ReactiveCocoa 信号1

时间  2019-11-09
标签 reactivecocoa 信号 栏目 React 繁體版
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Native app有很大一部分的时间是在等待事件发生，而后响应事件，好比等待网络请求完成，等待用户的操做，等待某些状态值的改变等等，等这些事件发生后，再作进一步处理。 可是这些等待和响应，并无一个统一的处理方式。Delegate, Notification, Block, KVO, 经常会不知道该用哪一个最合适。有时须要chain或者compose某几个事件，就须要多个状态变量，而状态变量一多，复杂度也就上来了。为了解决这些问题，Github的工程师们开发了ReactiveCocoa。
 
几个常见的概念
在阅读ReactiveCocoa(如下简称RAC)的相关文章或代码时，常常会出现一些名词，理解它们对于理解RAC有很大的帮助，下面就简要来讲说这些常见的概念。
 
Signal and Subscriber
这是RAC最核心的内容，这里我想用插头和插座来描述，插座是Signal，插头是Subscriber。想象某个遥远的星球，他们的电像某种物质同样被集中存储，且很珍贵。插座负责去获取电，插头负责使用电，并且一个插座能够插任意数量的插头。当一个插座(Signal)没有插头(Subscriber)时什么也不干，也就是处于冷(Cold)的状态，只有插了插头时才会去获取，这个时候就处于热(Hot)的状态。
 
Signal获取到数据后，会调用Subscriber的sendNext, sendComplete, sendError方法来传送数据给Subscriber，Subscriber天然也有方法来获取传过来的数据，如：[signal subscribeNext:error:completed]。这样只要没有sendComplete和sendError，新的值就会经过sendNext源源不断地传送过来，举个简单的例子：
 
  1. [RACObserve(self, username) subscribeNext: ^(NSString *newName){ 
  2.     NSLog(@"newName:%@", newName); 
  3. }]; 
 
RACObserve使用了KVO来监听property的变化，只要username被本身或外部改变，block就会被执行。但不是全部的property均可以被RACObserve，该property必须支持KVO，好比NSURLCache的currentDiskUsage就不能被RACObserve。
 
Signal是很灵活的，它能够被修改(map)，过滤(filter)，叠加(combine)，串联(chain)，这有助于应对更加复杂的状况，好比：
  1. RAC(self.logInButton, enabled) = [RACSignal 
  2.         combineLatest:@[ 
  3.             self.usernameTextField.rac_textSignal, 
  4.             self.passwordTextField.rac_textSignal, 
  5.             RACObserve(LoginManager.sharedManager, loggingIn), 
  6.             RACObserve(self, loggedIn) 
  7.         ] reduce:^(NSString *username, NSString *password, NSNumber *loggingIn, NSNumber *loggedIn) { 
  8.             return @(username.length > 0 && password.length > 0 && !loggingIn.boolValue && !loggedIn.boolValue); 
  9.         }]; 
 
这段代码看起来有点复杂，来细细说一下，首先是左边的RAC(...)，它的做用是将self.logInButton.enabled属性与右边的signal的sendNext值绑定。也就是若是右边的reduce的返回值为NO，那么enabled就为NO。右边的combineLatest是获取这4个signal的next值。其中能够看到self.usernameTextField.rac_textSignal这么个东东，rac_textSignal是RAC为UITextField添加的category，只要usernameTextField的值有变化，这个值就会被返回(sendNext)。combineLatest须要每一个signal至少都有过一次sendNext。reduce的做用是根据接收到的值，再返回一个新的值，这里是@(YES)和@(NO)，必须是object。
 
上面这段代码用到了Signal的组合，想象一下，若是是传统的方式，写起来仍是挺复杂的，并且随着功能的增长，调整起来会更加麻烦。
 
冷信号(Cold)和热信号(Hot)
上面提到过这两个概念，冷信号默认什么也不干，好比下面这段代码
  1. RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^ RACDisposable * (id<RACSubscriber> subscriber) { 
  2.     NSLog(@"triggered"); 
  3.     [subscriber sendNext:@"foobar"]; 
  4.     [subscriber sendCompleted]; 
  5.     return nil; 
  6. }]; 
 
咱们建立了一个Signal，但由于没有被subscribe，因此什么也不会发生。加了下面这段代码后，signal就处于Hot的状态了，block里的代码就会被执行。
  1. [signal subscribeCompleted:^{ 
  2.     NSLog(@"subscription %u", subscriptions); 
  3. }]; 
 
或许你会问，那若是这时又有一个新的subscriber了，signal的block还会被执行吗？这就牵扯到了另外一个概念：Side Effect
 
Side Effect
仍是上面那段代码，若是有多个subscriber，那么signal就会又一次被触发，控制台里会输出两次triggered。这或许是你想要的，或许不是。若是要避免这种状况的发生，可使用 replay 方法，它的做用是保证signal只被触发一次，而后把sendNext的value存起来，下次再有新的subscriber时，直接发送缓存的数据。
 
Cocoa Categories
为了更加方便地使用RAC，RAC给Cocoa添加了不少category，与系统集成地越紧密，使用起来天然也就越方便。下面是我认为比较经常使用的categories。
 
