使用ReactiveCocoa實現iOS平臺響應式編程

使用ReactiveCocoa實現iOS平臺響應式編程

ReactiveCocoa和響應式編程

在說ReactiveCocoa以前，先要介紹一下FRP（Functional Reactive Programming，響應式編程），在維基百科中有這樣一個例子介紹：

在命令式編程環境中，a = b + c 表示將表達式的結果賦給a，而以後改變b或c的值不會影響a。但在響應式編程中，a的值會隨着b或c的更新而更新。

Excel就是響應式編程的一個例子。單元格能夠包含字面值或相似」=B1+C1″的公式，而包含公式的單元格的值會依據其餘單元格的值的變化而變化 。

而ReactiveCocoa簡稱RAC，就是基於響應式編程思想的Objective-C實踐，它是Github的一個開源項目，你能夠在這裏找到它。

關於FRP和ReactiveCocoa能夠去看leezhong的這篇blog，圖文並茂，講的很好。

ReactiveCocoa框架概覽

先來看一下leezhong再博文中提到的比喻，讓你對有個ReactiveCocoa很好的理解：

能夠把信號想象成水龍頭，只不過裏面不是水，而是玻璃球(value)，直徑跟水管的內徑同樣，這樣就能保證玻璃球是依次排列，不會出現並排的狀況(數據都是線性處理的，不會出現併發狀況)。水龍頭的開關默認是關的，除非有了接收方(subscriber)，纔會打開。這樣只要有新的玻璃球進來，就會自動傳送給接收方。能夠在水龍頭上加一個過濾嘴(filter)，不符合的不讓經過，也能夠加一個改動裝置，把球改變成符合本身的需求(map)。也能夠把多個水龍頭合併成一個新的水龍頭(combineLatest:reduce:)，這樣只要其中的一個水龍頭有玻璃球出來，這個新合併的水龍頭就會獲得這個球。

下面我來逐一介紹ReactiveCocoa框架的每一個組件

Streams

Streams 表現爲RACStream類，能夠看作是水管裏面流動的一系列玻璃球，它們有順序的依次經過，在第一個玻璃球沒有到達以前，你無法得到第二個玻璃球。
RACStream描述的就是這種線性流動玻璃球的形態，比較抽象，它自己的使用意義並不很大，通常會以signals或者sequences等這些更高層次的表現形態代替。

Signals

Signals 表現爲RACSignal類，就是前面提到水龍頭，ReactiveCocoa的核心概念就是Signal，它通常表示將來要到達的值，想象玻璃球一個個從水龍頭裏出來，只有了接收方（subscriber）才能獲取到這些玻璃球（value）。

Signal會發送下面三種事件給它的接受方（subscriber)，想象成水龍頭有個指示燈來彙報它的工做狀態，接受方經過-subscribeNext:error:completed:對不一樣事件做出相應反應

• next 從水龍頭裏流出的新玻璃球（value）

• error 獲取新的玻璃球發生了錯誤，通常要發送一個NSError對象，代表哪裏錯了

• completed 所有玻璃球已經順利抵達，沒有更多的玻璃球加入了

一個生命週期的Signal能夠發送任意多個「next」事件，和一個「error」或者「completed」事件（固然「error」和「completed」只可能出現一種）

Subjects

subjects 表現爲RACSubject類，能夠認爲是「可變的（mutable）」信號/自定義信號，它是嫁接非RAC代碼到Signals世界的橋樑，頗有用。嗯。。。 這樣講仍是很抽象，舉個例子吧：

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RACSubject *letters = [RACSubject subject]; RACSignal *signal = [letters sendNext:@"a"];

能夠看到@"a"只是一個NSString對象，要想在水管裏順利流動，就要借RACSubject的力。

Commands

command 表現爲RACCommand類，偷個懶直接舉個例子吧，好比一個簡單的註冊界面：

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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 = [RACCommand commandWithCanExecuteSignal:formValid];    RACSignal *networkResults = [[[createAccountCommand        addSignalBlock:^RACSignal *(id value) {            //... 網絡交互代碼        }]        switchToLatest]        deliverOn:[RACScheduler mainThreadScheduler]];      // 綁定建立按鈕的 UI state 和點擊事件     [[self.createButton rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside] executeCommand:createAccountCommand];

Sequences

sequence 表現爲RACSequence類，能夠簡單看作是RAC世界的NSArray，RAC增長了-rac_sequence方法，可使諸如NSArray這些集合類（collection classes）直接轉換爲RACSequence來使用。

