这个就需要用到yield*表达式，用来在一个 Generator 函数里面执行另一个 Generator 函数。
function* bar() {
yield 'x';
yield* foo();
yield 'y';
}
// 等同于
function* bar() {
yield 'x';
yield 'a';
yield 'b';
yield 'y';
}
// 等同于
function* bar() {
yield 'x';
for (let v of foo()) {
yield v;
}
yield 'y';
}
for (let v of bar()){
console.log(v);
}
// "x"
// "a"
// "b"
// "y"
再来看一个对比的例子：
function* inner() {
yield 'hello!';
}
function* outer1() {
yield 'open';
yield inner();
yield 'close';
}
var gen = outer1()
gen.next().value // "open"
gen.next().value // 返回一个遍历器对象
gen.next().value // "close"
function* outer2() {
yield 'open'
yield* inner()
yield 'close'
}
var gen = outer2()
gen.next().value // "open"
gen.next().value // "hello!"
gen.next().value // "close"
上面例子中，outer2使用了yield*，outer1没使用。结果就是，outer1返回一个遍历器对象，outer2返回该遍历器对象的内部值。
yield*后面的 Generator 函数（没有return语句时），等同于在 Generator 函数内部，部署一个for...of循环。
function* concat(iter1, iter2) {
yield* iter1;
yield* iter2;
}
// 等同于
function* concat(iter1, iter2) {
for (var value of iter1) {
yield value;
}
for (var value of iter2) {
yield value;
}
}
上面代码说明，yield后面的 Generator 函数（没有return语句时），不过是for...of的一种简写形式，完全可以用后者替代前者。反之，在有return语句时，则需要用var value = yield iterator的形式获取return语句的值。
如果yield后面跟着一个数组，由于数组原生支持遍历器，因此就会遍历数组成员。*
function* gen(){
yield* ["a", "b", "c"];
}
gen().next() // { value:"a", done:false }
实际上，任何数据结构只要有 Iterator 接口，就可以被yield*遍历
let read = (function* () {
yield 'hello';
yield* 'hello';
})();
read.next().value // "hello"
read.next().value // "h"
上面代码中，yield表达式返回整个字符串，yield语句返回单个字符。因为字符串具有 Iterator 接口，所以被yield遍历。
8. 作为对象属性的 Generator 函数
如果一个对象的属性是 Generator 函数，可以简写成下面的形式。
let obj = {
* myGeneratorMethod() {
...
}
}
等价于 ==>
let obj = {
myGeneratorMethod: function* () {
// ···
}
};
9. Generator 函数的this
Generator 函数总是返回一个遍历器，ES6 规定这个遍历器是 Generator 函数的实例，也继承了 Generator 函数的prototype对象上的方法。
function* g() {}
g.prototype.hello = function () {
return 'hi!';
};
let obj = g();
obj instanceof g // true
obj.hello() // 'hi!'
Generator 函数也不能跟new命令一起用，会报错。
function* F() {
yield this.x = 2;
yield this.y = 3;
}
new F()
// TypeError: F is not a constructor
上面代码中，new命令跟构造函数F一起使用，结果报错，因为F不是构造函数。
10. 含义
Generator 与状态机
Generator 是实现状态机的最佳结构。比如，下面的clock函数就是一个状态机。
var ticking = true;
var clock = function() {
if (ticking)
console.log('Tick!');
else
console.log('Tock!');
ticking = !ticking;
}
这个函数如果用 Generator 实现，就是下面这样。
var clock = function* () {
while (true) {
console.log('Tick!');
yield;
console.log('Tock!');
yield;
}
};
Generator 与协程
Generator 函数执行产生的上下文环境，一旦遇到yield命令，就会暂时退出堆栈，但是并不消失，里面的所有变量和对象会冻结在当前状态。等到对它执行next命令时，这个上下文环境又会重新加入调用栈，冻结的变量和对象恢复执行。
function* gen() {
yield 1;
return 2;
}
let g = gen();
console.log(
g.next().value,
g.next().value,
);
11。 应用
Generator 可以暂停函数执行，返回任意表达式的值。这种特点使得 Generator 有多种应用场景。
(1) 异步操作的同步化表达
Generator 函数的一个重要实际意义就是用来处理异步操作，改写回调函数。
function* loadUI() {
showLoadingScreen();
yield loadUIDataAsynchronously();
hideLoadingScreen();
}
var loader = loadUI();
// 加载UI
loader.next()
// 卸载UI
loader.next()
上面代码中，第一次调用loadUI函数时，该函数不会执行，仅返回一个遍历器。下一次对该遍历器调用next方法，则会显示Loading界面（showLoadingScreen），并且异步加载数据（loadUIDataAsynchronously）。等到数据加载完成，再一次使用next方法，则会隐藏Loading界面。可以看到，这种写法的好处是所有Loading界面的逻辑，都被封装在一个函数，按部就班非常清晰。
Ajax 是典型的异步操作，通过 Generator 函数部署 Ajax 操作，可以用同步的方式表达。
function* main() {
var result = yield request("http://some.url");
var resp = JSON.parse(result);
console.log(resp.value);
}
function request(url) {
makeAjaxCall(url, function(response){
it.next(response);
});
}
var it = main();
it.next();
上面代码的main函数，就是通过 Ajax 操作获取数据。可以看到，除了多了一个yield，它几乎与同步操作的写法完全一样。注意，makeAjaxCall函数中的next方法，必须加上response参数，因为yield表达式，本身是没有值的，总是等于undefined。
(2) 控制流管理
如果有一个多步操作非常耗时，采用回调函数，可能会写成下面这样。
step1(function (value1) {
step2(value1, function(value2) {
step3(value2, function(value3) {
step4(value3, function(value4) {
// Do something with value4
});
});
});
});
采用 Promise 改写上面的代码。
Promise.resolve(step1)
.then(step2)
.then(step3)
.then(step4)
.then(function (value4) {
// Do something with value4
}, function (error) {
// Handle any error from step1 through step4
})
.done();
上面代码已经把回调函数，改成了直线执行的形式，但是加入了大量 Promise 的语法。Generator 函数可以进一步改善代码运行流程。
function* longRunningTask(value1) {
try {
var value2 = yield step1(value1);
var value3 = yield step2(value2);
var value4 = yield step3(value3);
var value5 = yield step4(value4);
// Do something with value4
} catch (e) {
// Handle any error from step1 through step4
}
}
然后，使用一个函数，按次序自动执行所有步骤。
scheduler(longRunningTask(initialValue));
function scheduler(task) {
var taskObj = task.next(task.value);
// 如果Generator函数未结束，就继续调用
if (!taskObj.done) {
task.value = taskObj.value
scheduler(task);
}
}
下面，利用for...of循环会自动依次执行yield命令的特性，提供一种更一般的控制流管理的方法。
