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ES6與for迴圈

部分內容供參自:http://www.banzg.com/archives/519.html

在ECMAScript5(簡稱 ES5)中,有三種 for 迴圈,分別是:

  • 簡單for迴圈
  • for-in
  • forEach

在2015年6月份釋出的ECMAScript6(簡稱 ES6)中,新增了一種迴圈,是:

  • for-of

下面我們就來看看這 4 種 for 迴圈。

簡單 for 迴圈

下面先來看看大家最常見的一種寫法:

1 2 3 4 const arr = [1, 2, 3]; for(leti = 0; i < arr.length; i++) { console.log(arr[i]);
}

當陣列長度在迴圈過程中不會改變時,我們應將陣列長度用變數儲存起來,這樣會獲得更好的效率,下面是改進的寫法:

1 2 3 4 const arr = [1, 2, 3]; for(leti = 0, len = arr.length; i < len; i++) { console.log(arr[i]); }

for-in

通常情況下,我們可以用 for-in 來遍歷一遍陣列的內容,程式碼如下:

1 2 3 4 5 const arr = [1, 2, 3]; letindex; for(index in
arr) { console.log("arr["+ index + "] = "+ arr[index]); }

一般情況下,執行結果如下:

1 2 3 arr[0] = 1 arr[1] = 2 arr[2] = 3

但這麼做往往會出現問題。

for-in 的真相

for-in 迴圈遍歷的是物件的屬性,而不是陣列的索引。因此, for-in 遍歷的物件便不侷限於陣列,還可以遍歷物件。例子如下:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 const person = { fname: "san", lname: "zhang"
, age: 99 }; letinfo; for(info inperson) { console.log("person["+ info + "] = "+ person[info]); }

結果如下:

1 2 3 person[fname] = san person[lname] = zhang person[age] = 99

需要注意的是, for-in 遍歷屬性的順序並不確定,即輸出的結果順序與屬性在物件中的順序無關,也與屬性的字母順序無關,與其他任何順序也無關。

Array 的真相

Array 在 Javascript 中是一個物件, Array 的索引是屬性名。事實上, Javascript 中的 “array” 有些誤導性, Javascript 中的 Array 並不像大部分其他語言的陣列。首先, Javascript 中的 Array 在記憶體上並不連續,其次, Array 的索引並不是指偏移量。實際上, Array 的索引也不是 Number 型別,而是 String 型別的。我們可以正確使用如 arr[0] 的寫法的原因是語言可以自動將 Number 型別的 0 轉換成 String 型別的 “0″ 。所以,在 Javascript 中從來就沒有 Array 的索引,而只有類似 “0″ 、 “1″ 等等的屬性。有趣的是,每個 Array 物件都有一個 length 的屬性,導致其表現地更像其他語言的陣列。但為什麼在遍歷 Array 物件的時候沒有輸出 length 這一條屬性呢?那是因為 for-in 只能遍歷“可列舉的屬性”, length 屬於不可列舉屬性,實際上, Array 物件還有許多其他不可列舉的屬性。

現在,我們再回過頭來看看用 for-in 來迴圈陣列的例子,我們修改一下前面遍歷陣列的例子:

1 2 3 4 5 6 const arr = [1, 2, 3]; arr.name = "Hello world"; letindex; for(index inarr) { console.log("arr["+ index + "] = "+ arr[index]); }

執行結果是:

1 2 3 4 arr[0] = 1 arr[1] = 2 arr[2] = 3 arr[name] = Hello world

我們看到 for-in 迴圈訪問了我們新增的 “name” 屬性,因為 for-in 遍歷了物件的所有屬性,而不僅僅是“索引”。同時需要注意的是,此處輸出的索引值,即 “0″、 “1″、 “2″不是 Number 型別的,而是 String 型別的,因為其就是作為屬性輸出,而不是索引。那是不是說不在我們的 Array 物件中新增新的屬性,我們就可以只輸出陣列中的內容了呢?答案是否定的。因為 for-in 不僅僅遍歷 array 自身的屬性,其還遍歷 array 原型鏈上的所有可列舉的屬性。下面我們看個例子:

1 2 3 4 5 6 7 Array.prototype.fatherName = "Father"; const arr = [1, 2, 3]; arr.name = "Hello world"; letindex; for(index inarr) { console.log("arr["+ index + "] = "+ arr[index]); }

執行結果是:

1 2 3 4 5 arr[0] = 1 arr[1] = 2 arr[2] = 3 arr[name] = Hello world arr[fatherName] = Father

