プログラミング

非同期イテレーターとジェネレーター

最終更新： 23/03/2025
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非同期イテレーターとジェネレーター：JavaScriptにおける完全かつ包括的な理解

JavaScriptの非同期プログラミングにおいて、イテレーター（Iterator）とジェネレーター（Generator）は非常に強力なツールです。これらは、データの順次処理を効率的に行うための方法として使用されますが、その違いを理解し、適切に使い分けることが重要です。特に、非同期処理の文脈では、これらの機能が非常に役立ちます。本記事では、非同期イテレーターとジェネレーターの基本から応用に至るまで、詳細に説明します。

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イテレーター（Iterator）とは？

イテレーターは、コレクションの各要素に順番にアクセスするためのオブジェクトです。JavaScriptでは、Symbol.iteratorというシンボルプロパティを持つオブジェクトがイテレーターとして機能します。イテレーターを使用することで、配列やオブジェクト、セット、マップなど、反復可能な（イテラブルな）オブジェクトを順番に取り出すことができます。

イテレーターは、next()メソッドを持つオブジェクトで、このメソッドは次の値を返し、イテレーションが完了したかどうかを示すdoneプロパティを持っています。具体的には以下のような形です。

javascript
const iterable = [1, 2, 3];
const iterator = iterable[Symbol.iterator]();

console.log(iterator.next()); // { value: 1, done: false }
console.log(iterator.next()); // { value: 2, done: false }
console.log(iterator.next()); // { value: 3, done: false }
console.log(iterator.next()); // { value: undefined, done: true }

このように、イテレーターはデータの「次」を順番に提供するため、データの流れをコントロールする際に非常に便利です。

非同期イテレーター（Asynchronous Iterator）

非同期イテレーターは、非同期処理を扱うためにイテレーターを拡張したものです。非同期データ（例えば、APIリクエストやファイルの読み込み）を順次取り出す際に、非同期イテレーターが使用されます。これにより、非同期処理が完了するのを待ちながら順次データを取得することができます。

非同期イテレーターは、next()メソッドがPromiseを返すという特徴があります。以下にその使用例を示します。

javascript
async function* asyncGenerator() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
}

const asyncIterable = asyncGenerator();

(async () => {
  for await (let value of asyncIterable) {
    console.log(value);
  }
})();

上記のコードでは、asyncGeneratorという非同期ジェネレーターを定義し、そのyieldによって非同期で値を返しています。for await...ofループを使うことで、非同期データを簡潔に反復処理することができます。

ジェネレーター（Generator）

ジェネレーターは、イテレーターを生成する特殊な関数です。function*構文を使用して定義され、yieldキーワードを使って、途中で関数の実行を一時停止し、後で再開することができます。これにより、計算を遅延させたり、遅延評価を行ったりすることができます。

ジェネレーター関数は、イテレーターを返すため、反復処理が可能です。以下はその例です。

javascript
function* generator() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
}

const gen = generator();
console.log(gen.next()); // { value: 1, done: false }
console.log(gen.next()); // { value: 2, done: false }
console.log(gen.next()); // { value: 3, done: false }
console.log(gen.next()); // { value: undefined, done: true }

ここでgenerator関数は、yieldによって値を順番に返します。next()メソッドを呼び出すたびに、次のyieldに進みます。ジェネレーターは、必要に応じて遅延評価を行いたい場合や、計算が重い処理を分割したい場合に非常に便利です。

非同期ジェネレーター（Asynchronous Generator）

非同期ジェネレーターは、非同期処理を行う場合のジェネレーターです。非同期処理の完了を待ちながら、順次値を返すことができます。非同期ジェネレーターは、async function*構文を使用して定義され、awaitとyieldを組み合わせて非同期のデータを返します。

例えば、非同期的にデータを取得する場合には次のように使用できます。

javascript
async function* asyncGenerator() {
  const data1 = await fetchDataFromAPI('url1');
  yield data1;

  const data2 = await fetchDataFromAPI('url2');
  yield data2;
}

async function fetchDataFromAPI(url) {
  // 仮の非同期関数
  return new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(`Fetched data from ${url}`), 1000));
}

(async () => {
  for await (let value of asyncGenerator()) {
    console.log(value);
  }
})();

この例では、asyncGeneratorが非同期的にAPIからデータを取得し、順番にyieldして返します。for await...ofループを使用することで、非同期データを直感的に扱うことができます。

イテレーターとジェネレーターの違い

イテレーターとジェネレーターにはいくつかの違いがあります。

  • イテレーターは、next()メソッドを持つオブジェクトであり、データの順次取得を行います。next()が呼び出されるたびに、次のデータが返されます。

  • ジェネレーターは、function*構文で定義される特殊な関数で、yieldを使用してデータを返し、関数の実行を一時停止および再開することができます。ジェネレーターは、遅延評価や計算の分割に便利です。

非同期イテレーターと非同期ジェネレーターの違い

非同期イテレーターと非同期ジェネレーターも異なります。

  • 非同期イテレーターは、next()メソッドがPromiseを返し、非同期データを順次取得します。for await...ofを使用してデータを反復処理します。

  • 非同期ジェネレーターは、async function*で定義され、非同期データをyieldします。awaitとyieldを組み合わせて非同期的にデータを返します。

まとめ

非同期イテレーターとジェネレーターは、JavaScriptにおける非同期処理を効率的に扱うための強力なツールです。これらを適切に活用することで、非同期データの処理を簡潔かつ効果的に行うことができます。特に、非同期ジェネレーターを使用することで、非同期処理を直感的に記述でき、可読性が大きく向上します。

最終更新： 23/03/2025
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