RxJS 入門指引和初步應用
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RxJS是一個強大的Reactive編程庫，提供了強大的數據流組合與控制能力，可是其學習門檻一直很高，本次分享指望從一些特別的角度解讀它在業務中的使用，而不是從API角度去講解。前端
RxJS簡介
一般，對RxJS的解釋會是這麼一些東西，咱們來分別看看它們的含義是什麼。git
- Reactive
- Lodash for events
- Observable
- Stream-based
什麼是Reactive呢，一個比較直觀的對比是這樣的：程序員
好比說，abc三個變量之間存在加法關係：github
a = b + c
在傳統方式下，這是一種一次性的賦值過程，調用一次就結束了，後面b和c再改變，a也不會變了。編程
而在Reactive的理念中，咱們定義的不是一次性賦值過程，而是可重複的賦值過程，或者說是變量之間的關係：數組
a: = b + c
定義出這種關係以後，每次b或者c產生改變，這個表達式都會被從新計算。不一樣的庫或者語言的實現機制可能不一樣，寫法也不徹底同樣，但理念是相通的，都是描述出數據之間的聯動關係。網絡
在前端，咱們一般有這麼一些方式來處理異步的東西：異步
- 回調
- 事件
- Promise
- Generator
其中，存在兩種處理問題的方式，由於需求也是兩種：學習
- 分發
- 流程
在處理分發的需求的時候，回調、事件或者相似訂閱發佈這種模式是比較合適的；而在處理流程性質的需求時，Promise和Generator比較合適。優化
在前端，尤爲交互很複雜的系統中，RxJS實際上是要比Generator有優點的，由於常見的每種客戶端開發都是基於事件編程的，對於事件的處理會很是多，而一旦系統中大量出現一個事件要修改視圖的多個部分（狀態樹的多個位置），分發關係就更多了。
RxJS的優點在於結合了兩種模式，它的每一個Observable上都可以訂閱，而Observable之間的關係，則可以體現流程（注意，RxJS裏面的流程的控制和處理，其直觀性略強於Promise，但弱於Generator）。
咱們能夠把一切輸入都當作數據流來處理，好比說：
- 用戶操做
- 網絡響應
- 定時器
- Worker
RxJS提供了各類API來建立數據流：
- 單值：of, empty, never
- 多值：from
- 定時：interval, timer
- 從事件建立：fromEvent
- 從Promise建立：fromPromise
- 自定義建立：create
建立出來的數據流是一種可觀察的序列，能夠被訂閱，也能夠被用來作一些轉換操做，好比：
- 改變數據形態：map, mapTo, pluck
- 過濾一些值：filter, skip, first, last, take
- 時間軸上的操做：delay, timeout, throttle, debounce, audit, bufferTime
- 累加：reduce, scan
- 異常處理：throw, catch, retry, finally
- 條件執行：takeUntil, delayWhen, retryWhen, subscribeOn, ObserveOn
- 轉接：switch
也能夠對若干個數據流進行組合：
- concat，保持原來的序列順序鏈接兩個數據流
- merge，合併序列
- race，預設條件爲其中一個數據流完成
- forkJoin，預設條件爲全部數據流都完成
- zip，取各來源數據流最後一個值合併爲對象
- combineLatest，取各來源數據流最後一個值合併爲數組
這時候回頭看，其實RxJS在事件處理的路上已經走得太遠了，從事件到流，它被稱爲lodash for events，倒不如說是lodash for stream更貼切，它提供的這些操做符也確實能夠跟lodash媲美。
數據流這個詞，不少時候，是從data-flow翻譯過來的，但flow跟stream是不同的，個人理解是：flow只關注一個大體方向，而stream是受到更嚴格約束的，它更像是在無形的管道里面流動。
那麼，數據的管道是什麼形狀的？
在RxJS中，存在這麼幾種東西：
- Observable 可觀察序列，只出不進
- Observer 觀察者，只進不出
- Subject 可出可進的可觀察序列，可做爲觀察者
- ReplaySubject 帶回放
- Subscription 訂閱關係
前三種東西，根據它們數據進出的可能性，能夠通俗地理解他們的鏈接方式，這也就是所謂管道的「形狀」，一端密閉一端開頭，仍是兩端開口，均可以用來輔助記憶。
上面提到的Subscription，則是訂閱以後造成的一個訂閱關係，能夠用於取消訂閱。
下面，咱們經過一些示例來大體瞭解一下RxJS所提供的能力，以及用它進行開發所須要的思路轉換。
示例一：簡單的訂閱
不少時候，咱們會有一些顯示時間的場景，好比在頁面下添加評論，評論列表中顯示了它們分別是什麼時間建立的，爲了含義更清晰，可能咱們會引入moment這樣的庫，把這個時間轉換爲與當前時間的距離：
