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ES6 系列之 Babel 将 Generator 编译成了什么样子
阅读量:5838 次
发布时间:2019-06-18

本文共 9664 字,大约阅读时间需要 32 分钟。

  hot3.png

前言

本文就是简单介绍下 Generator 语法编译后的代码。

Generator

function* helloWorldGenerator() {  yield 'hello';  yield 'world';  return 'ending';}

我们打印下执行的结果:

var hw = helloWorldGenerator();console.log(hw.next()); // {value: "hello", done: false}console.log(hw.next()); // {value: "world", done: false}console.log(hw.next()); // {value: "ending", done: true}console.log(hw.next()); // {value: undefined, done: true}

Babel

具体的执行过程就不说了,我们直接在 Babel 官网的 粘贴上述代码,然后查看代码被编译成了什么样子:

/** * 我们就称呼这个版本为简单编译版本吧 */var _marked = /*#__PURE__*/ regeneratorRuntime.mark(helloWorldGenerator);function helloWorldGenerator() {  return regeneratorRuntime.wrap(    function helloWorldGenerator$(_context) {      while (1) {        switch ((_context.prev = _context.next)) {          case 0:            _context.next = 2;            return "hello";          case 2:            _context.next = 4;            return "world";          case 4:            return _context.abrupt("return", "ending");          case 5:          case "end":            return _context.stop();        }      }    },    _marked,    this  );}

猛一看,好像编译后的代码还蛮少的,但是细细一看,编译后的代码肯定是不能用的呀,regeneratorRuntime 是个什么鬼?哪里有声明呀?markwrap 方法又都做了什么?

难道就不能编译一个完整可用的代码吗?

regenerator

如果你想看到完整可用的代码,你可以使用 ,这是 facebook 下的一个工具,用于编译 ES6 的 generator 函数。

我们先安装一下 regenerator:

npm install -g regenerator

然后新建一个 generator.js 文件,里面的代码就是文章最一开始的代码,我们执行命令:

regenerator --include-runtime generator.js > generator-es5.js

我们就可以在 generator-es5.js 文件看到编译后的完整可用的代码。

而这一编译就编译了 700 多行…… 编译后的代码可以查看

总之编译后的代码还蛮复杂,我们可以从中抽离出大致的逻辑,至少让简单编译的那段代码能够跑起来。

mark 函数

简单编译后的代码第一段是这样的:

var _marked = /*#__PURE__*/ regeneratorRuntime.mark(helloWorldGenerator);

我们查看完整编译版本中 mark 函数的源码:

runtime.mark = function(genFun) {  genFun.__proto__ = GeneratorFunctionPrototype;  genFun.prototype = Object.create(Gp);  return genFun;};

这其中又涉及了 GeneratorFunctionPrototype 和 Gp 变量,我们也查看下对应的代码:

function Generator() {}function GeneratorFunction() {}function GeneratorFunctionPrototype() {}...var Gp = GeneratorFunctionPrototype.prototype =  Generator.prototype = Object.create(IteratorPrototype);GeneratorFunction.prototype = Gp.constructor = GeneratorFunctionPrototype;GeneratorFunctionPrototype.constructor = GeneratorFunction;GeneratorFunctionPrototype[toStringTagSymbol] =  GeneratorFunction.displayName = "GeneratorFunction";

这段代码构建了一堆看起来很复杂的关系链,其实这是参照着 构建的关系链:

regenerator

图中 +@@toStringTag:s = 'Generator' 的就是 Gp,+@@toStringTag:s = 'GeneratorFunction' 的就是 GeneratorFunctionPrototype。

构建关系链的目的在于判断关系的时候能够跟原生的保持一致,就比如:

function* f() {}var g = f();console.log(g.__proto__ === f.prototype); // trueconsole.log(g.__proto__.__proto__ === f.__proto__.prototype); // true

为了简化起见,我们可以把 Gp 先设置为一个空对象,不过正如你在上图中看到的,next()、 throw()、return() 函数都是挂载在 Gp 对象上,实际上,在完整的编译代码中,确实有为 Gp 添加这三个函数的方法:

// 117 行function defineIteratorMethods(prototype) {  ["next", "throw", "return"].forEach(function(method) {    prototype[method] = function(arg) {      return this._invoke(method, arg);    };  });}// 406 行defineIteratorMethods(Gp);

为了简单起见,我们将整个 mark 函数简化为:

runtime.mark = function(genFun) {  var generator = Object.create({    next: function(arg) {      return this._invoke('next', arg)    }  });  genFun.prototype = generator;  return genFun;};

wrap 函数

除了设置关系链之外,mark 函数的返回值 genFun 还作为了 wrap 函数的第二个参数传入:

function helloWorldGenerator() {  return regeneratorRuntime.wrap(    function helloWorldGenerator$(_context) {      ...    },    _marked,    this  );}

我们再看下 wrap 函数:

function wrap(innerFn, outerFn, self) {  var generator = Object.create(outerFn.prototype);  var context = new Context([]);  generator._invoke = makeInvokeMethod(innerFn, self, context);  return generator;}

所以当执行 var hw = helloWorldGenerator(); 的时候,其实执行的是 wrap 函数,wrap 函数返回了 generator,generator 是一个对象,原型是 outerFn.prototype, outerFn.prototype 其实就是 genFun.prototypegenFun.prototype 是一个空对象,原型上有 next() 方法。

