ReactiveCocoa 信號1

 

 

Native app有很大一部分的時間是在等待事件發生，而後響應事件，好比等待網絡請求完成，等待用戶的操做，等待某些狀態值的改變等等，等這些事件發生後，再作進一步處理。 可是這些等待和響應，並無一個統一的處理方式。Delegate, Notification, Block, KVO, 經常會不知道該用哪一個最合適。有時須要chain或者compose某幾個事件，就須要多個狀態變量，而狀態變量一多，複雜度也就上來了。爲了解決這些問題，Github的工程師們開發了ReactiveCocoa。

 

幾個常見的概念

在閱讀ReactiveCocoa(如下簡稱RAC)的相關文章或代碼時，常常會出現一些名詞，理解它們對於理解RAC有很大的幫助，下面就簡要來講說這些常見的概念。

 

Signal and Subscriber

這是RAC最核心的內容，這裏我想用插頭和插座來描述，插座是Signal，插頭是Subscriber。想象某個遙遠的星球，他們的電像某種物質同樣被集中存儲，且很珍貴。插座負責去獲取電，插頭負責使用電，並且一個插座能夠插任意數量的插頭。當一個插座(Signal)沒有插頭(Subscriber)時什麼也不幹，也就是處於冷(Cold)的狀態，只有插了插頭時纔會去獲取，這個時候就處於熱(Hot)的狀態。

 

Signal獲取到數據後，會調用Subscriber的sendNext, sendComplete, sendError方法來傳送數據給Subscriber，Subscriber天然也有方法來獲取傳過來的數據，如：[signal subscribeNext:error:completed]。這樣只要沒有sendComplete和sendError，新的值就會經過sendNext源源不斷地傳送過來，舉個簡單的例子：

 

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

 

RACObserve使用了KVO來監聽property的變化，只要username被本身或外部改變，block就會被執行。但不是全部的property均可以被RACObserve，該property必須支持KVO，好比NSURLCache的currentDiskUsage就不能被RACObserve。

 

Signal是很靈活的，它能夠被修改(map)，過濾(filter)，疊加(combine)，串聯(chain)，這有助於應對更加複雜的狀況，好比：

RAC(self.logInButton, enabled) = [RACSignal
        combineLatest:@[
            self.usernameTextField.rac_textSignal,
            self.passwordTextField.rac_textSignal,
            RACObserve(LoginManager.sharedManager, loggingIn),
            RACObserve(self, loggedIn)
        ] reduce:^(NSString *username, NSString *password, NSNumber *loggingIn, NSNumber *loggedIn) {
            return @(username.length > 0 && password.length > 0 && !loggingIn.boolValue && !loggedIn.boolValue);
        }];

 

這段代碼看起來有點複雜，來細細說一下，首先是左邊的RAC(...)，它的做用是將self.logInButton.enabled屬性與右邊的signal的sendNext值綁定。也就是若是右邊的reduce的返回值爲NO，那麼enabled就爲NO。右邊的combineLatest是獲取這4個signal的next值。其中能夠看到self.usernameTextField.rac_textSignal這麼個東東，rac_textSignal是RAC爲UITextField添加的category，只要usernameTextField的值有變化，這個值就會被返回(sendNext)。combineLatest須要每一個signal至少都有過一次sendNext。reduce的做用是根據接收到的值，再返回一個新的值，這裏是@(YES)和@(NO)，必須是object。

 

上面這段代碼用到了Signal的組合，想象一下，若是是傳統的方式，寫起來仍是挺複雜的，並且隨着功能的增長，調整起來會更加麻煩。

 

冷信號(Cold)和熱信號(Hot)

上面提到過這兩個概念，冷信號默認什麼也不幹，好比下面這段代碼

RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^ RACDisposable * (id<RACSubscriber> subscriber) {
    NSLog(@"triggered");
    [subscriber sendNext:@"foobar"];
    [subscriber sendCompleted];
    return nil;
}];

 

咱們建立了一個Signal，但由於沒有被subscribe，因此什麼也不會發生。加了下面這段代碼後，signal就處於Hot的狀態了，block裏的代碼就會被執行。

[signal subscribeCompleted:^{
    NSLog(@"subscription %u", subscriptions);
}];

 

或許你會問，那若是這時又有一個新的subscriber了，signal的block還會被執行嗎？這就牽扯到了另外一個概念：Side Effect

 

Side Effect

仍是上面那段代碼，若是有多個subscriber，那麼signal就會又一次被觸發，控制檯裏會輸出兩次triggered。這或許是你想要的，或許不是。若是要避免這種狀況的發生，可使用 replay 方法，它的做用是保證signal只被觸發一次，而後把sendNext的value存起來，下次再有新的subscriber時，直接發送緩存的數據。

 

Cocoa Categories

爲了更加方便地使用RAC，RAC給Cocoa添加了不少category，與系統集成地越緊密，使用起來天然也就越方便。下面是我認爲比較經常使用的categories。

