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高大上函数响应式编程框架ReactiveCocoa学习笔记1 简介
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ReactiveCocoa函数响应式编程
一、简介
ReactiveCocoa(其简称为RAC)是函数响应式编程框架。RAC具有函数式编程和响应式编程的特性。它主要吸取了.Net的 Reactive Extensions的设计和实现。
函数式编程 (Functional Programming)
函数式编程也可以写N篇,它是完全不同于OO的编程模式,这里主要讲一下这个框架使用到的函数式思想。
1) 高阶函数:在函数式编程中,把函数当参数来回传递,而这个,说成术语,我们把他叫做高阶函数。在oc中,blocks是被广泛使用的参数传递,它实际上是匿名函数。
高阶函数调用过程有点像linux命令里的pipeline(管道),一个命令调用后的输出当作另一个命令输入,多个命令之间可以串起来操作。来个例子:
1 2 3 4 5 6 7 8 | RACSequence *numbers = [@ "1 2 3 4 5 6 7 8 9" componentsSeparatedByString:@ " " ].rac_sequence; // Contains: 22 44 66 88 RACSequence *doubleNumber = [[numbers filter:^ BOOL ( NSString *value) { return (value.intValue % 2) == 0; }] map:^ id ( id value) { return [value stringByAppendingString:value]; }]; |
上面的例子是数组里的值先进行过滤filter,得到偶数,然后再将结果的每个值进行map操作,调用stringByAppendingString,最终输出22 44 66 88.
2) 惰性(或延迟)求值:Sequences对象等,只有当被使用到时,才会对其求值。
关于函数编程,有兴趣的大家可以研究下haskell或者clojure,不过目前好多语言都在借用函数式的思想。
响应式编程(Functional Reactive Programming:FRP)
响应式编程是一种和事件流有关的编程模式,关注导致状态值改变的行为事件,一系列事件组成了事件流。
一系列事件是导致属性值发生变化的原因。FRP非常类似于设计模式里的观察者模式。
响应式编程是一种针对数据流和变化传递的编程模式,其执行引擎可以自动的在数据流之间传递数据的变化。比如说,在一种命令式编程语言中,a: = b + c 表示 a 是 b + c 表达式的值,但是在RP语言中,它可能意味着一个动态的数据流关系:当c或者b的值发生变化时,a的值自动的发生变化。
RP已经被证实是一种最有效的处理交互式用户界面、实时模式下的动画的开发模式,但本质上是一种基本的编程模式。现在最为热门的JavaFX脚本语言中,引入的bind就是RP的一个概念实现。
响应式编程其关键点包括:
1) 输入被视为"行为",或者说一个随时间而变化的事件流
2) 连续的、随时间而变化的值
3) 按时间排序的离散事件序列
FRP与普通的函数式编程相似,但是每个函数可以接收一个输入值的流,如果其中,一个新的输入值到达的话,这个函数将根据最新的输入值重新计算,并且产生一个新的输出。这是一种”数据流"编程模式。
二、为什么我们要用它
1,开发过程中,状态以及状态之间依赖过多,RAC更加有效率地处理事件流,而无需显式去管理状态。在OO或者过程式编程中,状态变化是最难跟踪,最头痛的事。这个也是最重要的一点。
2,减少变量的使用,由于它跟踪状态和值的变化,因此不需要再申明变量不断地观察状态和更新值。
3,提供统一的消息传递机制,将oc中的通知,action,KVO以及其它所有UIControl事件的变化都进行监控,当变化发生时,就会传递事件和值。
4,当值随着事件变换时,可以使用map,filter,reduce等函数便利地对值进行变换操作。
三、何时使用
1,处理异步或者事件驱动的数据变化
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 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 | static void *ObservationContext = &ObservationContext; - ( void )viewDidLoad { [ super viewDidLoad]; [LoginManager.sharedManager addObserver: self forKeyPath:@ "loggingIn" options: NSKeyValueObservingOptionInitial context:&ObservationContext]; [ NSNotificationCenter .defaultCenter addObserver: self selector : @selector (loggedOut:) name:UserDidLogOutNotification object:LoginManager.sharedManager]; [ self .usernameTextField addTarget: self action: @selector (updateLogInButton) forControlEvents:UIControlEventEditingChanged]; [ self .passwordTextField addTarget: self action: @selector (updateLogInButton) forControlEvents:UIControlEventEditingChanged]; [ self .logInButton addTarget: self action: @selector (logInPressed:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside]; } - ( void )dealloc { [LoginManager.sharedManager removeObserver: self forKeyPath:@ "loggingIn" context:ObservationContext]; [ NSNotificationCenter .defaultCenter removeObserver: self ]; } - ( void )updateLogInButton { BOOL textFieldsNonEmpty = self .usernameTextField.text.length > 0 && self .passwordTextField.text.length > 0; BOOL readyToLogIn = !LoginManager.sharedManager.isLoggingIn && ! self .loggedIn; self .logInButton.enabled = textFieldsNonEmpty && readyToLogIn; } - ( IBAction )logInPressed:(UIButton *)sender { [[LoginManager sharedManager] logInWithUsername: self .usernameTextField.text password: self .passwordTextField.text success:^{ self .loggedIn = YES ; } failure:^( NSError *error) { [ self presentError:error]; }]; } - ( void )loggedOut:( NSNotification *)notification { self .loggedIn = NO ; } - ( void )observeValueForKeyPath:( NSString *)keyPath ofObject:( id )object change:( NSDictionary *)change context:( void *)context { if (context == ObservationContext) { [ self updateLogInButton]; } else { [ super observeValueForKeyPath:keyPath ofObject:object change:change context:context]; } } // RAC实现: - ( void )viewDidLoad { [ super viewDidLoad]; @weakify ( self ); RAC( self .logInButton, enabled) = [RACSignal combineLatest:@[ self .usernameTextField.rac_textSignal, self .passwordTextField.rac_textSignal, RACObserve(LoginManager.sharedManager, loggingIn), RACObserve( self , loggedIn) ] reduce:^( NSString *username, NSString *password, NSNumber *loggingIn, NSNumber *loggedIn) { return @(username.length > 0 && password.length > 0 && !loggingIn.boolValue && !loggedIn.boolValue); }]; [[ self .logInButton rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside] subscribeNext:^(UIButton *sender) { @strongify ( self ); RACSignal *loginSignal = [LoginManager.sharedManager logInWithUsername: self .usernameTextField.text password: self .passwordTextField.text]; [loginSignal subscribeError:^( NSError *error) { @strongify ( self ); [ self presentError:error]; } completed:^{ @strongify ( self ); self .loggedIn = YES ; }]; }]; RAC( self , loggedIn) = [[ NSNotificationCenter .defaultCenter rac_addObserverForName:UserDidLogOutNotification object: nil ] mapReplace: @NO ]; } |
2, 链式的依赖操作
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 | [client logInWithSuccess:^{ [client loadCachedMessagesWithSuccess:^( NSArray *messages) { [client fetchMessagesAfterMessage:messages.lastObject success:^( NSArray *nextMessages) { NSLog (@ "Fetched all messages." ); } failure:^( NSError *error) { [ self presentError:error]; }]; } failure:^( NSError *error) { [ self presentError:error]; }]; } failure:^( NSError *error) { [ self presentError:error]; }]; // RAC实现: [[[[client logIn] then:^{ return [client loadCachedMessages]; }] flattenMap:^( NSArray *messages) { return [client fetchMessagesAfterMessage:messages.lastObject]; }] subscribeError:^( NSError *error) { [ self presentError:error]; } completed:^{ NSLog (@ "Fetched all messages." ); }]; |
3, 并行依赖操作:
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 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 | __block NSArray *databaseObjects; __block NSArray *fileContents; NSOperationQueue *backgroundQueue = [[ NSOperationQueue alloc] init]; NSBlockOperation *databaseOperation = [ NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ databaseObjects = [databaseClient fetchObjectsMatchingPredicate:predicate]; }]; NSBlockOperation *filesOperation = [ NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSMutableArray *filesInProgress = [ NSMutableArray array]; for ( NSString *path in files) { [filesInProgress addObject:[ NSData dataWithContentsOfFile:path]]; } fileContents = [filesInProgress copy ]; }]; NSBlockOperation *finishOperation = [ NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ [ self finishProcessingDatabaseObjects:databaseObjects fileContents:fileContents]; NSLog (@ "Done processing" ); }]; [finishOperation addDependency:databaseOperation]; [finishOperation addDependency:filesOperation]; [backgroundQueue addOperation:databaseOperation]; [backgroundQueue addOperation:filesOperation]; [backgroundQueue addOperation:finishOperation]; // RAC 实现 RACSignal *databaseSignal = [[databaseClient fetchObjectsMatchingPredicate:predicate] subscribeOn:[RACScheduler scheduler]]; RACSignal *fileSignal = [RACSignal startEagerlyWithScheduler:[RACScheduler scheduler] block:^( id <RACSubscriber> subscriber) { NSMutableArray *filesInProgress = [ NSMutableArray array]; for ( NSString *path in files) { [filesInProgress addObject:[ NSData dataWithContentsOfFile:path]]; } [subscriber sendNext:[filesInProgress copy ]]; [subscriber sendCompleted]; }]; [[RACSignal combineLatest:@[ databaseSignal, fileSignal ] reduce:^ id ( NSArray *databaseObjects, NSArray *fileContents) { [ self finishProcessingDatabaseObjects:databaseObjects fileContents:fileContents]; return nil ; }] subscribeCompleted:^{ NSLog (@ "Done processing" ); }]; |
4, 简化集合操作
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | NSMutableArray *results = [ NSMutableArray array]; for ( NSString *str in strings) { if (str.length < 2) { continue ; } NSString *newString = [str stringByAppendingString:@ "foobar" ]; [results addObject:newString]; } |
//RAC实现:
1 2 3 4 5 6 7 | RACSequence *results = [[strings.rac_sequence filter:^ BOOL ( NSString *str) { return str.length >= 2; }] map:^( NSString *str) { return [str stringByAppendingString:@ "foobar" ]; }];
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高大上函数响应式编程框架ReactiveCocoa学习笔记1 简介