所以当你执行 hw.next() 的时候,执行的其实是 hw 原型的原型上的 next 函数,next 函数执行的又是 hw 的 _invoke 函数:

generator._invoke = makeInvokeMethod(innerFn, self, context);

innerFn 就是 wrap 包裹的那个函数,其实就是 helloWordGenerato$ 函数,呐,就是这个函数:

function helloWorldGenerator$(_context) {  while (1) {    switch ((_context.prev = _context.next)) {      case 0:        _context.next = 2;        return "hello";      case 2:        _context.next = 4;        return "world";      case 4:        return _context.abrupt("return", "ending");      case 5:      case "end":        return _context.stop();    }  }}

而 context 你可以直接理解为这样一个全局对象:

var ContinueSentinel = {};var context = {  done: false,  method: "next",  next: 0,  prev: 0,  abrupt: function(type, arg) {    var record = {};    record.type = type;    record.arg = arg;    return this.complete(record);  },  complete: function(record, afterLoc) {    if (record.type === "return") {      this.rval = this.arg = record.arg;      this.method = "return";      this.next = "end";    }    return ContinueSentinel;  },  stop: function() {    this.done = true;    return this.rval;  }};

每次 hw.next 的时候,就会修改 next 和 prev 属性的值,当在 generator 函数中 return 的时候会执行 abrupt,abrupt 中又会执行 complete,执行完 complete,因为 this.next = end 的缘故,再执行就会执行 stop 函数。

我们来看下 makeInvokeMethod 函数:

var ContinueSentinel = {};function makeInvokeMethod(innerFn, self, context) {  var state = 'start';  return function invoke(method, arg) {    if (state === 'completed') {      return { value: undefined, done: true };    }    context.method = method;    context.arg = arg;    while (true) {      state = 'executing';      var record = {        type: 'normal',        arg: innerFn.call(self, context)      };      if (record.type === "normal") {        state = context.done          ? 'completed'          : 'yield';        if (record.arg === ContinueSentinel) {          continue;        }        return {          value: record.arg,          done: context.done        };      }    }  };}

基本的执行过程就不分析了,我们重点看第三次执行 hw.next() 的时候:

第三次执行 hw.next() 的时候,其实执行了

this._invoke("next", undefined);

我们在 invoke 函数中构建了一个 record 对象:

var record = {  type: "normal",  arg: innerFn.call(self, context)};

而在 innerFn.call(self, context) 中,因为 _context.next 为 4 的缘故,其实执行了:

_context.abrupt("return", 'ending');

而在 abrupt 中,我们又构建了一个 record 对象:

var record = {};record.type = 'return';record.arg = 'ending';

然后执行了 this.complete(record)

在 complete 中,因为 record.type === "return"

this.rval = 'ending';this.method = "return";this.next = "end";

然后返回了全局对象 ContinueSentinel,其实就是一个全局空对象。

然后在 invoke 函数中,因为 record.arg === ContinueSentinel 的缘故,没有执行后面的 return 语句,就直接进入下一个循环。

于是又执行了一遍 innerFn.call(self, context),此时 _context.next 为 end, 执行了 _context.stop(), 在 stop 函数中:

this.done = true;return this.rval; // this.rval 其实就是 `ending`

所以最终返回的值为:

{  value: 'ending',  done: true};

之后,我们再执行 hw.next() 的时候,因为 state 已经是 'completed' 的缘故,直接就返回 { value: undefined, done: true}

不完整但可用的源码

当然这个过程,看文字理解起来可能有些难度,不完整但可用的代码如下,你可以断点调试查看具体的过程:

(function() {  var ContinueSentinel = {};  var mark = function(genFun) {    var generator = Object.create({      next: function(arg) {        return this._invoke("next", arg);      }    });    genFun.prototype = generator;    return genFun;  };  function wrap(innerFn, outerFn, self) {    var generator = Object.create(outerFn.prototype);    var context = {      done: false,      method: "next",      next: 0,      prev: 0,      abrupt: function(type, arg) {        var record = {};        record.type = type;        record.arg = arg;        return this.complete(record);      },      complete: function(record, afterLoc) {        if (record.type === "return") {          this.rval = this.arg = record.arg;          this.method = "return";          this.next = "end";        }        return ContinueSentinel;      },      stop: function() {        this.done = true;        return this.rval;      }    };    generator._invoke = makeInvokeMethod(innerFn, context);    return generator;  }  function makeInvokeMethod(innerFn, context) {    var state = "start";    return function invoke(method, arg) {      if (state === "completed") {        return { value: undefined, done: true };      }      context.method = method;      context.arg = arg;      while (true) {        state = "executing";        var record = {          type: "normal",          arg: innerFn.call(self, context)        };        if (record.type === "normal") {          state = context.done ? "completed" : "yield";          if (record.arg === ContinueSentinel) {            continue;          }          return {            value: record.arg,            done: context.done          };        }      }    };  }  window.regeneratorRuntime = {};  regeneratorRuntime.wrap = wrap;  regeneratorRuntime.mark = mark;})();var _marked = regeneratorRuntime.mark(helloWorldGenerator);function helloWorldGenerator() {  return regeneratorRuntime.wrap(    function helloWorldGenerator$(_context) {      while (1) {        switch ((_context.prev = _context.next)) {          case 0:            _context.next = 2;            return "hello";          case 2:            _context.next = 4;            return "world";          case 4:            return _context.abrupt("return", "ending");          case 5:          case "end":            return _context.stop();        }      }    },    _marked,    this  );}var hw = helloWorldGenerator();console.log(hw.next());console.log(hw.next());console.log(hw.next());console.log(hw.next());

ES6 系列

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