 

UIView Categories

上面看到的rac_textSignal是加在UITextField上的(UITextField+RACSignalSupport.h)，其餘經常使用的UIView也都有添加相應的category，好比UIAlertView，就不須要再用Delegate了。

UIAlertView *alertView = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"" message:@"Alert" delegate:nil cancelButtonTitle:@"YES" otherButtonTitles:@"NO", nil];
[[alertView rac_buttonClickedSignal] subscribeNext:^(NSNumber *indexNumber) {
    if ([indexNumber intValue] == 1) {
        NSLog(@"you touched NO");
    } else {
        NSLog(@"you touched YES");
    }
}];
[alertView show];

 

有了這些Category，大部分的Delegate均可以使用RAC來作。或許你會想，可不能夠subscribe NSMutableArray.rac_sequence.signal，這樣每次有新的object或舊的object被移除時都能知道，UITableViewController就能夠根據dataSource的變化，來reloadData。但很惋惜這樣不行，由於RAC是基於KVO的，而NSMutableArray並不會在調用addObject或removeObject時發送通知，因此不可行。不過可使用NSArray做爲UITableView的dataSource，只要dataSource有變更就換成新的Array，這樣就能夠了。

 

說到UITableView，再說一下UITableViewCell，RAC給UITableViewCell提供了一個方法：rac_prepareForReuseSignal，它的做用是當Cell即將要被重用時，告訴Cell。想象Cell上有多個button，Cell在初始化時給每一個button都addTarget:action:forControlEvents，被重用時須要先移除這些target，下面這段代碼就能夠很方便地解決這個問題：

[[[self.cancelButton
    rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside]
    takeUntil:self.rac_prepareForReuseSignal]
    subscribeNext:^(UIButton *x) {
    // do other things
}];

 

還有一個很經常使用的category就是UIButton+RACCommandSupport.h，它提供了一個property：rac_command，就是當button被按下時會執行的一個命令，命令被執行完後能夠返回一個signal，有了signal就有了靈活性。好比點擊投票按鈕，先判斷一下有沒有登陸，若是有就發HTTP請求，沒有就彈出登錄框，能夠這麼實現。

voteButton.rac_command = [[RACCommand alloc] initWithEnabled:self.viewModel.voteCommand.enabled signalBlock:^RACSignal *(id input) {
    // Assume that we're logged in at first. We'll replace this signal later if not.
    RACSignal *authSignal = [RACSignal empty];

    if ([[PXRequest apiHelper] authMode] == PXAPIHelperModeNoAuth) {
        // Not logged in. Replace signal.
        authSignal = [[RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {
            @strongify(self);

            FRPLoginViewController *viewController = [[FRPLoginViewController alloc] initWithNibName:@"FRPLoginViewController" bundle:nil];
            UINavigationController *navigationController = [[UINavigationController alloc] initWithRootViewController:viewController];

            [self presentViewController:navigationController animated:YES completion:^{
                [subscriber sendCompleted];
            }];

            return nil;
        }]];
    }

    return [authSignal then:^RACSignal *{
        @strongify(self);
        return [[self.viewModel.voteCommand execute:nil] ignoreValues];
    }];
}];
[voteButton.rac_command.errors subscribeNext:^(id x) {
    [x subscribeNext:^(NSError *error) {
        [SVProgressHUD showErrorWithStatus:[error localizedDescription]];
    }];
}];

 

這段代碼節選自AshFurrow的FunctionalReactivePixels，有刪減。

 

Data Structure Categories

經常使用的數據結構，如NSArray, NSDictionary也都有添加相應的category，好比NSArray添加了rac_sequence，能夠將NSArray轉換爲RACSequence，順便說一下RACSequence, RACSequence是一組immutable且有序的values，不過這些values是運行時計算的，因此對性能提高有必定的幫助。RACSequence提供了一些方法，如array轉換爲NSArray，any:檢查是否有Value符合要求，all:檢查是否是全部的value都符合要求，這裏的符合要求的，block返回YES，不符合要求的就返回NO。

 

NotificationCenter Category

NSNotificationCenter, 默認狀況下NSNotificationCenter使用Target-Action方式來處理Notification，這樣就須要另外定義一個方法，這就涉及到編程領域的兩大難題之一：起名字。有了RAC，就有Signal，有了Signal就能夠subscribe，因而NotificationCenter就能夠這麼來處理，還不用擔憂移除observer的問題。

[[[NSNotificationCenter defaultCenter] rac_addObserverForName:@"MyNotification" object:nil] subscribeNext:^(NSNotification *notification) {
    NSLog(@"Notification Received");
}];

 

NSObject Categories

NSObject有很多的Category，我以爲比較有用的有這麼幾個

 