UIView Categories
上面看到的rac_textSignal是加在UITextField上的(UITextField+RACSignalSupport.h)，其余经常使用的UIView也都有添加相应的category，好比UIAlertView，就不须要再用Delegate了。
  1. UIAlertView *alertView = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"" message:@"Alert" delegate:nil cancelButtonTitle:@"YES" otherButtonTitles:@"NO", nil]; 
  2. [[alertView rac_buttonClickedSignal] subscribeNext:^(NSNumber *indexNumber) { 
  3.     if ([indexNumber intValue] == 1) { 
  4.         NSLog(@"you touched NO"); 
  5.     } else { 
  6.         NSLog(@"you touched YES"); 
  7.     } 
  8. }]; 
  9. [alertView show]; 
 
有了这些Category，大部分的Delegate均可以使用RAC来作。或许你会想，可不能够subscribe NSMutableArray.rac_sequence.signal，这样每次有新的object或旧的object被移除时都能知道，UITableViewController就能够根据dataSource的变化，来reloadData。但很惋惜这样不行，由于RAC是基于KVO的，而NSMutableArray并不会在调用addObject或removeObject时发送通知，因此不可行。不过可使用NSArray做为UITableView的dataSource，只要dataSource有变更就换成新的Array，这样就能够了。
 
说到UITableView，再说一下UITableViewCell，RAC给UITableViewCell提供了一个方法：rac_prepareForReuseSignal，它的做用是当Cell即将要被重用时，告诉Cell。想象Cell上有多个button，Cell在初始化时给每一个button都addTarget:action:forControlEvents，被重用时须要先移除这些target，下面这段代码就能够很方便地解决这个问题：
  1. [[[self.cancelButton 
  2.     rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside] 
  3.     takeUntil:self.rac_prepareForReuseSignal] 
  4.     subscribeNext:^(UIButton *x) { 
  5.     // do other things 
  6. }]; 
 
还有一个很经常使用的category就是UIButton+RACCommandSupport.h，它提供了一个property：rac_command，就是当button被按下时会执行的一个命令，命令被执行完后能够返回一个signal，有了signal就有了灵活性。好比点击投票按钮，先判断一下有没有登陆，若是有就发HTTP请求，没有就弹出登录框，能够这么实现。
  1. voteButton.rac_command = [[RACCommand alloc] initWithEnabled:self.viewModel.voteCommand.enabled signalBlock:^RACSignal *(id input) { 
  2.     // Assume that we're logged in at first. We'll replace this signal later if not. 
  3.     RACSignal *authSignal = [RACSignal empty]; 
  4.      
  5.     if ([[PXRequest apiHelper] authMode] == PXAPIHelperModeNoAuth) { 
  6.         // Not logged in. Replace signal. 
  7.         authSignal = [[RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) { 
  8.             @strongify(self); 
  9.              
  10.             FRPLoginViewController *viewController = [[FRPLoginViewController alloc] initWithNibName:@"FRPLoginViewController" bundle:nil]; 
  11.             UINavigationController *navigationController = [[UINavigationController alloc] initWithRootViewController:viewController]; 
  12.              
  13.             [self presentViewController:navigationController animated:YES completion:^{ 
  14.                 [subscriber sendCompleted]; 
  15.             }]; 
  16.              
  17.             return nil; 
  18.         }]]; 
  19.     } 
  20.      
  21.     return [authSignal then:^RACSignal *{ 
  22.         @strongify(self); 
  23.         return [[self.viewModel.voteCommand execute:nil] ignoreValues]; 
  24.     }]; 
  25. }]; 
  26. [voteButton.rac_command.errors subscribeNext:^(id x) { 
  27.     [x subscribeNext:^(NSError *error) { 
  28.         [SVProgressHUD showErrorWithStatus:[error localizedDescription]]; 
  29.     }]; 
  30. }]; 
 
这段代码节选自AshFurrow的FunctionalReactivePixels，有删减。
 
Data Structure Categories
经常使用的数据结构，如NSArray, NSDictionary也都有添加相应的category，好比NSArray添加了rac_sequence，能够将NSArray转换为RACSequence，顺便说一下RACSequence, RACSequence是一组immutable且有序的values，不过这些values是运行时计算的，因此对性能提高有必定的帮助。RACSequence提供了一些方法，如array转换为NSArray，any:检查是否有Value符合要求，all:检查是否是全部的value都符合要求，这里的符合要求的，block返回YES，不符合要求的就返回NO。
 
NotificationCenter Category
NSNotificationCenter, 默认状况下NSNotificationCenter使用Target-Action方式来处理Notification，这样就须要另外定义一个方法，这就涉及到编程领域的两大难题之一：起名字。有了RAC，就有Signal，有了Signal就能够subscribe，因而NotificationCenter就能够这么来处理，还不用担忧移除observer的问题。
  1. [[[NSNotificationCenter defaultCenter] rac_addObserverForName:@"MyNotification" object:nil] subscribeNext:^(NSNotification *notification) { 
  2.     NSLog(@"Notification Received"); 
  3. }]; 
 
