從0開發3D引擎（六）：函數式反應式編程及其在引擎中的應用

目錄

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• 介紹函數式反應式編程
• 函數式反應式編程學習資料
• 函數式反應式編程的優勢與缺點
  • 優勢
  • 缺點
• 異步處理的其它方法
• 爲何使用Most庫
• 引擎中相關的函數式反應式編程知識點
• 參考資料

你們好，本文介紹咱們爲何使用函數式反應式編程來開發引擎，以及它在引擎中的相關的知識點。

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從0開發3D引擎（五）：函數式編程及其在引擎中的應用

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從0開發3D引擎（七）：學習Reason語言

介紹函數式反應式編程

函數式反應式編程又稱爲「函數式響應型編程」，英文縮寫爲「FRP」。
它的整體思想是一切都是流：能夠把事件封裝爲流，也能夠把Promise封裝爲流，還能夠把集合（如數組、list等）封裝爲流。能夠用 merge、concat、map等operater對流進行函數式操做。
本質上，FRP是把時間線上的數據建模爲流，即：

流 = 時間 + 數據

咱們在對流進行一系列操做後，最後會subscribe該流，處理流的三個事件：next、error、complete。
舉例來講：
咱們把數組[|1,2,3|]（在Reason中，數組的語法是「[||]」，list的語法是「[]」）封裝爲流並subscribe，則該流會依次觸發3次next事件，值分別爲：一、二、3；在最後一次next事件觸發後，會觸發complete事件，完成該流；該流不會觸發error事件，由於沒有錯誤發生。

函數式反應式編程學習資料

• 你一直都錯過的反應型編程

該文通俗易懂，建議讀者經過該文來入門FRP。

• 函數式反應型編程 (FRP) —— 實時互動應用開發的新思路

該文舉了一個FRP的例子，並比較了「FRP」和「回調函數callback」這兩種處理異步的方式。該文適合讀者進一步學習FRP。

• 函數式響應型編程(Functional Reactive Programming)會在什麼問題上有優點?

讀者能夠經過該問題的討論，瞭解爲何要用FRP。

函數式反應式編程的優勢與缺點

優勢

• 抽象層面更高

FRP以流爲單位，封裝了時間序列和具體的數據，隱藏了「狀態的同步」、「異步邏輯的具體實現」等底層細節。

• 和函數式編程配合使用

可以使用組合，像管道處理同樣處理各類流，符合函數式編程的思惟。

缺點

• 學習成本高，須要用戶轉換思惟，用流來思考

我當時用了1個月學習FRP，並模仿Rxjs，使用Typescript寫了一個FRP庫：Wonder-FRP。
掌握FRP確實不容易，但一旦掌握，異步處理就會變得很是容易和健壯，值得咱們學習它！

異步處理的其它方法

除了用「FRP」處理異步，還能夠用：
1)回調函數
過多的回調會致使嵌套層次太深，容易陷入回調地獄，不易維護。
2)await,aync
經過這兩個關鍵字，把全部異步操做變爲同步操做。
這樣雖然簡化了邏輯，可是損失了異步帶來的性能優點（如把兩個並行操做變爲兩個串性操做，增長了時間開銷）

爲何使用Most庫

要在Javascript中使用FRP，有兩個庫能夠選擇：

• RxJS
  該庫用的人不少，功能齊全。
• most
  該庫性能更好，並且更輕量。雖然功能要少點，不過夠用，

爲了更高的性能，本系列使用most庫來開發引擎，並封裝了它的FFI。

引擎中相關的函數式反應式編程知識點

引擎使用函數反應式編程來處理異步。

FRP的流來自於：

• Promise
  如將「加載圖片」封裝爲Promise，再用most.fromPromise將其轉換爲流。

• Dom事件
  如對於「鼠標click」事件，使用most.fromEvent將其轉換爲流。

• 集合
  使用most.from將集合（如數組或者list）轉換爲流。

FRP的應用場景包括：
1）處理事件
2）處理多個線程的執行順序
3）讀寫資源

參考資料

用函數式編程，從0開發3D引擎和編輯器（二）：函數式編程準備