寫到這裡,我們可以發現 for-in 並不適合用來遍歷 Array 中的元素,其更適合遍歷物件中的屬性,這也是其被創造出來的初衷。卻有一種情況例外,就是稀疏陣列。考慮下面的例子:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 letkey; const arr = []; arr[0] = "a"; arr[100] = "b"; arr[10000] = "c"; for(key inarr) { if(arr.hasOwnProperty(key) && /^0$|^[1-9]\d*$/.test(key) && key <= 4294967294 ) { console.log(arr[key]); } }

for-in 只會遍歷存在的實體,上面的例子中, for-in 遍歷了3次(遍歷屬性分別為”0″、 “100″、 “10000″的元素,普通 for 迴圈則會遍歷 10001 次)。所以,只要處理得當, for-in 在遍歷 Array 中元素也能發揮巨大作用。

為了避免重複勞動,我們可以包裝一下上面的程式碼:

1 2 3 4 5 functionarrayHasOwnIndex(array, prop) { returnarray.hasOwnProperty(prop) && /^0$|^[1-9]\d*$/.test(prop) && prop <= 4294967294; // 2^32 - 2 }

使用示例如下:

1 2 3 4 5 for(letkey inarr) { if(arrayHasOwnIndex(arr, key)) { console.log(arr[key]); } }

for-in 效能

正如上面所說,每次迭代操作會同時搜尋例項或者原型屬性, for-in 迴圈的每次迭代都會產生更多開銷,因此要比其他迴圈型別慢,一般速度為其他型別迴圈的 1/7。因此,除非明確需要迭代一個屬性數量未知的物件,否則應避免使用 for-in 迴圈。如果需要遍歷一個數量有限的已知屬性列表,使用其他迴圈會更快,比如下面的例子:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 const obj = { "prop1": "value1", "prop2": "value2" }; const props = ["prop1", "prop2"]; for(leti = 0; i < props.length; i++) { console.log(obj[props[i]]); }

上面程式碼中,將物件的屬性都存入一個數組中,相對於 for-in 查詢每一個屬性,該程式碼只關注給定的屬性,節省了迴圈的開銷和時間。

forEach

在 ES5 中,引入了新的迴圈,即 forEach 迴圈。

1 2 3 4 const arr = [1, 2, 3]; arr.forEach((data) => { console.log(data); });

執行結果:

1 2 3 1 2 3

forEach 方法為陣列中含有有效值的每一項執行一次 callback 函式,那些已刪除(使用 delete 方法等情況)或者從未賦值的項將被跳過(不包括那些值為 undefined 或 null 的項)。 callback 函式會被依次傳入三個引數:

  • 陣列當前項的值;
  • 陣列當前項的索引;
  • 陣列物件本身;

需要注意的是,forEach 遍歷的範圍在第一次呼叫 callback 前就會確定。呼叫forEach 後新增到陣列中的項不會被 callback 訪問到。如果已經存在的值被改變,則傳遞給 callback 的值是 forEach 遍歷到他們那一刻的值。已刪除的項不會被遍歷到。

1 2 3 4 5 6 7 8 const arr = []; arr[0] = "a"; arr[3] = "b"; arr[10] = "c"; arr.name = "Hello world"; arr.forEach((data, index, array) => { console.log(data, index, array); });

執行結果:

1 2 3 a 0 ["a", 3: "b", 10: "c", name: "Hello world"] b 3 ["a", 3: "b", 10: "c", name: "Hello world"] c 10 ["a", 3: "b", 10: "c", name: "Hello world"]

這裡的 index 是 Number 型別,並且也不會像 for-in 一樣遍歷原型鏈上的屬性。

所以,使用 forEach 時,我們不需要專門地宣告 index 和遍歷的元素,因為這些都作為回撥函式的引數。

另外,forEach 將會遍歷陣列中的所有元素,但是 ES5 定義了一些其他有用的方法,下面是一部分:

  • every: 迴圈在第一次 return false 後返回
  • some: 迴圈在第一次 return true 後返回
  • filter: 返回一個新的陣列,該陣列內的元素滿足回撥函式
  • map: 將原陣列中的元素處理後再返回
  • reduce: 對陣列中的元素依次處理,將上次處理結果作為下次處理的輸入,最後得到最終結果。

forEach 效能

首先感謝@papa pa的提醒,才發現我之前的理解有錯誤。

大家可以看 jsPerf ,在不同瀏覽器下測試的結果都是 forEach 的速度不如 for。如果大家把測試程式碼放在控制檯的話,可能會得到不一樣的結果,主要原因是控制檯的執行環境與真實的程式碼執行環境有所區別。

for-of

先來看個例子:

1 2 3 4 const arr = ['a', 'b', 'c']; for(letdata of arr) { console.log(data); }

執行結果是:

1 2 3 a b c

為什麼要引進 for-of?