NSObject Categories
NSObject有很多的Category，我以为比较有用的有这么几个
 
NSObject+RACDeallocating.h
顾名思义就是在一个object的dealloc被触发时，执行的一段代码。
  1. NSArray *array = @[@"foo"]; 
  2. [[array rac_willDeallocSignal] subscribeCompleted:^{ 
  3.     NSLog(@"oops, i will be gone"); 
  4. }]; 
  5. array = nil; 
 
NSObject+RACLifting.h
有时咱们但愿知足必定条件时，自动触发某个方法，有了这个category就能够这么办
  1. - (void)test 
  2. { 
  3.     RACSignal *signalA = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) { 
  4.         double delayInSeconds = 2.0; 
  5.         dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(delayInSeconds * NSEC_PER_SEC)); 
  6.         dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){ 
  7.             [subscriber sendNext:@"A"]; 
  8.         }); 
  9.         return nil; 
  10.     }]; 
  11.      
  12.     RACSignal *signalB = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) { 
  13.         [subscriber sendNext:@"B"]; 
  14.         [subscriber sendNext:@"Another B"]; 
  15.         [subscriber sendCompleted]; 
  16.         return nil; 
  17.     }]; 
  18.      
  19.     [self rac_liftSelector:@selector(doA:withB:) withSignals:signalA, signalB, nil]; 
  20. } 
  21.  
  22. - (void)doA:(NSString *)A withB:(NSString *)B 
  23. { 
  24.     NSLog(@"A:%@ and B:%@", A, B); 
  25. } 
这里的rac_liftSelector:withSignals 就是干这件事的，它的意思是当signalA和signalB都至少sendNext过一次，接下来只要其中任意一个signal有了新的内容，doA:withB这个方法就会自动被触发。
 
若是你有兴趣，能够想一想上面这段代码会输出什么。
 
NSObject+RACSelectorSignal.h
这个category有rac_signalForSelector:和rac_signalForSelector:fromProtocol: 这两个方法。先来看前一个，它的意思是当某个selector被调用时，再执行一段指定的代码，至关于hook。好比点击某个按钮后，记个日志。后者表示该selector实现了某个协议，因此能够用它来实现Delegate。
 
MVVM
 
RAC带来的变化还不只仅是这些，它还带来了架构层面的变化。咱们都知道苹果推荐的是MVC架构，那MVVM又是什么呢？
 
跟MVC最大的区别是多了个ViewModel，它直接与View绑定，并且对View一无所知。拿作菜打比方的话，ViewModel就是调料，它不关心作的究竟是什么菜。这不是跟Model很像吗？是的，它能够扮演Model的职责，但其实它是Model的中介，这样当Model的API有变化，或者由本地存储变为远程API调用时，ViewModel的public API能够保持不变。
 
使用ViewModel的好处是，可让Controller更加简单和轻便，并且ViewModel相对独立，也更加方便测试和重用。那Controller这时又该作哪些事呢？在MVVM体系中，Controller能够被当作View，因此它的主要工做是处理布局、动画、接收系统事件、展现UI。
 
MVVM还有一个很重要的概念是 data binding，view的呈现须要data，这个data就是由ViewModel提供的，将view的data与ViewModel的data绑定后，未来双方的数据只要一方有变化，另外一方就能收到。这里有Github 开源的一个ViewModel Base Class。
 
其余
RAC在使用时有一些注意事项，能够参考官方的 DesignGuildLines，这里简单说一下。
 
当一个signal被一个subscriber subscribe后，这个subscriber什么时候会被移除？答案是当subscriber被sendComplete或sendError时，或者手动调用[disposable dispose]。
 
当subscriber被dispose后，全部该subscriber相关的工做都会被中止或取消，如http请求，资源也会被释放。
 
Signal events是线性的，不会出现并发的状况，除非显示地指定Scheduler。因此-subscribeNext:error:completed:里的block不须要锁定或者synchronized等操做，其余的events会依次排队，直到block处理完成。
 
Errors有优先权，若是有多个signals被同时监听，只要其中一个signal sendError，那么error就会马上被传送给subscriber，并致使signals终止执行。至关于Exception。
 
生成Signal时，最好指定Name, -setNameWithFormat: 方便调试。
 
block代码中不要阻塞。
 
小结
尽管洋洋洒洒写了这么多，也只是对RAC有了个大概的了解，若是要更深刻地了解RAC仍是须要多读文档、代码和相关项目。
 
RAC学习起来稍显吃力，且相关的文章目前还很少，中文的就更少了，但愿这篇文章能带给你些帮助。
 
如下是我以为还不错的RAC相关资源
 
FunctionalReactivePixels 做者同时还出了一本FRP相关的书，我的以为看源码就足够了。
GroceryList RAC的做者之一 jspahrsummers 的一个项目
ReactiveCocoa Essentilas: Understanding and Using RACCommand 介绍了RACCommand的使用，同时也涉及了RAC相关的一些点。
Transparent OAuth Token Refresh Using ReactiveCocoa 这篇文章讲了如何使用RAC来透明地获取Access Token，而后继续发送请求。
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