使用ReactiveCocoa實現iOS平臺響應式編程
ReactiveCocoa和響應式編程
在說ReactiveCocoa之前，先要介紹一下FRP（Functional Reactive Programming，響應式編程），在維基百科中有這樣一個例子介紹：
在命令式編程環境中，a = b + c 表示將表達式的結果賦給a，而之後改變b或c的值不會影響a。但在響應式編程中，a的值會隨着b或c的更新而更新。
Excel就是響應式編程的一個例子。單元格可以包含字面值或類似”=B1+C1″的公式，而包含公式的單元格的值會依據其他單元格的值的變化而變化 。
而ReactiveCocoa簡稱RAC，就是基於響應式編程思想的Objective-C實踐，它是Github的一個開源項目，你可以在這裏找到它。
關於FRP和ReactiveCocoa可以去看leezhong的這篇blog，圖文並茂，講的很好。
ReactiveCocoa框架概覽
先來看一下leezhong再博文中提到的比喻，讓你對有個ReactiveCocoa很好的理解：
可以把信號想象成水龍頭，只不過裏面不是水，而是玻璃球(value)，直徑跟水管的內徑一樣，這樣就能保證玻璃球是依次排列，不會出現並排的情況(數據都是線性處理的，不會出現併發情況)。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。可以在水龍頭上加一個過濾嘴(filter)，不符合的不讓通過，也可以加一個改動裝置，把球改變成符合自己的需求(map)。也可以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得到這個球。
下面我來逐一介紹ReactiveCocoa框架的每個組件
Streams
Streams 表現爲RACStream類，可以看做是水管裏面流動的一系列玻璃球，它們有順序的依次通過，在第一個玻璃球沒有到達之前，你沒法獲得第二個玻璃球。
RACStream描述的就是這種線性流動玻璃球的形態，比較抽象，它本身的使用意義並不很大，一般會以signals或者sequences等這些更高層次的表現形態代替。
Signals
Signals 表現爲RACSignal類，就是前面提到水龍頭，ReactiveCocoa的核心概念就是Signal，它一般表示未來要到達的值，想象玻璃球一個個從水龍頭裏出來，只有了接收方（subscriber）才能獲取到這些玻璃球（value）。
Signal會發送下面三種事件給它的接受方（subscriber)，想象成水龍頭有個指示燈來彙報它的工作狀態，接受方通過-subscribeNext:error:completed:對不同事件作出相應反應
- next 從水龍頭裏流出的新玻璃球（value）
- error 獲取新的玻璃球發生了錯誤，一般要發送一個NSError對象，表明哪裏錯了
- completed 全部玻璃球已經順利抵達，沒有更多的玻璃球加入了
一個生命週期的Signal可以發送任意多個“next”事件，和一個“error”或者“completed”事件（當然“error”和“completed”只可能出現一種）
Subjects
subjects 表現爲RACSubject類，可以認爲是“可變的（mutable）”信號/自定義信號，它是嫁接非RAC代碼到Signals世界的橋樑，很有用。嗯。。。 這樣講還是很抽象，舉個例子吧：
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RACSubject *letters = [RACSubject subject];
RACSignal *signal = [letters sendNext:@"a"];
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可以看到@"a"只是一個NSString對象，要想在水管裏順利流動，就要借RACSubject的力。
Commands
command 表現爲RACCommand類，偷個懶直接舉個例子吧，比如一個簡單的註冊界面：
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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=[RACCommandcommandWithCanExecuteSignal:formValid];
RACSignal *networkResults=[[[createAccountCommand
addSignalBlock:^RACSignal *(idvalue){
//... 網絡交互代碼
}]
switchToLatest]
deliverOn:[RACSchedulermainThreadScheduler]];
// 綁定創建按鈕的 UI state 和點擊事件
[[self.createButtonrac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside]executeCommand:createAccountCommand];
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Sequences
sequence 表現爲RACSequence類，可以簡單看做是RAC世界的NSArray，RAC增加了-rac_sequence方法，可以使諸如NSArray這些集合類（collection classes）直接轉換爲RACSequence來使用。
Schedulers
scheduler 表現爲RACScheduler類，類似於GCD，but schedulers support cancellationbut schedulers support cancellation, and always execute serially.
