توابع پیکانی مولد جاوا اسکریپت: سینتکس مختصر برای پیمایش

مولدهای جاوا اسکریپت مکانیزم قدرتمندی برای کنترل پیمایش فراهم می‌کنند. ترکیب آنها با سینتکس مختصر توابع پیکانی، روشی زیبا برای ایجاد پیمایشگرها ارائه می‌دهد. این راهنمای جامع به تفصیل به بررسی توابع پیکانی مولد می‌پردازد و مثال‌ها و بهترین روش‌ها را برای کمک به شما در بهره‌مندی از مزایای آنها ارائه می‌دهد.

توابع مولد (Generator Functions) چه هستند؟

یک تابع مولد نوع خاصی از تابع در جاوا اسکریپت است که می‌توان آن را متوقف و دوباره از سر گرفت، که به شما امکان می‌دهد دنباله‌ای از مقادیر را در طول زمان تولید کنید. این کار با استفاده از کلمه کلیدی yield انجام می‌شود که اجرای تابع را متوقف کرده و مقداری را به فراخواننده برمی‌گرداند. هنگامی که فراخواننده مقدار بعدی را درخواست می‌کند، تابع از جایی که متوقف شده بود، از سر گرفته می‌شود.

توابع مولد سنتی با استفاده از سینتکس function* تعریف می‌شوند:

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

const generator = numberGenerator();

console.log(generator.next().value); // Output: 1
console.log(generator.next().value); // Output: 2
console.log(generator.next().value); // Output: 3
console.log(generator.next().value); // Output: undefined

            

              
                Copy
              
            
          

معرفی توابع پیکانی (Arrow Functions)

توابع پیکانی سینتکس مختصرتری برای تعریف توابع در جاوا اسکریپت فراهم می‌کنند. آنها به ویژه برای توابع کوتاه و ساده مفید هستند و به طور خودکار مقدار this را به زمینه پیرامون خود متصل (bind) می‌کنند.

در اینجا یک مثال ساده از یک تابع پیکانی آورده شده است:

            const add = (a, b) => a + b;

console.log(add(2, 3)); // Output: 5

            

              
                Copy
              
            
          

ترکیب مولدها و توابع پیکانی

در حالی که ترکیب مستقیم سینتکس function* با سینتکس استاندارد تابع پیکانی امکان‌پذیر نیست، می‌توانید با اختصاص دادن یک عبارت تابع مولد به یک متغیر ثابت که از نوشتار تابع پیکانی استفاده می‌کند، به نتیجه مشابهی دست یابید.

تابع مولد استاندارد به این شکل است:

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

            

              
                Copy
              
            
          

اکنون، بیایید آن را با استفاده از یک تابع پیکانی بیان کنیم:

            const myGenerator = function* () {
 yield 1;
 yield 2;
 yield 3;
};

const generator = myGenerator();
console.log(generator.next().value); // 1
console.log(generator.next().value); // 2
console.log(generator.next().value); // 3

            

              
                Copy
              
            
          

کد بالا یک ثابت myGenerator را تعریف کرده و یک عبارت تابع مولد را به آن اختصاص می‌دهد. این روش، راهی فشرده‌تر برای ایجاد مولدها فراهم می‌کند، به ویژه هنگام کار با منطق ساده.

مزایای توابع پیکانی مولد

• سینتکس مختصر: توابع پیکانی سینتکس فشرده‌تری نسبت به تعریف توابع سنتی ارائه می‌دهند که منجر به کد تمیزتر و خواناتر می‌شود.
• خوانایی بهبود یافته: با کاهش کدهای تکراری (boilerplate)، توابع پیکانی درک منطق مولدهای شما را آسان‌تر می‌کنند.
• برنامه‌نویسی تابعی: توابع پیکانی مولد برای پارادایم‌های برنامه‌نویسی تابعی، که در آن توابع به عنوان شهروندان درجه یک در نظر گرفته می‌شوند، بسیار مناسب هستند.

