> 作者：麦乐
>
> 来源：[恒生LIGHT云社区](https://developer.hs.net/thread/1905)

# Generator函数基本用法

```js
function* helloWorldGenerator() {
  yield 'hello';
  yield 'world';
  return 'ending';
}
 
var hw = helloWorldGenerator();
```

Generator函数调用后生成的就是一个迭代器对象，可以通过调用迭代器的next方法，控制函数内部代码的执行。

```js
hw.next()
// { value: 'hello', done: false }
 
hw.next()
// { value: 'world', done: false }
 
hw.next()
// { value: 'ending', done: true }
 
hw.next()
// { value: undefined, done: true }
```

Generator函数遇到yield，可以在生成器函数内部暂停代码的执行使其挂起。在可迭代对象上调用next()方法可以使代码从暂停的位置开始继续往下执行。

先来了解一下什么是可迭代对象？

# 可迭代对象

要成为**可迭代** 对象， 一个对象必须实现 `<strong>@@iterator</strong>` 方法。这意味着对象（或者它[原型链](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Guide/Inheritance_and_the_prototype_chain)上的某个对象）必须有一个键为 `@@iterator` 的属性，可通过常量 [`Symbol.iterator`](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Symbol/iterator) 访问该属性：

[ [`Symbol.iterator`](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Symbol/iterator)] 一个无参数的函数，其返回值为一个符合[迭代器协议](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Iteration_protocols#%E8%BF%AD%E4%BB%A3%E5%99%A8%E5%8D%8F%E8%AE%AE)的对象。

```js
let someString = "hi";
typeof someString[Symbol.iterator];   
let iterator = someString[Symbol.iterator]();
iterator + "";                               // "[object String Iterator]"
 
iterator.next();         // { value: "h", done: false }
iterator.next();         // { value: "i", done: false }
iterator.next();         // { value: undefined, done: true }
```

再来看一下，挂起是怎么回？有一个新的名词“协程”。

# 什么是协程？

**协程**（Coroutines）是一种比线程更加轻量级的存在，正如一个进程可以拥有多个线程一样，一个线程可以拥有多个协程。

协程不是被操作系统内核所管理的，而是完全由程序所控制，也就是在用户态执行。这样带来的好处是性能大幅度的提升，因为不会像线程切换那样消耗资源。

协程不是进程也不是线程，而是一个特殊的函数，这个函数可以在某个地方挂起，并且可以重新在挂起处外继续运行。所以说，协程与进程、线程相比并不是一个维度的概念。

# Generator 函数原理

**Generator 函数**是协程在 ES6 的实现，最大特点就是可以交出函数的执行权（即暂停执行）。

总结下来就是：

* 一个线程存在多个协程
* Generator函数是协程在ES6的实现
* Yield挂起协程（交给其它协程），next唤起协程

讲到这里，应该会对Generator函数有一个重新的认识吧。在实际的开发中，直接使用Generator函数的场景并不常见，因为它只能通过手动调用next方法实现函数内部代码的顺序执行。如果想象很好是使用它，可以为Generator函数实现一个自动执行神器。

# 自动执行的Generator函数

可以根据g.next()的返回值{value: '', done: false}中done的值让Generator函数递归自执行：

```js
 function run(generator) {
            var g = generator();

var next = function() {
                var obj = g.next()
                console.log(obj)
                if(!obj.done) {
                    next()
                }
            }
            next()
        }
        run(helloWorldGenerator)
```

这样写能实现自执行功能，但是 不能保证执行顺序。模拟两个异步请求：

```js
    function sleep1() {
            return new Promise((resolve) => {
                setTimeout(() => {
                    console.log('sleep1')
                    resolve(1)
                }, 1000)
            })
        }
        function sleep2() {
            return new Promise((resolve) => {
                setTimeout(() => {
                    console.log('sleep2')
                    resolve(2)
                }, 1000)
            })
        }
```