const diff = moment(createAt).fromNow()
這樣，顯示的時間就是：一分鐘內，昨天，上個月這樣的字樣。
但咱們注意到，引入這個轉換是爲了加強體驗，而若是某個用戶停留在當前視圖時間太長，它的這些信息會變得不許確，好比說，用戶停留了一個小時，而它看到的信息還顯示：5分鐘以前發表了評論，實際時間是一個小時零5分鐘之前的事了。
從這個角度看，咱們作這個體驗加強的事情只作了一半，不許確的信息是不能算做加強體驗的。
在沒有RxJS的狀況下，咱們可能會經過一個定時器來作這件事，好比在組件內部：
tick() {
this.diff = moment(createAt).fromNow()
setTimeout(tick.bind(this), 1000)
}
但組件並不必定只有一份實例，這樣，整個界面上可能就有不少定時器在同時跑，這是一種浪費。若是要作優化，能夠把定時器作成一種服務，把業務上須要週期執行的東西放進去，看成定時任務來跑。
若是使用RxJS，能夠很容易作到這件事：
Observable.interval(1000).subscribe(() => {
this.diff = moment(createAt).fromNow()
})
示例二：對時間軸的操縱
RxJS一個很強大的特色是，它以流的方式來對待數據，所以，能夠用一些操做符對整個流上全部的數據進行延時、取樣、調整密集度等等。
const timeA$ = Observable.interval(1000)
const timeB$ = timeA$.filter(num => {
return (num % 2 != 0)
&& (num % 3 != 0)
&& (num % 5 != 0)
&& (num % 7 != 0)
})
const timeC$ = timeB$.debounceTime(3000)
const timeD$ = timeC$.delay(2000)
示例代碼中，咱們建立了四個流：
- A是由定時器產生的，每秒一個值
- B從A裏面過濾掉了一些
- C在B的基礎上，對每兩個間距在3秒以內的值進行了處理，只留下後一個值
- D把C的結果總體向後平移了2秒
因此結果大體以下：
A: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
B: 1 11 13 17 19
C: 1 13 19
D: 1 13
示例三：咱們來晚了
RxJS還提供了BehaviourSubject和ReplaySubject這樣的東西，用於記錄數據流上一些比較重要的信息，讓那些「咱們來晚了」的訂閱者們回放以前錯過的一切。
ReplaySubject能夠指定保留的值的個數，超過的部分會被丟棄。
最近新版《射鵰英雄傳》比較火，咱們來用代碼描述其中一個場景。
郭靖和黃蓉一塊兒背書，黃蓉記憶力很好，看了什麼，就所有記得；而郭靖屬魚的，記憶只有七秒，始終只記得背誦的最後三個字，兩人一塊兒背誦《九陰真經》。
代碼實現以下：
const 九陰真經 = '天之道，損有餘而補不足'
const 黃蓉$ = new ReplaySubject(Number.MAX_VALUE)
const 郭靖$ = new ReplaySubject(3)
const 讀書$ = Observable.from(九陰真經.split(''))
讀書$.subscribe(黃蓉$)
讀書$.subscribe(郭靖$)
執行以後，咱們就能夠看到，黃蓉背出了全部字，郭靖只記得「補不足」三個字。
示例四：自動更新的狀態樹
熟悉Redux的人應該會對這樣一套理念不陌生：
當前視圖狀態 := 以前的狀態 + 本次修改的部分
從一個應用啓動以後，整個全局狀態的變化，就等於初始的狀態疊加了以後全部action致使的狀態修改結果。
因此這就是一個典型的reduce操做。在RxJS裏面，有一個scan操做符能夠用來表達這個含義，好比說，咱們能夠表達這樣一個東西：
const action$ = new Subject()
const reducer = (state, payload) => {
// 把payload疊加到state上返回
}
const state$ = action$.scan(reducer)
.startWith({})
只需往這個action$裏面推action，就可以在state$上獲取出當前狀態。
在Redux裏面，會有一個東西叫combineReducer，在state比較大的時候，用不一樣的reducer修改state的不一樣的分支，而後合併。若是使用RxJS，也能夠很容易表達出來：
const meAction$ = new Subject()
const meReducer = (state, payload) => {}
const articleAction$ = new Subject()
const articleReducer = (state, payload) => {}
