Reactive Extensions介绍

Reactive Extensions（Rx）是对LINQ的一种扩展，他的目标是对异步的集合进行操作，也就是说，集合中的元素是异步填充的，比如说从Web或者云端获取数据然后对集合进行填充。Rx起源于Microsoft DevLabs小组的研究，他扩展了LINQ的一些特性，目前Rx支持多种平台如JavaScript，Windows Phone，ios，Android 。随着数据处理变得复杂，LINQ使得我们的处理逻辑变得简单清晰，同样地，随着越来越多的数据通过从云端异步获取，Rx使得这种异步数据处理操作变得简单和容易维护。

在处理静态集合数据方面，LINQ使用类似SQL的语法来操作和使用不同来源的数据。相反，Rx被设计出来用来处理将来才会填充好的集合，也就是说，集合类型定义好了，但是集合中的元素可能在未来的某一时刻才会被填充。

LINQ和Rx在技术上有很多相似的地方。在LINQ对集合进行一系列操作如添加，移除，修改，提取后，会得到一个新的集合，新集合只是原始集合的一个修改版本。Rx也是一样，集合和数据流看起来非常不同，但是他们在很多关键的地方有联系，这就是我们将数据流称之为未来的集合的原因。集合和数据流都是多数据按某种顺序进行排列。LINQ和Rx可以这些序列进行一系列操作然后得到一个新的序列。

Rx提供了一种新的组织和协调异步事件的方式，例如协调多个从云端返回的多个异步的数据流。Rx能够是的我们用一个简单的方式来处理这些数据流，极大的简化了代码的编写。例如，.NET中传统的Begin/End异步编程模式在处理单个异步操作时可以应付，但是如果同时多个异步调用时，线程控制就会使得代码变得比较复杂。使用Rx，Begin/End模式就变成了一条简单的方法，这使得代码更加清晰和容易理解。

Rx最显著的特性是使用可观察集合(Observable Collection)来达到集成异步(composing asynchronous)和基于事件(event-based)的编程的效果。Rx有一些几个特性。

• 组合(Composing): Reactive Extension的首要目标之一就是将多种异步操作组合起来是的代码更加简单。要做到这一点，数据流必须定义清楚，这样代码就很清晰集中，使得异步操作代码异步处理代码不会充斥整个应用程序。
• 异步(Asynchronous): 虽然Rx不仅仅能处理异步操作，但是使用Rx，大大简化了异步操作的实现，并且代码容易理解进而容易维护。
• 基于事件(Event-based): Rx简化了传统的异步编程方式
• 可观察集合(Observable collections): Obervable Collection是Rx的核心，它是一种集合，集合的元素在第一次访问的时候肯能还没有填充。它对与Rx的重要性类始于enumerable集合对LINQ的重要性。

下面来看看一个简单的例子来说明Rx的用法：

新建一个工程RxDemo，通过Nuget 获取Rx的最新版本：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Reactive.Linq;
using System.IO;

namespace RxDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //使用Range方法返回Observable集合
            IObservable<Int32> input = Observable.Range(1, 15);
            input.Where(i => i % 2 == 0).Subscribe(x => Console.Write("{0} ", x));
            Console.WriteLine();

            //使用Array返回Observabale集合
            var myArray = new[] { 1, 3, 5, 7, 9 };
            IObservable<Int32> varmyObservable = myArray.ToObservable();
            varmyObservable.Subscribe(x => Console.WriteLine("Integer:{0}", x));
            Console.WriteLine();
            //Take操作符，用来指定获取集合中的前几项
            var take = new[] { 1, 2, 3, 4, 5, 4, 3, 2, 1 }.ToObservable();
            take.Take(5).Select(x => x * 10).Subscribe(x => Console.WriteLine(x));
            Console.WriteLine();
            //Skip操作符表示跳过集合中的n条记录。
            var skip = new[] { 1, 2, 3, 4, 5, 4, 3, 2, 1 }.ToObservable();
            skip.Skip(6).Select(x => x * 10).Subscribe(x => Console.WriteLine(x));
            Console.WriteLine();
            //Distinct操作符用来去除集合中的非重复数据。
            var distinct = new[] { 1, 2, 3, 4, 5, 4, 3, 2, 1 }.ToObservable();
            distinct.Distinct().Select(x => x * 10).Subscribe(x => Console.WriteLine(x));
            //Rx也需要释放资源
            Console.WriteLine();
            var ObservableStrings = Observable.Using<char, StreamReader>(
                () => new StreamReader(new FileStream("randomtext.txt", FileMode.Open)),
                streamReader => (streamReader.ReadToEnd().Select(str => str)).ToObservable()
                );
            ObservableStrings.Subscribe(Console.Write);
            Console.WriteLine();
            //在Rx中Zip是将两个Observable对象合并为一个新的Observable对象。
            var numberCitys = varmyObservable.Zip(input, (range, array) => range + ":" + array);
            numberCitys.Subscribe(Console.WriteLine);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

上述代码使用Observable.Range返回个生产Observable对象，他和Enumerable对象的Range方法含义类似，该方法接受两个参数，一个开始值，以及产生值的个数。

Mono 3.2已经包含了Rx框架，我们的代码都是Mono中执行的，看下效果：

Rx中的一些操作符和LINQ操作符有很多功能是相同的。下面对最常用的take,skip,distinct,using和zip这个操作符进行说明。

Take

Rx中的Take操作符和LINQ中的功能一样，它用来指定获取集合中的前几项。

Skip

Skip语句表示跳过集合中的n条记录。这在有些情况下非常有用，比如解析文本的时候，可能第一行是表头，所以可以使用skip跳过第一行，从第二行开始读取。还有就是在分页的时候和take一起使用非常方便。

Distinct

Distinct用来去除集合中的非重复数据。

Using

Rx也需要清理资源，当使用到了一些受限制资源或者非托管资源时，需要我们去管理这些资源的释放。

当然，我们可以调用Observable对象的一个称之为Using的静态方法。方法返回一个IObservable<char>类型对象，接受两个参数，第一个参数是一个返回StreamReaderde的Func类型参数，第二个是一个接受第一Func参数返回的StreamReader对象，返回一个类型为char的IObservable集合。

Zip

和LINQ中的Zip操作类似。LINQ中的Zip是将两个集合合并为一个新的集合，在Rx中Zip是将两个Observable对象合并为一个新的Observable对象。

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