修改函数

```js
function* helloWorldGenerator() {
            yield sleep1();
            console.log(1);
            yield sleep2();
            console.log(2);
        }
```

执行 `run(helloWorldGenerator)`看一下打印顺序：

![41D1643C-3546-4CDD-84E6-8FAFD86B99B9.png](https://developer.hs.net/storage/attachments/2022/01/09/qJfhKI8nwfzb7goYgKctFrQ3t25TvzmLSlIT57pW_thumb.png "4720")

异步函数还是在同步代码执行完以后执行的，如果想要实现异步代码也能按照顺序执行，可以对代码进一步优化：

```js
        function run(generator) {
            var g = generator();

var next = function() {
                var obj = g.next();
                console.log(obj)
                if(obj.done) return;
                // 如果yield后面返回值不是promise，可以使用Promise.resolve包裹一下，防止报错
                Promise.resolve(obj.value).then(() => {next()})
            }
            next()
        }
```

![1.png](https://developer.hs.net/storage/attachments/2022/01/09/p8xxV5XkDE1ejX6DGaqPhXXpZaLdOz9fytDloOcx_thumb.png "4721")

如果说sleep1是一个网络请求的话，在yield后面就可以拿到请求返回的数据，看起来像是一种更优雅的异步问题解决方案。

如果想要拿到sleep函数resolve的值，也是可以实现的。

```
// 修改函数 变量接收yield语句返回结果
function* helloWorldGenerator() {
            var a = yield sleep1();
            console.log(a);
            var b = yield sleep2();
            console.log(b);
        }
// g.next(v); 传递结果值
      function run(generator) {
            var g = generator();

var next = function(v) {
                var obj = g.next(v);
                console.log(obj)
                if(obj.done) return;
                // 如果yield后面返回值不是promise，可以使用Promise.resolve包裹一下，防止报错
                Promise.resolve(obj.value).then((v) => {next(v)})
            }
            next()
        }
```

你会看到和上面一样的打印结果。

仔细看上面实现方式跟async await很相似，实际上这就是async await的原理。

# async await

async await本质上就是结合promise实现的一个自执行Generator函数。`将 Generator 函数的星号（*）替换成async，将yield替换成await，仅此而已`。

更详细的代码如下，感兴趣的同学可以深入了解一下：

```js
 // async函数就是将 Generator 函数的星号（*）替换成async，将yield替换成await，仅此而已
            // async函数返回一个 Promise 对象，可以使用then方法添加回调函数。当函数执行的时候，一旦遇到await就会先返回，等到异步操作完成，再接着执行函数体内后面的语句
            // Generator 函数的执行必须靠执行器，所以才有了co模块，而async函数自带执行器和普通函数一样执行
            // async函数对 Generator 函数的改进:
            /*
            （1）内置执行器
            （2）更好的语义
            （3）更广的适用性
            （4）返回值是 Promise
            */
 
  
            // async 函数的实现原理，就是将 Generator 函数和自动执行器，包装在一个函数里。
            async function fn(args) {
                // ...
            }
            // 等同于 里面的await 换成 yield
            function fn(args) {
                return spawn(function*() {
                    // ...
                });
            }
  
            function spawn(genF) {
                return new Promise(function(resolve, reject) {
                    const gen = genF();
                    function step(nextF) {
                        let next;
                        try {
                            next = nextF();
                        } catch (e) {
                            return reject(e);
                        }
                        if (next.done) {
                            return resolve(next.value); // 这也是为什么 不使用try catch的话，异常异步请求后面的代码不再执行的原因，从这里不再继续调用nex()方法了。
                        }
                        Promise.resolve(next.value).then(function(v) {
                            step(function() {
                                return gen.next(v);
                            });
                        }, function(e) {
                            step(function() {
                                return gen.throw(e); // 这里可以解释为什么async 函数需要使用try catch来捕获异常，生成器函数的throw，会让代码到catch里面
                            });
                        });
                    }
                    step(function() {
                        return gen.next(undefined);
                    });
                });
            }
```

***

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