Schedulers

scheduler 表現爲RACScheduler類，相似於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，一塊兒看看RAC的使用

Subscription

接收 -subscribeNext: -subscribeError: -subscribeCompleted:

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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:，看下面註釋應該就明白了：

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__block unsigned subscriptions = 0;   RACSignal *loggingSignal = [RACSignal createSignal:^ RACDisposable * (id<RACSubscriber> subscriber) {     subscriptions++;     [subscriber sendCompleted];     return nil; }];   // 不會輸出任何東西 loggingSignal = [loggingSignal doCompleted:^{     NSLog(@"about to complete subscription %u", subscriptions); }];   // 輸出: // about to complete subscription 1 // subscription 1 [loggingSignal subscribeCompleted:^{     NSLog(@"subscription %u", subscriptions); }];

Mapping

-map: 映射，能夠看作對玻璃球的變換、從新組裝

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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容許經過

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 = [numbers filter:^ BOOL (NSString *value) {     return (value.intValue % 2) == 0; }];

Concatenating

-concat: 把一個水管拼接到另外一個水管以後

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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

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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 = [sequenceOfSequences flatten];

Signals are merged （merge能夠理解成把幾個水管的龍頭合併成一個，哪一個水管中的玻璃球哪一個先到先吐哪一個玻璃球）

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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

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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 = [numbers flattenMap:^(NSString *num) {     return @[ num, num ].rac_sequence; }];   // Contains: 1_ 3_ 5_ 7_ 9_ RACSequence *edited = [numbers flattenMap:^(NSString *num) {     if (num.intValue % 2 == 0) {         return [RACSequence empty];     } else {         NSString *newNum = [num stringByAppendingString:@"_"];         return [RACSequence return:newNum];     } }];         RACSignal *letters = [@"A B C D E F G H I" componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence.signal;   [[letters     flattenMap:^(NSString *letter) {         return [database saveEntriesForLetter:letter];     }]     subscribeCompleted:^{         NSLog(@"All database entries saved successfully.");     }];

Sequencing

-then:

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RACSignal *letters = [@"A B C D E F G H I" componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence.signal;   // 新水龍頭只包含: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 // // 但當有接收時，仍會執行舊水龍頭doNext的內容，因此也會輸出 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併

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RACSubject *letters = [RACSubject subject]; RACSubject *numbers = [RACSubject subject]; RACSignal *merged = [RACSignal merge:@[ letters, numbers ]];   // Outputs: A 1 B C 2 [merged subscribeNext:^(NSString *x) {     NSLog(@"%@", x); }];   [letters sendNext:@"A"]; [numbers sendNext:@"1"]; [letters sendNext:@"B"]; [letters sendNext:@"C"]; [numbers sendNext:@"2"];

Combining latest values

+combineLatest: 任什麼時候刻取每一個水龍頭吐出的最新的那個玻璃球

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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

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RACSubject *letters = [RACSubject subject]; RACSubject *numbers = [RACSubject subject]; RACSubject *signalOfSignals = [RACSubject subject];   RACSignal *switched = [signalOfSignals switchToLatest];   // Outputs: A B 1 D [switched subscribeNext:^(NSString *x) {     NSLog(@"%@", x); }];   [signalOfSignals sendNext:letters]; [letters sendNext:@"A"]; [letters sendNext:@"B"];   [signalOfSignals sendNext:numbers]; [letters sendNext:@"C"]; [numbers sendNext:@"1"];   [signalOfSignals sendNext:letters]; [numbers sendNext:@"2"]; [letters sendNext:@"D"];

經常使用宏

RAC 能夠看做某個屬性的值與一些信號的聯動

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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

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[RACObserve(self.textField, text) subscribeNext:^(NSString *newName) {      NSLog(@"%@", newName); }];

UI Event

RAC爲系統UI提供了不少category，很是棒，好比UITextView、UITextField文本框的改動rac_textSignal，UIButton的的按下rac_command等等。

最後

有了RAC，能夠不用去操心值何時到達何時改變，只須要簡單的進行數據來了以後的步驟就能夠了。

說了這麼多，在回過頭去看leezhong的比喻和該文最後總結的關係圖，再好好梳理一下吧。我也是初學者，坐臥不安的呈上這篇博文，歡迎討論，若有不正之處歡迎批評指正。

參考

https://github.com/ReactiveCocoa/ReactiveCocoa/blob/master/Documentation/FrameworkOverview.mdhttps://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.html http://nshipster.com/reactivecocoa/