const me$ = meAction$.scan(meReducer).startWith({})
const article$ = articleAction$.scan(articleReducer).startWith({})
const state$ = Observable
.zip(
me$,
article$,
(me, article) => {me, article}
)
藉助這樣的機制，咱們實現了Redux相似的功能，社區裏面也有基於RxJS實現的Redux-Observable這樣的Redux中間件。
注意，咱們這裏的代碼中，並未使用dispatch action這樣的方式去嚴格模擬Redux。
再深刻考慮，在比較複雜的場景下，reducer其實很複雜。好比說，視圖上發起一個操做，會須要修改視圖的好多地方，所以也就是要修改全局狀態樹的不一樣位置。
在這樣的場景中，從視圖發起的某個action，要麼調用一個很複雜的reducer去處處改數據，要麼再次發起多個action，讓不少個reducer各自改本身的數據。
前者的問題是，代碼耦合太嚴重；後者的問題是，整個流程太難追蹤，好比說，某一塊狀態，想要追蹤到本身是被從哪裏發起的修改所改變的，是很是困難的事情。
若是咱們可以把Observable上面的同步修改過程視爲reducer，就能夠從另一些角度大幅簡化代碼，而且讓聯動邏輯清晰化。例如，若是咱們想描述一篇文章的編輯權限：
const editable$ = Observable.combineLatest(article$, me$)
.map(arr => {
let [article, me] = arr
return me.isAdmin || article.author === me.id
})
這段代碼的實質是什麼？其實本質上仍是reducer，表達的是數據的合併與轉換過程，並且是同步的。咱們能夠把article和me的變動reduce到article$和me$裏，由它們派發隱式的action去推進editable計算新值。
更詳細探索的能夠參見以前的這篇文章：複雜單頁應用的數據層設計
示例五：幸福人生
人生是什麼樣子的呢？
著名央視主持人白巖鬆曾經說過：
賺錢是爲了買房，買房是爲了賺錢。
這兩句話聽上去很悲哀，卻很符合社會現實。（不要在乎是否是白巖鬆說的啦，不是他就是魯迅，要麼就是莎士比亞）
做爲程序員，咱們能夠嘗試想一想如何用代碼把它表達出來。
若是用命令式編程的理念來描述這段邏輯，是不太好下手的，由於它看起來像個死循環，但是人生不就是一天一天的死循環嗎，這個複雜的世界，誰是自變量，誰是因變量？
死循環之因此很難用代碼表達，是由於你不知道先定義哪一個變量，若是變量的依賴關係造成了閉環，就總有一段定義不起來。
可是，在RxJS這麼一套東西中，咱們能夠很容易把這套關係描述出來。前面說過，基於RxJS編程，就好像是在組裝管道，依賴關係實際上是定義在管道上，而不是在數據上。因此，不存在命令式的那些問題，只要管道可以接起來，再放進去數據就能夠了。因此，咱們能夠先定義管道之間的依賴關係，
首先，從這段話中尋找一些變量，獲得以下結果：
- 錢
- 房
而後，咱們來探索它們各自的來源。
錢從哪裏來？
出租房子。
房子從哪裏來？
錢掙夠了就買。
聽上去仍是死循環啊？
咱們接着分析：
錢是隻有一個來源嗎？
不是，原始積累確定不是房租，咱們假定那是工資。因此，收入是有工資和房租兩個部分組成。
房子是隻有一個來源嗎？
對，咱們不是貪官，房子都是用錢買的。
好，如今咱們有四個變量了：
- 錢
- 房
- 工資
- 房租
咱們嘗試定義這些變量之間的關係：
- 工資 := 定時取值的常量
- 房租 := 定時取值的變量，與房子數量成正比
- 錢 := 工資 + 房租
- 房 := 錢.map(夠了就買)
調整這些變量的定義順序，凡是不依賴別人的，一概提到最前面實現。尷尬地發現，這四個變量裏，只有工資是一直不變的，先提早。
const salary$ = Observable.interval(100).mapTo(2)
剩下的，都是依賴別人的，並且，沒有哪一個東西是隻依賴已定義的變量，在存在業務上的循環依賴的時候，就會發生這樣的狀況。在這種狀況下，咱們能夠從中找出被依賴最少的變量，聲明一個Subject用於佔位，好比這裏的房子。
const house$ = new Subject()
接下來再看，以上幾個變量中，有哪一個能夠跟着肯定？是房租，因此，咱們能夠獲得房租與房子數量的關係表達式，注意，以上的salary$、house$，表達的都是單次增長的值，不表明總的值，可是，算房租是要用總的房子數量來算的，因此，咱們還須要先表達出總的房子數量：
const houseCount$ = house$.scan((acc, num) => acc + num, 0).startWith(0)
而後，能夠獲得房租的表達式：
const rent$ = Observable.interval(3000)
.withLatestFrom(houseCount$)