NSObject+RACDeallocating.h

顧名思義就是在一個object的dealloc被觸發時，執行的一段代碼。

NSArray *array = @[@"foo"];
[[array rac_willDeallocSignal] subscribeCompleted:^{
    NSLog(@"oops, i will be gone");
}];
array = nil;

 

NSObject+RACLifting.h

有時咱們但願知足必定條件時，自動觸發某個方法，有了這個category就能夠這麼辦

- (void)test
{
    RACSignal *signalA = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {
        double delayInSeconds = 2.0;
        dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(delayInSeconds * NSEC_PER_SEC));
        dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){
            [subscriber sendNext:@"A"];
        });
        return nil;
    }];

    RACSignal *signalB = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {
        [subscriber sendNext:@"B"];
        [subscriber sendNext:@"Another B"];
        [subscriber sendCompleted];
        return nil;
    }];

    [self rac_liftSelector:@selector(doA:withB:) withSignals:signalA, signalB, nil];
}

- (void)doA:(NSString *)A withB:(NSString *)B
{
    NSLog(@"A:%@ and B:%@", A, B);
}

這裏的rac_liftSelector:withSignals 就是幹這件事的，它的意思是當signalA和signalB都至少sendNext過一次，接下來只要其中任意一個signal有了新的內容，doA:withB這個方法就會自動被觸發。

 

若是你有興趣，能夠想一想上面這段代碼會輸出什麼。

 

NSObject+RACSelectorSignal.h

這個category有rac_signalForSelector:和rac_signalForSelector:fromProtocol: 這兩個方法。先來看前一個，它的意思是當某個selector被調用時，再執行一段指定的代碼，至關於hook。好比點擊某個按鈕後，記個日誌。後者表示該selector實現了某個協議，因此能夠用它來實現Delegate。

 

MVVM

 

RAC帶來的變化還不只僅是這些，它還帶來了架構層面的變化。咱們都知道蘋果推薦的是MVC架構，那MVVM又是什麼呢？

 

跟MVC最大的區別是多了個ViewModel，它直接與View綁定，並且對View一無所知。拿作菜打比方的話，ViewModel就是調料，它不關心作的究竟是什麼菜。這不是跟Model很像嗎？是的，它能夠扮演Model的職責，但其實它是Model的中介，這樣當Model的API有變化，或者由本地存儲變爲遠程API調用時，ViewModel的public API能夠保持不變。

 

使用ViewModel的好處是，可讓Controller更加簡單和輕便，並且ViewModel相對獨立，也更加方便測試和重用。那Controller這時又該作哪些事呢？在MVVM體系中，Controller能夠被當作View，因此它的主要工做是處理佈局、動畫、接收系統事件、展現UI。

 

MVVM還有一個很重要的概念是 data binding，view的呈現須要data，這個data就是由ViewModel提供的，將view的data與ViewModel的data綁定後，未來雙方的數據只要一方有變化，另外一方就能收到。這裏有Github 開源的一個ViewModel Base Class。

 

其餘

RAC在使用時有一些注意事項，能夠參考官方的 DesignGuildLines，這裏簡單說一下。

 

當一個signal被一個subscriber subscribe後，這個subscriber什麼時候會被移除？答案是當subscriber被sendComplete或sendError時，或者手動調用[disposable dispose]。

 

當subscriber被dispose後，全部該subscriber相關的工做都會被中止或取消，如http請求，資源也會被釋放。

 

Signal events是線性的，不會出現併發的狀況，除非顯示地指定Scheduler。因此-subscribeNext:error:completed:裏的block不須要鎖定或者synchronized等操做，其餘的events會依次排隊，直到block處理完成。

 

Errors有優先權，若是有多個signals被同時監聽，只要其中一個signal sendError，那麼error就會馬上被傳送給subscriber，並致使signals終止執行。至關於Exception。

 

生成Signal時，最好指定Name, -setNameWithFormat: 方便調試。

 

block代碼中不要阻塞。

 

小結

儘管洋洋灑灑寫了這麼多，也只是對RAC有了個大概的瞭解，若是要更深刻地瞭解RAC仍是須要多讀文檔、代碼和相關項目。

 

RAC學習起來稍顯吃力，且相關的文章目前還很少，中文的就更少了，但願這篇文章能帶給你些幫助。

 

如下是我以爲還不錯的RAC相關資源

 

FunctionalReactivePixels 做者同時還出了一本FRP相關的書，我的以爲看源碼就足夠了。

GroceryList RAC的做者之一 jspahrsummers 的一個項目

ReactiveCocoa Essentilas: Understanding and Using RACCommand 介紹了RACCommand的使用，同時也涉及了RAC相關的一些點。

Transparent OAuth Token Refresh Using ReactiveCocoa 這篇文章講了如何使用RAC來透明地獲取Access Token，而後繼續發送請求。

BNR: An Introduction to ReactiveCocoa(視頻)