使用ReactiveCocoa實作iOS平台響應式程式設計
ReactiveCocoa和響應式程式設計
在說ReactiveCocoa之前，先要介紹一下FRP（Functional Reactive Programming，響應式程式設計），在維基百科中有這樣一個例子介紹：
在指令式程式設計環境中，a = b + c 表示将表達式的結果賦給a，而之後改變b或c的值不會影響a。但在響應式程式設計中，a的值會随着b或c的更新而更新。
Excel就是響應式程式設計的一個例子。單元格可以包含字面值或類似”=B1+C1″的公式，而包含公式的單元格的值會依據其他單元格的值的變化而變化 。
而ReactiveCocoa簡稱RAC，就是基于響應式程式設計思想的Objective-C實踐，它是Github的一個開源項目，你可以在這裡找到它。
關于FRP和ReactiveCocoa可以去看leezhong的這篇blog，圖文并茂，講的很好。
ReactiveCocoa架構概覽
先來看一下leezhong再博文中提到的比喻，讓你對有個ReactiveCocoa很好的了解：
可以把信号想象成水龍頭，隻不過裡面不是水，而是玻璃球(value)，直徑跟水管的内徑一樣，這樣就能保證玻璃球是依次排列，不會出現并排的情況(資料都是線性處理的，不會出現并發情況)。水龍頭的開關預設是關的，除非有了接收方(subscriber)，才會打開。這樣隻要有新的玻璃球進來，就會自動傳送給接收方。可以在水龍頭上加一個過濾嘴(filter)，不符合的不讓通過，也可以加一個改動裝置，把球改變成符合自己的需求(map)。也可以把多個水龍頭合并成一個新的水龍頭(combineLatest:reduce:)，這樣隻要其中的一個水龍頭有玻璃球出來，這個新合并的水龍頭就會得到這個球。
下面我來逐一介紹ReactiveCocoa架構的每個元件
Streams
Streams 表現為RACStream類，可以看做是水管裡面流動的一系列玻璃球，它們有順序的依次通過，在第一個玻璃球沒有到達之前，你沒法獲得第二個玻璃球。
RACStream描述的就是這種線性流動玻璃球的形态，比較抽象，它本身的使用意義并不很大，一般會以signals或者sequences等這些更高層次的表現形态代替。
Signals
Signals 表現為RACSignal類，就是前面提到水龍頭，ReactiveCocoa的核心概念就是Signal，它一般表示未來要到達的值，想象玻璃球一個個從水龍頭裡出來，隻有了接收方（subscriber）才能擷取到這些玻璃球（value）。
Signal會發送下面三種事件給它的接受方（subscriber)，想象成水龍頭有個訓示燈來彙報它的工作狀态，接受方通過
-subscribeNext:error:completed:
對不同僚件作出相應反應
- next 從水龍頭裡流出的新玻璃球（value）
- error 擷取新的玻璃球發生了錯誤，一般要發送一個NSError對象，表明哪裡錯了
- completed 全部玻璃球已經順利抵達，沒有更多的玻璃球加入了
一個生命周期的Signal可以發送任意多個“next”事件，和一個“error”或者“completed”事件（當然“error”和“completed”隻可能出現一種）
Subjects
subjects 表現為RACSubject類，可以認為是“可變的（mutable）”信号/自定義信号，它是嫁接非RAC代碼到Signals世界的橋梁，很有用。嗯。。。 這樣講還是很抽象，舉個例子吧：
| 1 2 3 | RACSubject *letters = [RACSubject subject]; RACSignal *signal = [letters sendNext:@"a"]; |
可以看到
@"a"
隻是一個NSString對象，要想在水管裡順利流動，就要借RACSubject的力。
Commands
command 表現為RACCommand類，偷個懶直接舉個例子吧，比如一個簡單的注冊界面：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | RACSignal *formValid=[RACSignal combineLatest:@[ self.userNameField.rac_textSignal, self.emailField.rac_textSignal, ] reduce:^(NSString *userName,NSString *email){ return@(userName.length>0 &&email.length>0); }]; RACCommand *createAccountCommand=[RACCommandcommandWithCanExecuteSignal:formValid]; RACSignal *networkResults=[[[createAccountCommand addSignalBlock:^RACSignal *(idvalue){ //... 網絡互動代碼 }] switchToLatest] deliverOn:[RACSchedulermainThreadScheduler]]; // 綁定建立按鈕的 UI state 和點選事件 [[self.createButtonrac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside]executeCommand:createAccountCommand]; |
Sequences
sequence 表現為RACSequence類，可以簡單看做是RAC世界的NSArray，RAC增加了
-rac_sequence
方法，可以使諸如NSArray這些集合類（collection classes）直接轉換為RACSequence來使用。
Schedulers
scheduler 表現為RACScheduler類，類似于GCD，but schedulers support cancellationbut schedulers support cancellation, and always execute serially.
