JavaScript ジェネレーターは非常に優(yōu)れています。これらは通常の機(jī)能に似ていますが、スーパーパワーが備わっています。私は最近これらを頻繁に使用していますが、コード內(nèi)の制御フローについての考え方が変わりました。

基本から始めましょう。ジェネレーターは、一時(shí)停止および再開(kāi)できる機(jī)能です。 function* 構(gòu)文と yield キーワードを使用します。簡(jiǎn)単な例を次に示します:

function* countToThree() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
}

const counter = countToThree();
console.log(counter.next().value); // 1
console.log(counter.next().value); // 2
console.log(counter.next().value); // 3

関數(shù)を一度に 1 つの結(jié)果ずつステップ実行する方法がわかりましたか?それがジェネレーターの魔法です。

しかし、ジェネレーターは単にカウントするだけではありません。これらはカスタム反復(fù)子の作成に最適です。フィボナッチ數(shù)列を生成したいとします:

function* fibonacci() {
  let [prev, curr] = [0, 1];
  while (true) {
    yield curr;
    [prev, curr] = [curr, prev + curr];
  }
}

const fib = fibonacci();
for (let i = 0; i < 10; i++) {
  console.log(fib.next().value);
}

このジェネレーターはフィボナッチ數(shù)を永遠(yuǎn)に生成し続けます。これは無(wú)限シーケンスですが、必要な値のみを計(jì)算します。

ここで、ジェネレーターの最も優(yōu)れた點(diǎn)の 1 つである遅延評(píng)価について説明します。これらは、要求された場(chǎng)合にのみ値を計(jì)算します。これは、大規(guī)模なデータセットや複雑な計(jì)算の場(chǎng)合に非常に効率的です。

より実踐的な例を見(jiàn)てみましょう。大規(guī)模なデータセット用のページネーション システムを構(gòu)築しているとします:

function* paginate(items, pageSize) {
  for (let i = 0; i < items.length; i += pageSize) {
    yield items.slice(i, i + pageSize);
  }
}

const allItems = Array.from({ length: 100 }, (_, i) => i + 1);
const pageSize = 10;
const pages = paginate(allItems, pageSize);

console.log(pages.next().value); // [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
console.log(pages.next().value); // [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]

このジェネレーターを使用すると、すべてを一度にメモリにロードすることなく、必要に応じてデータのページをフェッチできます。

ジェネレーターは、非同期プログラミングに関しても威力を発揮します。非同期コードを同期コードのように見(jiàn)せ、動(dòng)作させることができます。 co ライブラリを使用した例を次に示します。

const co = require('co');

function* fetchUserData() {
  const user = yield fetchUser();
  const posts = yield fetchPosts(user.id);
  const comments = yield fetchComments(posts[0].id);
  return { user, posts, comments };
}

co(fetchUserData).then(result => {
  console.log(result);
}).catch(error => {
  console.error(error);
});

このコードは同期的に見(jiàn)えますが、実際には 3 つの非同期呼び出しを行っています。ジェネレーターは、Promise が解決されるまで、各利回りで一時(shí)停止します。

ジェネレーターは、共同マルチタスクにも使用できます。複數(shù)のジェネレーターを作成し、それらを切り替えて、同時(shí)実行をシミュレートできます。

function* task1() {
  yield 'Start task 1';
  yield 'Middle of task 1';
  yield 'End task 1';
}

function* task2() {
  yield 'Start task 2';
  yield 'Middle of task 2';
  yield 'End task 2';
}

function run(tasks) {
  const iterations = tasks.map(task => task());
  while (iterations.length) {
    const [first, ...rest] = iterations;
    const { value, done } = first.next();
    if (!done) {
      console.log(value);
      iterations.push(first);
    }
    iterations.unshift(...rest);
  }
}

run([task1, task2]);

このコードは 2 つのタスクを交互に実行し、一度に 1 ステップずつ実行します。

ジェネレーターはステートマシンの作成にも最適です。各収量は異なる狀態(tài)を表すことができます:

function* trafficLight() {
  while (true) {
    yield 'red';
    yield 'green';
    yield 'yellow';
  }
}

const light = trafficLight();
console.log(light.next().value); // red
console.log(light.next().value); // green
console.log(light.next().value); // yellow
console.log(light.next().value); // red