要回答這個問題,我們先來看看ES6之前的 3 種 for 迴圈有什麼缺陷:

  • forEach 不能 break 和 return;
  • for-in 缺點更加明顯,它不僅遍歷陣列中的元素,還會遍歷自定義的屬性,甚至原型鏈上的屬性都被訪問到。而且,遍歷陣列元素的順序可能是隨機的。

所以,鑑於以上種種缺陷,我們需要改進原先的 for 迴圈。但 ES6 不會破壞你已經寫好的 JS 程式碼。目前,成千上萬的 Web 網站依賴 for-in 迴圈,其中一些網站甚至將其用於陣列遍歷。如果想通過修正 for-in 迴圈增加陣列遍歷支援會讓這一切變得更加混亂,因此,標準委員會在 ES6 中增加了一種新的迴圈語法來解決目前的問題,即 for-of 。

那 for-of 到底可以幹什麼呢?

  • 跟 forEach 相比,可以正確響應 break, continue, return。
  • for-of 迴圈不僅支援陣列,還支援大多數類陣列物件,例如 DOM nodelist 物件。
  • for-of 迴圈也支援字串遍歷,它將字串視為一系列 Unicode 字元來進行遍歷。
  • for-of 也支援 Map 和 Set (兩者均為 ES6 中新增的型別)物件遍歷。

總結一下,for-of 迴圈有以下幾個特徵:

  • 這是最簡潔、最直接的遍歷陣列元素的語法。
  • 這個方法避開了 for-in 迴圈的所有缺陷。
  • 與 forEach 不同的是,它可以正確響應 break、continue 和 return 語句。
  • 其不僅可以遍歷陣列,還可以遍歷類陣列物件和其他可迭代物件。

但需要注意的是,for-of迴圈不支援普通物件,但如果你想迭代一個物件的屬性,你可以用
for-in 迴圈(這也是它的本職工作)。

最後要說的是,ES6 引進的另一個方式也能實現遍歷陣列的值,那就是 Iterator。上個例子:

1 2 3 4 5 6 7 const arr = ['a', 'b', 'c']; const iter = arr[Symbol.iterator](); iter.next() // { value: 'a', done: false } iter.next() // { value: 'b', done: false } iter.next() // { value: 'c', done: false } iter.next() // { value: undefined, done: true }
前面的不多說,重點描述for-of for-of迴圈不僅支援陣列,還支援大多數類陣列物件,例如DOMNodeList物件 for-of迴圈也支援字串遍歷,它將字串視為一系列的Unicode字元來進行遍歷: window.onload=function(){ const arr = [55,00, 11, 22]; arr.name = "hello"; // Array.prototype.FatherName = 'FatherName'; /*for(let key in arr){ console.log('key='+key+',key.value='+arr[key]); }*/ /* arr.forEach((data) => {console.log(data);});*/ /* arr.forEach((data,index,arr) => {console.log(data+','+index+','+arr);});*/ /*for(let key of arr){ console.log(key); }*/ var string1 = 'abcdefghijklmn'; var string2 = 'opqrstuvwxyc'; const stringArr = [string1,string2]; for(let key of stringArr){ console.log(key); } for(let key of string1){ console.log(key); } } 結果:

現在,只需記住:

  • 這是最簡潔、最直接的遍歷陣列元素的語法
  • 這個方法避開了for-in迴圈的所有缺陷
  • 與forEach()不同的是,它可以正確響應break、continue和return語句

for-in迴圈用來遍歷物件屬性。

for-of迴圈用來遍歷資料—例如陣列中的值。

它同樣支援Map和Set物件遍歷。

Map和Set物件是ES6中新增的型別。ES6中的Map和Set和java中並無太大出入。

SetMap類似,也是一組key的集合,但不儲存value。由於key不能重複,所以,在Set中,沒有重複的key。

要建立一個Set,需要提供一個Array作為輸入,或者直接建立一個空Set

var s1 = new Set(); // 空Set
var s2 = new Set([1, 2, 3]); // 含1, 2, 3
  • 1
  • 2
  • 1
  • 2

重複元素在Set中自動被過濾:

var s = new Set([1, 2, 3, 3, '3']);
s; // Set {1, 2, 3, "3"}
  • 1
  • 2
  • 1
  • 2