موارد استفاده از توابع پیکانی مولد

توابع پیکانی مولد می‌توانند در سناریوهای مختلفی که نیاز به تولید دنباله‌ای از مقادیر بر حسب تقاضا دارید، استفاده شوند. برخی از موارد استفاده رایج عبارتند از:

• پیمایش مجموعه داده‌های بزرگ: مولدها به شما امکان می‌دهند داده‌ها را به صورت تکه‌ای پردازش کنید و از مشکلات حافظه هنگام کار با مجموعه داده‌های بزرگ جلوگیری کنید.
• پیاده‌سازی پیمایشگرهای سفارشی: می‌توانید پیمایشگرهای سفارشی برای ساختارهای داده خود ایجاد کنید که کار با داده‌های پیچیده را آسان‌تر می‌کند.
• برنامه‌نویسی ناهمزمان (Asynchronous): مولدها می‌توانند با async/await برای ساده‌سازی کدهای ناهمزمان و بهبود خوانایی استفاده شوند.
• ایجاد دنباله‌های بی‌نهایت: مولدها می‌توانند دنباله‌های بی‌نهایتی از مقادیر را تولید کنند که می‌تواند برای شبیه‌سازی‌ها و کاربردهای دیگر مفید باشد.

مثال‌های کاربردی

مثال ۱: تولید دنباله فیبوناچی

این مثال نحوه استفاده از یک تابع پیکانی مولد برای تولید دنباله فیبوناچی را نشان می‌دهد.

            const fibonacci = function* () {
 let a = 0, b = 1;
 while (true) {
 yield a;
 [a, b] = [b, a + b];
 }
};

const sequence = fibonacci();

console.log(sequence.next().value); // Output: 0
console.log(sequence.next().value); // Output: 1
console.log(sequence.next().value); // Output: 1
console.log(sequence.next().value); // Output: 2
console.log(sequence.next().value); // Output: 3
console.log(sequence.next().value); // Output: 5

            

              
                Copy
              
            
          

مثال ۲: پیمایش یک ساختار درختی

این مثال نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از یک تابع پیکانی مولد برای پیمایش یک ساختار درختی استفاده کرد.

            const tree = {
 value: 1,
 children: [
 {
 value: 2,
 children: [
 { value: 4 },
 { value: 5 }
 ]
 },
 {
 value: 3,
 children: [
 { value: 6 },
 { value: 7 }
 ]
 }
 ]
};

const traverseTree = function* (node) {
 yield node.value;
 if (node.children) {
 for (const child of node.children) {
 yield* traverseTree(child);
 }
 }
};

const traversal = traverseTree(tree);

console.log(traversal.next().value); // Output: 1
console.log(traversal.next().value); // Output: 2
console.log(traversal.next().value); // Output: 4
console.log(traversal.next().value); // Output: 5
console.log(traversal.next().value); // Output: 3
console.log(traversal.next().value); // Output: 6
console.log(traversal.next().value); // Output: 7

            

              
                Copy
              
            
          

مثال ۳: پیاده‌سازی یک مولد محدوده ساده

این مثال ساخت یک مولد را نشان می‌دهد که دنباله‌ای از اعداد را در یک محدوده مشخص تولید می‌کند.

            const range = function* (start, end) {
 for (let i = start; i <= end; i++) {
 yield i;
 }
};

const numbers = range(1, 5);

console.log(numbers.next().value); // Output: 1
console.log(numbers.next().value); // Output: 2
console.log(numbers.next().value); // Output: 3
console.log(numbers.next().value); // Output: 4
console.log(numbers.next().value); // Output: 5

            

              
                Copy
              
            
          

بهترین روش‌ها (Best Practices)

• از نام‌های توصیفی استفاده کنید: برای بهبود خوانایی کد، نام‌های معناداری برای توابع مولد و متغیرهای خود انتخاب کنید.
• مولدها را متمرکز نگه دارید: هر مولد باید یک هدف واحد و به خوبی تعریف شده داشته باشد.
• خطاها را به درستی مدیریت کنید: مکانیزم‌های مدیریت خطا را برای جلوگیری از رفتار غیرمنتظره پیاده‌سازی کنید.
• کد خود را مستند کنید: برای توضیح هدف و عملکرد مولدهای خود، نظرات (کامنت) اضافه کنید.
• کد خود را تست کنید: تست‌های واحد بنویسید تا اطمینان حاصل کنید که مولدهای شما به درستی کار می‌کنند.

