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样例介绍：

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样例。单元格能够包括字面值或类似”=B1+C1″的公式，而包括公式的单元格的值会根据其它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，你能够在这里找到它。

关于FRP和ReactiveCocoa能够去看leezhong的这篇blog，图文并茂，讲的非常好。

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非常好的理解：

能够把信号想象成水龙头，仅仅只是里面不是水，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。这样仅仅要有新的玻璃球进来，就会自己主动传送给接收方。能够在水龙头上加一个过滤嘴(filter)，不符合的不让通过，也能够加一个修改装置，把球改变成符合自己的需求(map)。也能够把多个水龙头合并成一个新的水龙头(combineLatest:reduce:)，这样仅仅要当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。

以下我来逐一介绍ReactiveCocoa框架的每一个组件

Streams

Streams 表现为RACStream类，能够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描写叙述的就是这样的线性流动玻璃球的形态，比較抽象，它本身的使用意义并不非常大，通常会以signals或者sequences等这些更高层次的表现形态取代。

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，仅仅有了接收方（subscriber）才干获取到这些玻璃球（value）。

Signal会发送以下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:对不同事件作出对应反应

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 所有玻璃球已经顺利抵达，没有很多其它的玻璃球增加了

一个生命周期的Signal能够发送随意多个“next”事件，和一个“error”或者“completed”事件（当然“error”和“completed”仅仅可能出现一种）

Subjects

subjects 表现为RACSubject类，能够觉得是“可变的（mutable）”信号/自己定义信号，它是嫁接非RAC代码到Signals世界的桥梁，非常实用。嗯。。。这样讲还是非常抽象，举个样例吧：

RACSubject *letters = [RACSubject subject];

RACSignal *signal = [letters sendNext:@"a"];

能够看到@"a"仅仅是一个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，偷个懒直接举个样例吧，比方一个简单的注冊界面：

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button的 UI state 和点击事件

[[self.createButton
rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside]
executeCommand:createAccountCommand];

Sequences

sequence 表现为RACSequence类，能够简单看做是RAC世界的NSArray，RAC添加了-rac_sequence方法，能够使诸如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，以下就举一些简单的样例，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:，看以下凝视应该就明确了：

__block
unsigned
subscriptions
=
0;

RACSignal *loggingSignal
=
[RACSignal
createSignal:^
RACDisposable *
(id<RACSubscriber>
subscriber)
{

subscriptions++;

[subscriber
sendCompleted];

return
nil;

}];

// 不会输出不论什么东西

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，能够看做对玻璃球的变换、又一次组装

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同意通过

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: 把一个水管拼接到还有一个水管之后

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能够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）

RACSubject *letters = [RACSubject subject];

RACSubject *numbers = [RACSubject subject];

RACSignal *signalOfSignals = [RACSignal createSignal:^ RACDisposable * (id<RACSubscriber> subscriber) {

[subscriber sendNext:letters];

[subscriber sendNext:numbers];

[subscriber sendCompleted];

return nil;

}];

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

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;

// 新水龙头仅仅包括: 1 2 3 4 5 6 7 8 9

// 但当有接收时，仍会运行旧水龙头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: 不论什么时刻取每一个水龙头吐出的最新的那个玻璃球

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:^(id x) {

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

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"];

经常使用宏

RAC 能够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提供了非常多category，非常棒，比方UITextView、UITextField文本框的修改rac_textSignal，UIButton的的按下rac_command等等。

最后

有了RAC，能够不用去担心值什么时候到达什么时候改变，仅仅须要简单的进行数据来了之后的步骤就能够了。

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。我也是刚開始学习的人，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。

參考

https://github.com/ReactiveCocoa/ReactiveCocoa

https://github.com/ReactiveCocoa/ReactiveCocoa/blob/master/Documentation/FrameworkOverview.md

https://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/