ReactiveCocoa的簡單使用
實踐出真知，下面就舉一些簡單的例子，一起看看RAC的使用
Subscription
接收
-subscribeNext:
-subscribeError:
-subscribeCompleted:
| 1 2 3 4 5 6 7 | RACSignal *letters = [@"A B C D E F G H I" componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence.signal; // 依次輸出 A B C D… [letters subscribeNext:^(NSString *x) { NSLog(@"%@", x); }]; |
Injecting effects
注入效果
-doNext:
-doError:
-doCompleted:
，看下面注釋應該就明白了：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 | __blockunsignedsubscriptions=0; RACSignal *loggingSignal=[RACSignalcreateSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber>subscriber){ subscriptions++; [subscribersendCompleted]; returnnil; }]; // 不會輸出任何東西 loggingSignal=[loggingSignaldoCompleted:^{ NSLog(@"about to complete subscription %u",subscriptions); }]; // 輸出: // about to complete subscription 1 // subscription 1 [loggingSignalsubscribeCompleted:^{ NSLog(@"subscription %u",subscriptions); }]; |
Mapping
-map:
映射，可以看做對玻璃球的變換、重新組裝
| 1 2 3 4 5 6 7 | RACSequence *letters = [@"A B C D E F G H I" componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence; // Contains: AA BB CC DD EE FF GG HH II RACSequence *mapped = [letters map:^(NSString *value) { return [value stringByAppendingString:value]; }]; |
Filtering
-filter:
過濾，不符合要求的玻璃球不允許通過
| 1 2 3 4 5 6 7 | RACSequence *numbers=[@"1 2 3 4 5 6 7 8 9"componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence; // Contains: 2 4 6 8 RACSequence *filtered=[numbersfilter:^BOOL(NSString *value){ return(value.intValue%2)==0; }]; |
Concatenating
-concat:
把一個水管拼接到另一個水管之後
| 1 2 3 4 5 6 | RACSequence *letters = [@"A B C D E F G H I" componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence; RACSequence *numbers = [@"1 2 3 4 5 6 7 8 9" componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence; // Contains: A B C D E F G H I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 RACSequence *concatenated = [letters concat:numbers]; |
Flattening
-flatten:
Sequences are concatenated
| 1 2 3 4 5 6 7 | RACSequence *letters=[@"A B C D E F G H I"componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence; RACSequence *numbers=[@"1 2 3 4 5 6 7 8 9"componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence; RACSequence *sequenceOfSequences=@[letters,numbers].rac_sequence; // Contains: A B C D E F G H I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 RACSequence *flattened=[sequenceOfSequencesflatten]; |
Signals are merged （merge可以了解成把幾個水管的龍頭合并成一個，哪個水管中的玻璃球哪個先到先吐哪個玻璃球）
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 | RACSubject *letters = [RACSubject subject]; RACSubject *numbers = [RACSubject subject]; RACSignal *signalOfSignals = [RACSignal createSignal:^ RACDisposable * (id<RACSubscriber> subscriber) { [subscriber sendNext:letters]; [subscriber sendNext:numbers]; [subscriber sendCompleted]; return nil; }]; RACSignal *flattened = [signalOfSignals flatten]; // Outputs: A 1 B C 2 [flattened subscribeNext:^(NSString *x) { NSLog(@"%@", x); }]; [letters sendNext:@"A"]; [numbers sendNext:@"1"]; [letters sendNext:@"B"]; [letters sendNext:@"C"]; [numbers sendNext:@"2"]; |
Mapping and flattening
-flattenMap:
先 map 再 flatten
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 | RACSequence *numbers=[@"1 2 3 4 5 6 7 8 9"componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence; // Contains: 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 RACSequence *extended=[numbersflattenMap:^(NSString *num){ return@[num,num].rac_sequence; }]; // Contains: 1_ 3_ 5_ 7_ 9_ RACSequence *edited=[numbersflattenMap:^(NSString *num){ if(num.intValue%2==0){ return[RACSequenceempty]; }else{ NSString *newNum=[numstringByAppendingString:@"_"]; return[RACSequencereturn:newNum]; } }]; RACSignal *letters=[@"A B C D E F G H I"componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence.signal; [[letters flattenMap:^(NSString *letter){ return[databasesaveEntriesForLetter:letter]; }] subscribeCompleted:^{ NSLog(@"All database entries saved successfully."); }]; |