この信號(hào)機(jī)は州を無(wú)期限に循環(huán)し続けます。

ここで、より高度なテクニックについて話しましょう。ジェネレーターの委任により、別のジェネレーターに譲歩することができます:

function* innerGenerator() {
  yield 'inner 1';
  yield 'inner 2';
}

function* outerGenerator() {
  yield 'outer 1';
  yield* innerGenerator();
  yield 'outer 2';
}

const gen = outerGenerator();
console.log(gen.next().value); // outer 1
console.log(gen.next().value); // inner 1
console.log(gen.next().value); // inner 2
console.log(gen.next().value); // outer 2

yield* 構(gòu)文は innerGenerator に委譲し、そのすべての値を生成してから、outerGenerator を続行します。

ジェネレーターでのエラー処理についても言及する価値があります。 throw() メソッドを使用して、エラーをジェネレーターにスローできます。

function* errorGenerator() {
  try {
    yield 'Start';
    yield 'Middle';
    yield 'End';
  } catch (error) {
    console.error('Caught:', error);
    yield 'Error handled';
  }
}

const gen = errorGenerator();
console.log(gen.next().value); // Start
console.log(gen.throw(new Error('Oops!')).value); // Caught: Error: Oops!
                                                  // Error handled

これにより、非常に高度なエラー処理戦略が可能になります。

ジェネレーターはバックトラッキング アルゴリズムの実裝にも使用できます。以下は、項(xiàng)目の可能なすべての組み合わせを生成する簡(jiǎn)単な例です:

function* countToThree() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
}

const counter = countToThree();
console.log(counter.next().value); // 1
console.log(counter.next().value); // 2
console.log(counter.next().value); // 3

このジェネレーターは、指定されたアイテムの 2 要素の組み合わせをすべて生成します。

ジェネレーターが真に威力を発揮する領(lǐng)域の 1 つは、大量のデータの処理です。必要なものだけを計(jì)算する効率的なデータ処理パイプラインを作成できます。これは、大きなファイルを 1 行ずつ処理する例です:

function* fibonacci() {
  let [prev, curr] = [0, 1];
  while (true) {
    yield curr;
    [prev, curr] = [curr, prev + curr];
  }
}

const fib = fibonacci();
for (let i = 0; i < 10; i++) {
  console.log(fib.next().value);
}

このジェネレーターはファイルを 1 行ずつ読み取るため、巨大なファイルを完全にメモリにロードせずに処理できます。

ジェネレーターを使用して、Observable パターンを?qū)g裝することもできます。簡(jiǎn)単な実裝は次のとおりです。

function* paginate(items, pageSize) {
  for (let i = 0; i < items.length; i += pageSize) {
    yield items.slice(i, i + pageSize);
  }
}

const allItems = Array.from({ length: 100 }, (_, i) => i + 1);
const pageSize = 10;
const pages = paginate(allItems, pageSize);

console.log(pages.next().value); // [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
console.log(pages.next().value); // [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]

このジェネレーターはオブザーバーとして機(jī)能し、受信した各データを処理します。

ジェネレーターのもう 1 つの優(yōu)れた使用法は、カスタム制御構(gòu)造を作成することです。以下は、ジェネレーターを使用した再試行関數(shù)の例です。

const co = require('co');

function* fetchUserData() {
  const user = yield fetchUser();
  const posts = yield fetchPosts(user.id);
  const comments = yield fetchComments(posts[0].id);
  return { user, posts, comments };
}

co(fetchUserData).then(result => {
  console.log(result);
}).catch(error => {
  console.error(error);
});

この再試行関數(shù)は、指定された関數(shù)を最大 maxAttempts 回試行してから、あきらめます。

結(jié)論として、ジェネレーターは、より表現(xiàn)力豊かで効率的で保守しやすいコードを作成するのに役立つ JavaScript の強(qiáng)力な機(jī)能です。これらは、複雑な制御フローの処理、非同期操作の管理、大規(guī)模なデータセットの処理に最適です。最初は少し奇妙に思えるかもしれませんが、コツを摑めば、プロジェクトでそれらを使用するあらゆる種類の創(chuàng)造的な方法が見(jiàn)つかるでしょう。それでは、次の JavaScript プロジェクトでジェネレーターを試してみてください。コードがどれほど簡(jiǎn)素化されるかに驚くかもしれません!

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