.map(arr => arr[1] * 5)
解釋一下上面這段代碼：
- 房租由房租週期的定時器觸發
- 而後到房子數量中取最後一個值，也就是當前有多少套房
- 而後，用房子數量乘以單套房的月租，假設是5
房租定義出來了以後，錢就能夠被定義了：
const income$ = Observable.merge(salary$, rent$)
注意，income$所表明的含義是，全部的單次收入，包含工資和房租。
到目前爲止，咱們還有一個東西沒有被定義，那就是房子。如何從收入轉化爲房子呢？爲了示例簡單，咱們把它們的關係定義爲：
一旦現金流夠買房，就去買。
因此，咱們須要定義現金流與房子數量的關係：
const cash$ = income$
.scan((acc, num) => {
const newSum = acc + num
const newHouse = Math.floor(newSum / 100)
if (newHouse > 0) {
house$.next(newHouse)
}
return newSum % 100
}, 0)
這段邏輯的含義是：
- 累積以前的現金流與本次收入
- 假定房價100，先看看現金夠買幾套房，能買幾套買幾套
- 從新計算買完以後的現金
總結一下，這麼一段代碼，就表達清楚了咱們全部的業務需求：
// 掙錢是爲了買房，買房是爲了賺錢
const house$ = new Subject()
const houseCount$ = house$.scan((acc, num) => acc + num, 0).startWith(0)
// 工資始終不漲
const salary$ = Observable.interval(100).mapTo(2)
const rent$ = Observable.interval(3000)
.withLatestFrom(houseCount$)
.map(arr => arr[1] * 5)
// 一買了房，就沒現金了……
const income$ = Observable.merge(salary$, rent$)
const cash$ = income$
.scan((acc, num) => {
const newSum = acc + num
const newHouse = Math.floor(newSum / 100)
if (newHouse > 0) {
house$.next(newHouse)
}
return newSum % 100
}, 0)
// houseCount$.subscribe(num => console.log(`houseCount: ${num}`))
// cash$.subscribe(num => console.log(`cash: ${num}`))
這段代碼所表達出來的業務關係如圖：
工資週期 ———> 工資
↓
房租週期 ———> 租金 ———> 收入 ———> 現金
↑ ↓
房子數量 <——— 新購房
注意：在這個例子中，house$的處理方式不同凡響，由於咱們的業務邏輯是環形依賴，至少要有一個東西先從裏面拿出來佔位，後續再處理，不然沒有辦法定義整條鏈路。
小結
本篇經過一些簡單例子介紹了RxJS的使用場景，能夠用這麼一句話來描述它：
其文簡，其意博，其理奧，其趣深
RxJS提供大量的操做符，用於處理不一樣的業務需求。對於同一個場景來講，可能實現方式會有不少種，須要在寫代碼以前仔細斟酌。因爲RxJS的抽象程度很高，因此，能夠用很簡短代碼表達很複雜的含義，這對開發人員的要求也會比較高，須要有比較強的概括能力。
本文是入職螞蟻金服以後，第一次內部分享，科普爲主，後面可能會逐步做一些深刻的探討。
螞蟻的大部分業務系統前端不太適合用RxJS，大部分是中後臺CRUD系統，由於兩個緣由：總體性、實時性的要求不高。
什麼是總體性？這是一種系統設計的理念，系統中的不少業務模塊不是孤立的，好比說，從展現上，GUI與命令行的差別在於什麼？在於數據的冗餘展現。咱們能夠把同一份業務數據以不一樣形態展現在不一樣視圖上，甚至在PC端，因爲屏幕大，能夠容許同一份數據以不一樣形態同時展示，這時候，爲了總體協調，對此數據的更新就會要產生不少分發和聯動關係。
什麼是實時性？這個其實有多個含義，一個比較重要的因素是服務端是否會主動向推送一些業務更新信息，若是用得比較多，也會產生很多的分發關係。
在分發和聯動關係多的時候，RxJS才能更加體現出它比Generator、Promise的優點。
- 1. Oracle入門（一）——應用初步
- 2. RxJS入門
- 3. 初步入門
- 4. RxJS不徹底指北（入門篇）
- 5. 【CuteJavaScript】Angular6入門項目（3.編寫服務和引入RxJS）
- 6. rxjs簡單入門
- 7. RxJS: 簡單入門
- 8. Wireshark初步入門
- 9. maven初步入門
- 10. 初步入門Cura
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