Sequencing
-then:
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | RACSignal *letters = [@"A B C D E F G H I" componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence.signal; // 新水龍頭隻包含: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 // // 但當有接收時，仍會執行舊水龍頭doNext的内容，是以也會輸出 A B C D E F G H I RACSignal *sequenced = [[letters doNext:^(NSString *letter) { NSLog(@"%@", letter); }] then:^{ return [@"1 2 3 4 5 6 7 8 9" componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence.signal; }]; |
Merging
+merge:
前面在flatten中提到的水龍頭的合并
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | RACSubject *letters=[RACSubjectsubject]; RACSubject *numbers=[RACSubjectsubject]; RACSignal *merged=[RACSignalmerge:@[letters,numbers]]; // Outputs: A 1 B C 2 [mergedsubscribeNext:^(NSString *x){ NSLog(@"%@",x); }]; [letterssendNext:@"A"]; [numberssendNext:@"1"]; [letterssendNext:@"B"]; [letterssendNext:@"C"]; [numberssendNext:@"2"]; |
Combining latest values
+combineLatest:
任何時刻取每個水龍頭吐出的最新的那個玻璃球
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 | RACSubject *letters = [RACSubject subject]; RACSubject *numbers = [RACSubject subject]; RACSignal *combined = [RACSignal combineLatest:@[ letters, numbers ] reduce:^(NSString *letter, NSString *number) { return [letter stringByAppendingString:number]; }]; // Outputs: B1 B2 C2 C3 [combined subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"%@", x); }]; [letters sendNext:@"A"]; [letters sendNext:@"B"]; [numbers sendNext:@"1"]; [numbers sendNext:@"2"]; [letters sendNext:@"C"]; [numbers sendNext:@"3"]; |
Switching
-switchToLatest:
取指定的那個水龍頭的吐出的最新玻璃球
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 | RACSubject *letters=[RACSubjectsubject]; RACSubject *numbers=[RACSubjectsubject]; RACSubject *signalOfSignals=[RACSubjectsubject]; RACSignal *switched=[signalOfSignalsswitchToLatest]; // Outputs: A B 1 D [switchedsubscribeNext:^(NSString *x){ NSLog(@"%@",x); }]; [signalOfSignalssendNext:letters]; [letterssendNext:@"A"]; [letterssendNext:@"B"]; [signalOfSignalssendNext:numbers]; [letterssendNext:@"C"]; [numberssendNext:@"1"]; [signalOfSignalssendNext:letters]; [numberssendNext:@"2"]; [letterssendNext:@"D"]; |
常用宏
RAC 可以看作某個屬性的值與一些信号的關聯
| 1 2 3 4 | RAC(self.submitButton.enabled) = [RACSignal combineLatest:@[self.usernameField.rac_textSignal, self.passwordField.rac_textSignal]reduce:^id(NSString *userName, NSString *password) { return @(userName.length >= 6 && password.length >= 6); }]; |
RACObserve 監聽屬性的改變，使用block的KVO
| 1 2 3 4 | [RACObserve(self.textField,text)subscribeNext:^(NSString *newName){ NSLog(@"%@",newName); }]; |
UI Event
RAC為系統UI提供了很多category，非常棒，比如UITextView、UITextField文本框的改動
rac_textSignal
，UIButton的的按下
rac_command
等等。
最後
有了RAC，可以不用去操心值什麼時候到達什麼時候改變，隻需要簡單的進行資料來了之後的步驟就可以了。
說了這麼多，在回過頭去看leezhong的比喻和該文最後總結的關系圖，再好好梳理一下吧。我也是初學者，誠惶誠恐的呈上這篇博文，歡迎讨論，如有不正之處歡迎批評指正。
參考
https://github.com/ReactiveCocoa/ReactiveCocoa
https://github.com/ReactiveCocoa/ReactiveCocoa/blob/master/Documentation/FrameworkOverview.md
https://github.com/ReactiveCocoa/ReactiveCocoa/blob/master/Documentation/BasicOperators.md
http://vimeo.com/65637501
http://iiiyu.com/2013/09/11/learning-ios-notes-twenty-eight/
http://blog.leezhong.com/ios/2013/06/19/frp-reactivecocoa.htmlhttp://nshipster.com/reactivecocoa/
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