Tìm hiểu về iterable trong Javascript

Iterable trong JavaScript là một khái niệm liên quan đến array. Một object gọi là iterable nếu object đó sử dụng được với vòng lặp for...of.

Dĩ nhiên, array là iterable. Ngoài ra, JavaScript còn có nhiều kiểu object khác cũng iterable, ví dụ: Set, Map, String,...

// array là iterable
let arr = [1, 2, 3];
for (let it of arr) {
  console.log(it); // Kết quả lần lượt là: 1, 2, 3
}

// string là iterable
let str = "hello";
for (let ch of str) {
  console.log(ch); // Kết quả lần lượt là: h, e, l, l, o
}

Sau đây, mình hãy cùng tìm hiểu xem iterable trong JavaScript hoạt động thế nào nhé!

Symbol.iterator

Để hiểu rõ về iterable trong JavaScript, mình sẽ thử tự triển khai iterable.

Ví dụ object range sau đây (mặc định không dùng được với for...of):

let range = {
  from: 1,
  to: 5,
};

for (let num of range) {
  console.log(num);
}

// Uncaught TypeError: range is not iterable

Để object range trên trở nên iterable, mình cần triển khai một phương thức với key là Symbol.iterator. Đây là một Symbol đặc biệt và sẵn có trong JavaScript.

Khi đó, quá trình xử lý của for...of như sau:

1. Ban đầu, for...of gọi phương thức Symbol.iterator. Nếu phương thức không tồn tại thì báo lỗi, ngược lại thì trả về một object, gọi là iterator - object có phương thức next.
2. Tiếp theo, for...of hoạt động hoàn toàn dựa trên đối tượng iterator trên.
3. Khi for...of muốn giá trị tiếp theo, nó chỉ cần gọi phương thức next của iterator.
4. Kết quả của next phải là một object có dạng {done: Boolean, value: any}. Nếu done=true thì quá trình xử lý kết thúc, ngược lại thì value chính là giá trị tiếp theo.

Sau đây là cách triển khai phương thức Symbol.iterator cho đối tượng range trên:

let range = {
  from: 1,
  to: 5,

  // phương thức `Symbol.iterator`
  [Symbol.iterator]() {
    // phương thức này trả về một iterator object - object có phương thức next
    return {
      current: this.from,
      last: this.to,

      // khi for...of cần giá trị tiếp theo thì nó sẽ gọi phương thức next
      next() {
        // phương thức next trả về object dạng: {done:..., value:...}
        if (this.current <= this.last) {
          // done=false là chưa kết thúc
          return { done: false, value: this.current++ };
        } else {
          // done=true là kết thúc
          return { done: true };
        }
      },
    };
  },
};

// Bây giờ thì range có thể hoạt động được với for...of
for (let num of range) {
  console.log(num); // 1, 2, 3, 4, 5
}

Đó chính là cách triển khai một object iterable trong JavaScript.

Gọi iterator trực tiếp

Để hiểu rõ hơn về iterable trong JavaScript, mình sẽ thử gọi iterator trực tiếp mà không sử dụng for...of.

Ví dụ sau đây duyệt hết các kí tự ở string:

let str = "Hello";

// gọi phương thức [Symbol.iterator]()
// phương thức này trả về đối tượng iterator chứa phương thức next()
let iterator = str[Symbol.iterator]();

// sử dụng vòng lặp while(true) để duyệt
while (true) {
  // gọi phương thức next() để lấy giá trị kế tiếp
  // phương thức next() trả về đối tượng có dạng {done:..., value:...}
  let result = iterator.next();

  // kiểm tra nếu done=true thì break để kết thúc
  if (result.done) break;

  // ngược lại thì in ra giá trị value
  console.log(result.value);
}

Trên đây là cách hoạt động của iterable trong JavaScript.

Mặc dù, việc gọi trực tiếp như này hầu như không bao giờ áp dụng trong thực tế. Nhưng qua đó, bạn hiểu được cách hoạt động của iterable object khi duyệt với for...of.

So sánh iterable trong JavaScript và array-like

Đây là hai khái niệm khá giống nhau nhưng thật sự rất khác biệt.

• Iterable object là object có phương thức Symbol.iterator (như miêu tả bên trên).
• Array-like là object có chứa chỉ số và thuộc tính length (giống mảng).

Trong JavaScript có nhiều object - có thể là iterable hoặc array-like hoặc cả hai.

Ví dụ, string vừa là iterable (hoạt động được với for...of) và vừa là array-like (có chỉ số và thuộc tính length).

Nhìn chung, iterable và array-like không phải array nên chúng không có các phương thức của mảng như push, pop, forEach,...

Để giải quyết vấn đề này, bạn cần phải chuyển đổi kiểu dữ liệu từ iterable hoặc array-like sang array.

Phương thức Array.from

Phương thức Array.from nhận đầu vào là iterable object hoặc array-like và trả về một array.

Ví dụ tạo array từ array-like:

let arrayLike = {
  0: "a",
  1: "b",
  length: 2,
};

let arr = Array.from(arrayLike);
console.log(arr.pop()); // b

Ví dụ tạo array từ iterable range bên trên:

let range = {
  from: 1,
  to: 5,

  // phương thức `Symbol.iterator`
  [Symbol.iterator]() {
    // phương thức này trả về một iterator object - object có phương thức next
    return {
      current: this.from,
      last: this.to,

      // khi for...of cần giá trị tiếp theo thì nó sẽ gọi phương thức next
      next() {
        // phương thức next trả về object dạng: {done:..., value :...}
        if (this.current <= this.last) {
          // done=false là chưa kết thúc
          return { done: false, value: this.current++ };
        } else {
          // done=true là kết thúc
          return { done: true };
        }
      },
    };
  },
};

let arr = Array.from(range);
console.log(arr); // (5) [1, 2, 3, 4, 5]

Cú pháp đầy đủ của Array.from cho phép bạn truyền vào một hàm "mapping":

Array.from(obj[, mapFn, thisArg]);

Tham số thứ hai mapFn là một hàm được sử dụng để gọi với mỗi phần tử trước khi đưa vào mảng. Và thisArg tương ứng với this trong hàm mapFn. ví dụ:

// đối tượng range được định nghĩa như ví dụ trên

// hàm mapping trả về bình phương của số num
let arr = Array.from(range, (num) => num * num);

// kết quả
console.log(arr); // (5) [1, 4, 9, 16, 25]

Tổng kết

Iterable trong JavaScript là object có thể sử dụng được với vòng lặp for...of.

• Về cơ bản, iterable object phải có phương thức Symbol.iterator.
  • Kết quả của việc gọi phương thức obj[Symbol.iterator]() là một object iterator. Đây là object chịu tránh nhiệm trong việc duyệt iterable object.
  • Iterator object phải có phương thức next. Và phương thức next() trả về đối tượng có dạng {done: Boolean, value: Any}. Với done=true khi kết thúc quá trình duyệt, ngược lại thì value là giá trị kế tiếp.
• Phương thức Symbol.iterator được gọi từ for...of, nhưng cũng có thể gọi trực tiếp không qua for...of.
• Iterable và array-like khá giống nhau, nhưng đều không phải là array.
• Có thể dùng phương thức Array.from để tạo array mới từ iterable object hoặc array-like.

Tham khảo:

• Iteration protocols