原文:http://www.itiger.me/?p=38
使用ReactiveCocoa实现iOS平台响应式编程
ReactiveCocoa和响应式编程
在说ReactiveCocoa之前,先要介绍一下FRP(Functional Reactive Programming,响应式编程),在维基百科中有这样一个例子介绍:
在命令式编程环境中,a = b + c 表示将表达式的结果赋给a,而之后改变b或c的值不会影响a。但在响应式编程中,a的值会随着b或c的更新而更新。
Excel就是响应式编程的一个例子。单元格可以包含字面值或类似”=B1+C1″的公式,而包含公式的单元格的值会依据其他单元格的值的变化而变化 。
而ReactiveCocoa简称RAC,就是基于响应式编程思想的Objective-C实践,它是Github的一个开源项目,你可以在这里找到它。
关于FRP和ReactiveCocoa可以去看leezhong的这篇blog,图文并茂,讲的很好。
ReactiveCocoa框架概览
先来看一下leezhong再博文中提到的比喻,让你对有个ReactiveCocoa很好的理解:
可以把信号想象成水龙头,只不过里面不是水,而是玻璃球(value),直径跟水管的内径一样,这样就能保证玻璃球是依次排列,不会出现并排的情况(数据都是线性处理的,不会出现并发情况)。水龙头的开关默认是关的,除非有了接收方(subscriber),才会打开。这样只要有新的玻璃球进来,就会自动传送给接收方。可以在水龙头上加一个过滤嘴(filter),不符合的不让通过,也可以加一个改动装置,把球改变成符合自己的需求(map)。也可以把多个水龙头合并成一个新的水龙头(combineLatest:reduce:),这样只要其中的一个水龙头有玻璃球出来,这个新合并的水龙头就会得到这个球。
下面我来逐一介绍ReactiveCocoa框架的每个组件
Streams
Streams 表现为RACStream类,可以看做是水管里面流动的一系列玻璃球,它们有顺序的依次通过,在第一个玻璃球没有到达之前,你没法获得第二个玻璃球。
RACStream描述的就是这种线性流动玻璃球的形态,比较抽象,它本身的使用意义并不很大,一般会以signals或者sequences等这些更高层次的表现形态代替。
Signals
Signals 表现为RACSignal类,就是前面提到水龙头,ReactiveCocoa的核心概念就是Signal,它一般表示未来要到达的值,想象玻璃球一个个从水龙头里出来,只有了接收方(subscriber)才能获取到这些玻璃球(value)。
Signal会发送下面三种事件给它的接受方(subscriber),想象成水龙头有个指示灯来汇报它的工作状态,接受方通过-subscribeNext:error:completed:
对不同事件作出相应反应
- next 从水龙头里流出的新玻璃球(value)
- error 获取新的玻璃球发生了错误,一般要发送一个NSError对象,表明哪里错了
- completed 全部玻璃球已经顺利抵达,没有更多的玻璃球加入了
一个生命周期的Signal可以发送任意多个“next”事件,和一个“error”或者“completed”事件(当然“error”和“completed”只可能出现一种)
Subjects
subjects 表现为RACSubject类,可以认为是“可变的(mutable)”信号/自定义信号,它是嫁接非RAC代码到Signals世界的桥梁,很有用。嗯。。。 这样讲还是很抽象,举个例子吧:
| RACSubject *letters=[RACSubject subject]; RACSignal *signal=[letters sendNext:@"a"]; |
可以看到@"a"
只是一个NSString对象,要想在水管里顺利流动,就要借RACSubject的力。
Commands
command 表现为RACCommand类,偷个懒直接举个例子吧,比如一个简单的注册界面:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | 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){ //... 网络交互代码 }] switchToLatest] deliverOn:[RACScheduler mainThreadScheduler]]; // 绑定创建按钮的 UI state 和点击事件 [[self.createButton rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside]executeCommand:createAccountCommand]; |
Sequences
sequence 表现为RACSequence类,可以简单看做是RAC世界的NSArray,RAC增加了-rac_sequence
方法,可以使诸如NSArray这些集合类(collection classes)直接转换为RACSequence来使用。
Schedulers
scheduler 表现为RACScheduler类,类似于GCD,but schedulers support cancellationbut schedulers support cancellation, and always execute serially.
ReactiveCocoa的简单使用
实践出真知,下面就举一些简单的例子,一起看看RAC的使用
Subscription
接收 -subscribeNext:
-subscribeError:
-subscribeCompleted:
| RACSignal *letters=[@"A B C D E F G H I"componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence.signal; // 依次输出 A B C D… [letters subscribeNext:^(NSString *x){ NSLog(@"%@",x); }]; |
Injecting effects
注入效果 -doNext:
-doError:
-doCompleted:
,看下面注释应该就明白了:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 | __block unsignedsubscriptions=0; RACSignal *loggingSignal=[RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber>subscriber){ subscriptions++; [subscriber sendCompleted]; returnnil; }]; // 不会输出任何东西 loggingSignal=[loggingSignal doCompleted:^{ NSLog(@"about to complete subscription %u",subscriptions); }]; // 输出: // about to complete subscription 1 // subscription 1 [loggingSignal subscribeCompleted:^{ NSLog(@"subscription %u",subscriptions); }]; |
Mapping
-map:
映射,可以看做对玻璃球的变换、重新组装
| 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:
过滤,不符合要求的玻璃球不允许通过
| 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:
把一个水管拼接到另一个水管之后
| 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
| 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可以理解成把几个水管的龙头合并成一个,哪个水管中的玻璃球哪个先到先吐哪个玻璃球)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 | RACSubject *letters=[RACSubject subject]; RACSubject *numbers=[RACSubject subject]; RACSignal *signalOfSignals=[RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber>subscriber){ [subscriber sendNext:letters]; [subscriber sendNext:numbers]; [subscriber sendCompleted]; returnnil; }]; 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
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 | 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:
| RACSignal *letters=[@"A B C D E F G H I"componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence.signal; // 新水龙头只包含: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 // // 但当有接收时,仍会执行旧水龙头doNext的内容,所以也会输出 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中提到的水龙头的合并
| 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:
任何时刻取每个水龙头吐出的最新的那个玻璃球
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 | 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:^(idx){ NSLog(@"%@",x); }]; [letters sendNext:@"A"]; [letters sendNext:@"B"]; [numbers sendNext:@"1"]; [numbers sendNext:@"2"]; [letters sendNext:@"C"]; [numbers sendNext:@"3"]; |
Switching
-switchToLatest:
取指定的那个水龙头的吐出的最新玻璃球
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 | 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"]; |
常用宏
RAC 可以看作某个属性的值与一些信号的联动
| 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 监听属性的改变,使用block的KVO
| [RACObserve(self.textField,text)subscribeNext:^(NSString *newName){ NSLog(@"%@",newName); }]; |
UI Event
RAC为系统UI提供了很多category,非常棒,比如UITextView、UITextField文本框的改动rac_textSignal
,UIButton的的按下rac_command
等等。
最后
有了RAC,可以不用去操心值什么时候到达什么时候改变,只需要简单的进行数据来了之后的步骤就可以了。
说了这么多,在回过头去看leezhong的比喻和该文最后总结的关系图,再好好梳理一下吧。我也是初学者,诚惶诚恐的呈上这篇博文,欢迎讨论,如有不正之处欢迎批评指正。
参考
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/