ReactiveCocoa的簡單使用
實踐出真知，下面就舉一些簡單的例子，一起看看RAC的使用
Subscription
接收 -subscribeNext: -subscribeError: -subscribeCompleted:
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RACSignal *letters = [@"A B C D E F G H I" componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence.signal;
// 依次輸出 A B C D…
[letters subscribeNext:^(NSString *x) {
NSLog(@"%@", x);
}];
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Injecting effects
注入效果 -doNext: -doError: -doCompleted:，看下面註釋應該就明白了：
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__blockunsignedsubscriptions=0;
RACSignal *loggingSignal=[RACSignalcreateSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber>subscriber){
subscriptions++;
[subscribersendCompleted];
returnnil;
}];
// 不會輸出任何東西
loggingSignal=[loggingSignaldoCompleted:^{
NSLog(@"about to complete subscription %u",subscriptions);
}];
// 輸出:
// about to complete subscription 1
// subscription 1
[loggingSignalsubscribeCompleted:^{
NSLog(@"subscription %u",subscriptions);
}];
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Mapping
-map: 映射，可以看做對玻璃球的變換、重新組裝
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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];
}];
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Filtering
-filter: 過濾，不符合要求的玻璃球不允許通過
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RACSequence *numbers=[@"1 2 3 4 5 6 7 8 9"componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence;
// Contains: 2 4 6 8
RACSequence *filtered=[numbersfilter:^BOOL(NSString *value){
return(value.intValue%2)==0;
}];
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Concatenating
-concat: 把一個水管拼接到另一個水管之後
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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];
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Flattening
-flatten:
Sequences are concatenated
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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=[sequenceOfSequencesflatten];
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Signals are merged （merge可以理解成把幾個水管的龍頭合併成一個，哪個水管中的玻璃球哪個先到先吐哪個玻璃球）
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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"];
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Mapping and flattening
-flattenMap: 先 map 再 flatten
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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=[numbersflattenMap:^(NSString *num){
return@[num,num].rac_sequence;
}];
// Contains: 1_ 3_ 5_ 7_ 9_
RACSequence *edited=[numbersflattenMap:^(NSString *num){
if(num.intValue%2==0){
return[RACSequenceempty];
}else{
NSString *newNum=[numstringByAppendingString:@"_"];
return[RACSequencereturn:newNum];
}
}];
RACSignal *letters=[@"A B C D E F G H I"componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence.signal;
[[letters
flattenMap:^(NSString *letter){
return[databasesaveEntriesForLetter:letter];
}]
subscribeCompleted:^{
NSLog(@"All database entries saved successfully.");
}];
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Sequencing
-then:
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RACSignal *letters = [@"A B C D E F G H I" componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence.signal;
// 新水龍頭只包含: 1 2 3 4 5 6 7 8 9
//
// 但當有接收時，仍會執行舊水龍頭doNext的內容，所以也會輸出 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;
}];
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Merging
+merge: 前面在flatten中提到的水龍頭的合併
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RACSubject *letters=[RACSubjectsubject];
RACSubject *numbers=[RACSubjectsubject];
RACSignal *merged=[RACSignalmerge:@[letters,numbers]];
// Outputs: A 1 B C 2
[mergedsubscribeNext:^(NSString *x){
NSLog(@"%@",x);
}];
[letterssendNext:@"A"];
[numberssendNext:@"1"];
[letterssendNext:@"B"];
[letterssendNext:@"C"];
[numberssendNext:@"2"];
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Combining latest values
+combineLatest: 任何時刻取每個水龍頭吐出的最新的那個玻璃球
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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"];
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Switching
-switchToLatest: 取指定的那個水龍頭的吐出的最新玻璃球
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RACSubject *letters=[RACSubjectsubject];
RACSubject *numbers=[RACSubjectsubject];
RACSubject *signalOfSignals=[RACSubjectsubject];
RACSignal *switched=[signalOfSignalsswitchToLatest];
// Outputs: A B 1 D
[switchedsubscribeNext:^(NSString *x){
NSLog(@"%@",x);
}];
[signalOfSignalssendNext:letters];
[letterssendNext:@"A"];
[letterssendNext:@"B"];
[signalOfSignalssendNext:numbers];
[letterssendNext:@"C"];
[numberssendNext:@"1"];
[signalOfSignalssendNext:letters];
[numberssendNext:@"2"];
[letterssendNext:@"D"];
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常用宏
RAC 可以看作某個屬性的值與一些信號的聯動
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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);
}];
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RACObserve 監聽屬性的改變，使用block的KVO
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[RACObserve(self.textField,text)subscribeNext:^(NSString *newName){
NSLog(@"%@",newName);
}];
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UI Event
RAC爲系統UI提供了很多category，非常棒，比如UITextView、UITextField文本框的改動rac_textSignal，UIButton的的按下rac_command等等。
最後
有了RAC，可以不用去操心值什麼時候到達什麼時候改變，只需要簡單的進行數據來了之後的步驟就可以了。
說了這麼多，在回過頭去看leezhong的比喻和該文最後總結的關係圖，再好好梳理一下吧。我也是初學者，誠惶誠恐的呈上這篇博文，歡迎討論，如有不正之處歡迎批評指正。
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.htmlhttp://nshipster.com/reactivecocoa/