تکنیک‌های پیشرفته

واگذاری به مولدهای دیگر

شما می‌توانید با استفاده از کلمه کلیدی yield*، پیمایش را به مولد دیگری واگذار کنید. این به شما امکان می‌دهد تا پیمایشگرهای پیچیده را از مولدهای کوچکتر و قابل استفاده مجدد بسازید.

            const generator1 = function* () {
 yield 1;
 yield 2;
};

const generator2 = function* () {
 yield 3;
 yield 4;
};

const combinedGenerator = function* () {
 yield* generator1();
 yield* generator2();
};

const combined = combinedGenerator();

console.log(combined.next().value); // Output: 1
console.log(combined.next().value); // Output: 2
console.log(combined.next().value); // Output: 3
console.log(combined.next().value); // Output: 4

            

              
                Copy
              
            
          

ارسال مقادیر به داخل مولدها

شما می‌توانید با استفاده از متد next() مقادیری را به داخل یک مولد ارسال کنید. این کار به شما امکان می‌دهد تا رفتار مولد را از بیرون کنترل کنید.

            const echoGenerator = function* () {
 const value = yield;
 return value;
};

const echo = echoGenerator();

echo.next(); // Start the generator
console.log(echo.next("Hello").value); // Output: Hello

            

              
                Copy
              
            
          

ملاحظات کلی

هنگام استفاده از توابع پیکانی مولد در یک زمینه جهانی، توجه به موارد زیر مهم است:

• سازگاری مرورگر: اطمینان حاصل کنید که مرورگرهای هدف شما از ویژگی‌های ES6، از جمله توابع پیکانی و مولدها، پشتیبانی می‌کنند. برای پشتیبانی از مرورگرهای قدیمی‌تر، استفاده از یک مبدل (transpiler) مانند Babel را در نظر بگیرید.
• سازماندهی کد: کد خود را در ماژول‌ها سازماندهی کنید تا قابلیت نگهداری را بهبود بخشیده و از تداخل نام‌ها جلوگیری کنید.
• بین‌المللی‌سازی (Internationalization): اگر برنامه شما از چندین زبان پشتیبانی می‌کند، حتماً بین‌المللی‌سازی را به درستی در مولدهای خود مدیریت کنید. به عنوان مثال، قالب‌بندی تاریخ ممکن است نیاز به مدیریت متفاوتی بر اساس منطقه داشته باشد.
• دسترسی‌پذیری (Accessibility): اطمینان حاصل کنید که مولدهای شما برای کاربران دارای معلولیت قابل دسترسی هستند. این ممکن است شامل ارائه راه‌های جایگزین برای دسترسی به مقادیر تولید شده باشد.

توابع پیکانی مولد و عملیات ناهمزمان

مولدها زمانی که با عملیات ناهمزمان ترکیب می‌شوند، بسیار قدرتمند هستند. می‌توان از آنها برای نوشتن کدهای ناهمزمان استفاده کرد که به نظر و رفتار کدهای همزمان می‌رسند، که درک و نگهداری آن را آسان‌تر می‌کند. این کار معمولاً با استفاده از async و await در ترکیب با یک مولد انجام می‌شود.

            async function* fetchAndProcessData(urls) {
 for (const url of urls) {
 try {
 const response = await fetch(url);
 const data = await response.json();
 yield data;
 } catch (error) {
 console.error(`Failed to fetch data from ${url}: ${error}`);
 }
 }
}

async function main() {
 const urls = [
 'https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1',
 'https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/2',
 'https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/3'
 ];

 const dataStream = fetchAndProcessData(urls);

 for await (const item of dataStream) {
 console.log(item);
 }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، تابع fetchAndProcessData یک مولد ناهمزمان است که داده‌ها را از چندین URL دریافت کرده و نتایج را yield می‌کند. تابع main با استفاده از یک حلقه for await...of بر روی مولد پیمایش می‌کند، که به آن امکان می‌دهد داده‌ها را به محض در دسترس قرار گرفتن پردازش کند.

نتیجه‌گیری

توابع پیکانی مولد جاوا اسکریپت روشی قدرتمند و مختصر برای ایجاد پیمایشگرها ارائه می‌دهند. با درک سینتکس، مزایا و موارد استفاده آنها، می‌توانید از آنها برای نوشتن کدی کارآمدتر، خواناتر و قابل نگهداری‌تر استفاده کنید. چه در حال کار با مجموعه داده‌های بزرگ باشید، چه در حال پیاده‌سازی پیمایشگرهای سفارشی یا ساده‌سازی کدهای ناهمزمان، توابع پیکانی مولد می‌توانند ابزار ارزشمندی در جعبه ابزار جاوا اسکریپت شما باشند.