通過add(key)方法可以新增元素到Set中,可以重複新增,但不會有效果:

var s = new Set([1, 2, 3]);
s.add(4);
s; // Set {1, 2, 3, 4}
s.add(4);
s; // Set {1, 2, 3, 4}
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

通過delete(key)方法可以刪除元素:

var s = new Set([1, 2, 3]);
s; // Set {1, 2, 3}
s.delete(3);
s; // Set {1, 2}

Set物件可以自動排除重複項

var string1 = 'abcdefghijklmn';

var string2 = 'opqrstuvwxyc';

var string3 = 'opqrstuvwxyc';

var string4 = 'opqrstuvwxyz';

const stringArr = [string1,string2,string3,string4];

var newSet = new Set(stringArr);

for(let key of newSet){

console.log(key);

}

結果:

Map物件稍有不同:內含的資料由鍵值對組成,所以你需要使用解構(destructuring)來將鍵值對拆解為兩個獨立的變數:


for (var [key, value] of phoneBookMap) {
   console.log(key + "'s phone number is: " + value);
}

var m = new Map([[1, 'Michael'], [2, 'Bob'], [3, 'Tracy']]);

var map = new Map([['1','Jckey'],['2','Mike'],['3','zhengxin']]);

map.set('4','Adam');//新增key-value

map.set('5','Tom');

map.set('6','Jerry');

console.log(map.get('6'));

map.delete('6');

console.log(map.get('6'));

for(var [key,value] of map) {

console.log('key='+key+' , value='+value);

}

結果:

解構也是ES6的新特性,我們將在另一篇文章中講解。看來我應該記錄這些優秀的主題,未來有太多的新內容需要一一剖析。

現在,你只需記住:未來的JS可以使用一些新型的集合類,甚至會有更多的型別陸續誕生,而for-of就是為遍歷所有這些集合特別設計的迴圈語句。

for-of迴圈不支援普通物件,但如果你想迭代一個物件的屬性,你可以用for-in迴圈(這也是它的本職工作)或內建的Object.keys()方法:

// 向控制檯輸出物件的可列舉屬性for(var key of Object.keys(someObject)){
  console.log(key +": "+ someObject[key]);
var obj = { name :'name', age : 'age', sex : 'sex' }; for (var key of Object.keys(obj)) { console.log(key + ": " + obj[key]); }
結果:

深入理解

“能工摹形,巧匠竊意。”——巴勃羅·畢卡索

ES6始終堅持這樣的宗旨:凡是新加入的特性,勢必已在其它語言中得到強有力的實用性證明。

舉個例子,新加入的for-of迴圈像極了C++、Java、C#以及Python中的迴圈語句。與它們一樣,這裡的for-of迴圈支援語言和標準庫中提供的幾種不同的資料結構。它同樣也是這門語言中的一個擴充套件點(譯註:關於擴充套件點,建議參考 1.淺析擴充套件點2.What are extensions and extension points?)。

正如其它語言中的for/foreach語句一樣,for-of迴圈語句通過方法呼叫來遍歷各種集合。陣列、Maps物件、Sets物件以及其它在我們討論的物件有一個共同點,它們都有一個迭代器方法。

你可以給任意型別的物件新增迭代器方法。

當你為物件新增myObject.toString()方法後,就可以將物件轉化為字串,同樣地,當你向任意物件新增myObject[Symbol.iterator]()方法,就可以遍歷這個物件了。

舉個例子,假設你正在使用jQuery,儘管你非常鍾情於裡面的.each()方法,但你還是想讓jQuery物件也支援for-of迴圈,你可以這樣做:


// 因為jQuery物件與陣列相似
// 可以為其新增與陣列一致的迭代器方法
jQuery.prototype[Symbol.iterator] = Array.prototype[Symbol.iterator];

好的,我知道你在想什麼,那個[Symbol.iterator]語法看起來很奇怪,這段程式碼到底做了什麼呢?這裡通過Symbol處理了一下方法的名稱。標準委員會可以把這個方法命名為.iterator()方法,但是如果你的程式碼中的物件可能也有一些.iterator()方法,這一定會讓你感到非常困惑。於是在ES6標準中使用symbol來作為方法名,而不是使用字串。

你大概也猜到了,Symbols是ES6中的新型別,我們會在後續的文章中講解。現在,你需要記住,基於新標準,你可以定義一個全新的symbol,就像Symbol.iterator,如此一來可以保證不與任何已有程式碼產生衝突。這樣做的代價是,這段程式碼的語法看起來會略顯生硬,但是這微乎其微代價卻可以為你帶來如此多的新特性和新功能,並且你所做的這一切可以完美地向後相容。

