ReactiveCocoa與Functional Reactive Programming

 

轉自　　http://blog.leezhong.com/ios/2013/06/19/frp-reactivecocoa.html

 

Functional Reactive Programming(如下簡稱FRP)是一種響應變化的編程範式。先來看一小段代碼

a = 2
b = 2
c = a + b // c is 4

b = 3
// now what is the value of c?

若是使用FRP，c的值將會隨着b的值改變而改變，因此叫作「響應式編程」。比較直觀的例子就是Excel，當改變某一個單元格的內容時，該單元格相關的計算結果也會隨之改變。

FRP提供了一種信號機制來實現這樣的效果，經過信號來記錄值的變化。信號能夠被疊加、分割或合併。經過對信號的組合，就不須要去監聽某個值或事件。

這在重交互的應用裏是很是有用的。以註冊爲例：

提交按鈕的狀態要跟輸入框的狀態綁定，好比必選的輸入框沒有填完時，提交按鈕是灰色的，也就是不可點；若是提交按鈕不可點，那麼文字變成灰色，否則變成藍色；若是正在提交，那麼輸入框的文字顏色變成灰色，且不可點，否則變成默認色且可點；若是註冊成功就在狀態欄顯示成功信息，否則顯示錯誤信息，等等。

能夠看到光是註冊頁就有這麼多的聯動，在javascript中能夠採用事件監聽來處理，iOS中更多的是delegate模式，本質上都是事件的分發和響應。這種作法的缺點是不夠直觀，尤爲在邏輯比較複雜的狀況下。這也是爲何儘管nodejs很高效，但因爲javascript的callback style和異步模式不符合正常的編程習慣，讓不少人望而卻步。

使用FRP主要有兩個好處：直觀和靈活。直觀的代碼容易編寫、閱讀和維護，靈活的特性便於應對變態的需求。

ReactiveCocoa

ReactiveCocoa是github去年開源的一個項目，是在iOS平臺上對FRP的實現。FRP的核心是信號，信號在ReactiveCocoa(如下簡稱RAC)中是經過RACSignal來表示的，信號是數據流，能夠被綁定和傳遞。

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。

下面經過一個簡單的demo來演示這個模型。

假如對象的某個屬性想綁定某個消息，可使用RAC這個宏，至關於給玻璃球套了一個水龍頭。

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);
}];

這樣，若是用戶名和密碼框的長度都超過6，提交按鈕就enable了。反之，若是沒符合要求，就會處於非開啓狀態。

能夠看到usernameField有了一個新的屬性rac_textSignal，這是RAC在UITextFieldcategory中添加的，直接用便可。

RAC的大統一

RAC統一了對KVO、UI Event、Network request、Async work的處理，由於它們本質上都是值的變化(Values over time)。

KVO

RAC能夠用來監測屬性的改變，這點跟KVO很像，不過使用了block，而不是-observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:

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

使用起來是否是比KVO舒服多了。比KVO更增強大的是信號能夠被鏈起來(chain)

// 只有當名字以'j'開頭，纔會被記錄
[[RACAble(self.username)
   filter:^(NSString *newName) {
       return [newName hasPrefix:@"j"];
   }]
   subscribeNext:^(NSString *newName) {
       NSLog(@"%@", newName);
   }];

UI Event

RAC還爲系統UI提供了不少category，來方便消息的建立和傳遞，好比按鈕被點擊或文本框有改動等等，上面的例子中self.firstNameField.rac_textSignal，在對應的文本框有改動時，會自動向數據流中添加新的數據，綁定該消息的其餘消息就會收到新的數據，若是有subscriber的話，會自動觸發。

Network Request && Async work

這些能夠經過自定義信號，也就是RACSubject(繼承自RACSignal，能夠理解爲自由度更高的signal)來搞定。好比一個異步網絡操做，能夠返回一個subject，而後將這個subject綁定到一個subscriber或另外一個信號。

- (void)doTest
{
    RACSubject *subject = [self doRequest];
    
    [subject subscribeNext:^(NSString *value){
        NSLog(@"value:%@", value);
    }];
}

- (RACSubject *)doRequest
{
    RACSubject *subject = [RACSubject subject];
    // 模擬2秒後獲得請求內容
    // 只觸發1次
    // 儘管subscribeNext什麼也沒作，但若是沒有的話map是不會執行的
    // subscribeNext就是定義了一個接收體
    [[[[RACSignal interval:2] take:1] map:^id(id _){
        // the value is from url request
        NSString *value = @"content fetched from web";
        [subject sendNext:value];
        return nil;
    }] subscribeNext:^(id _){}];
    return subject;
}

小結

簡單畫了下關係圖，羅列了些要點

上面只是大概說了一下RAC的使用情景和用法，更多的例子能夠到項目主頁中查看。

參考

• http://www.teehanlax.com/blog/getting-started-with-reactivecocoa/
• https://speakerdeck.com/andrewsardone/reactivecocoa-at-mobidevday-2013