所有擁有[Symbol.iterator]()的物件被稱為可迭代的。在接下來的文章中你會發現,可迭代物件的概念幾乎貫穿於整門語言之中,不僅是for-of迴圈,還有Map和Set建構函式、解構賦值,以及新的展開操作符。

迭代器物件

現在,你將無須親自從零開始實現一個物件迭代器,我們會在下一篇文章詳細講解。為了幫助你理解本文,我們簡單瞭解一下迭代器(如果你跳過這一章,你將錯過非常精彩的技術細節)。

for-of迴圈首先呼叫集合的[Symbol.iterator]()方法,緊接著返回一個新的迭代器物件。迭代器物件可以是任意具有.next()方法的物件;for-of迴圈將重複呼叫這個方法,每次迴圈呼叫一次。舉個例子,這段程式碼是我能想出來的最簡單的迭代器:


var zeroesForeverIterator = {
 [Symbol.iterator]: function () {
   return this;
  },
  next: function () {
  return {done: false, value: 0};
 }
};

每一次呼叫.next()方法,它都返回相同的結果,返回給for-of迴圈的結果有兩種可能:(a) 我們尚未完成迭代;(b) 下一個值為0。這意味著(value of zeroesForeverIterator) {}將會是一個無限迴圈。當然,一般來說迭代器不會如此簡單。

這個迭代器的設計,以及它的.done和.value屬性,從表面上看與其它語言中的迭代器不太一樣。在Java中,迭代器有分離的.hasNext()和.next()方法。在Python中,他們只有一個.next() 方法,當沒有更多值時丟擲StopIteration異常。但是所有這三種設計從根本上講都返回了相同的資訊。

迭代器物件也可以實現可選的.return()和.throw(exc)方法。如果for-of迴圈過早退出會呼叫.return()方法,異常、break語句或return語句均可觸發過早退出。如果迭代器需要執行一些清潔或釋放資源的操作,可以在.return()方法中實現。大多數迭代器方法無須實現這一方法。.throw(exc)方法的使用場景就更特殊了:for-of迴圈永遠不會呼叫它。但是我們還是會在下一篇文章更詳細地講解它的作用。

現在我們已瞭解所有細節,可以寫一個簡單的for-of迴圈然後按照下面的方法呼叫重寫被迭代的物件。

首先是for-of迴圈:


for (VAR of ITERABLE) {
  一些語句
}

然後是一個使用以下方法和少許臨時變數實現的與之前大致相當的示例,:


var $iterator = ITERABLE[Symbol.iterator]();
var $result = $iterator.next();
while (!$result.done) {
   VAR = $result.value;
   一些語句
   $result = $iterator.next();
 }

這段程式碼沒有展示.return()方法是如何處理的,我們可以新增這部分程式碼,但我認為這對於我們正在講解的內容來說過於複雜了。for-of迴圈用起來很簡單,但是其背後有著非常複雜的機制。

我何時可以開始使用這一新特性?

目前,對於for-of迴圈新特性,所有最新版本Firefox都(部分)支援(譯註:從FF 13開始陸續支援相關功能,FF 36 - FF 40基本支援大部分特性),在Chrome中可以通過訪問 chrome://flags 並啟用“實驗性JavaScript”來支援。微軟的Spartan瀏覽器支援,但是IE不支援。如果你想在web環境中使用這種新語法,同時需要支援IE和Safari,你可以使用Babel或Google的Traceur這些編譯器來將你的ES6程式碼翻譯為Web友好的ES5程式碼。

而在服務端,你不需要類似的編譯器,io.js中預設支援ES6新語法(部分),在Node中需要新增--harmony選項來啟用相關特性。

{done: true}

喲!

好的,我們今天的講解就到這裡,但是對於for-of迴圈的使用遠沒有結束。

在ES6中有一種新的物件與for-of迴圈配合使用非常契合,我沒有提及它因為它是我們下週文章的主題,我認為這種新特性是ES6種最夢幻的地方,如果你尚未在類似Python和C#的語言中遇到它,你一開始很可能會發現它令人難以置信,但是這是編寫迭代器最簡單的方式,在重構中非常有用,並且它很可能改變我們書寫非同步程式碼的方式,無論是在瀏覽器環境還是伺服器環境,所以,下週的深入淺出 ES6 中,請務必一起來仔細看看 ES6 的生成器:generators。