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Rx 處理器目錄 (Catalog of Rx operators)

目標	可選方式	Rx 處理器(Operator)
創建 `Observable` Creating `Observables`	直接創建 By explicit logic	Create Defer
	根據范圍創建 By specification	Range Repeat Generate Timer Interval Return
	使用預設 Predefined primitives	Throw Never Empty
	從其他類型創建 From other types	FromEventPattern FromEvent FromTask FromAsync
變換 Transforming	單一值 To single value	Select Materialize/Dematerialize Timestamp TimeInterval
	展開內部的`Collection`或者`Observable` Flattening inner collections/observables	SelectMany
分割成子序列 Splitting to subsequences	根據順序或者時間 By coincidence/time	Buffer Window
	根據分組條件 By common key	GroupBy GroupByUntil
控制`Observer`和`Observable`之間的關系 Controlling the observer- observable relationship	從觀察者角度進行控制 The observed sequence	Take TakeUntil TakeWhile Skip SkipWhile SkipUntil StartWith
	從訂閱者角度進行控制 The subscription	Publish/PublishLast Multicast Replay RefCount Subscribe/DelaySubscription
組合 Combining	多值組合 Values from multiple	CombineLatest WithLatestFrom Zip Merge GroupJoin
	每次取一個值 Values from one at a time	Concat Switch Join Amb

前言

本書名為《Rx.NET 實戰》（Rx.NET in Action），本書很好地介紹了，在.NET 開發人員使用 Rx時，需要的細節和基礎知識。特別是，它解釋了如何將 .NET 中的大量異步類型連接到 Rx Observable(可觀察序列)，以及如何處理錯誤、資源分配和并發性問題。

自問世以來，.NET Framework 一直強調異步執行和非阻塞 I/O 的重要性。通過委托，.NET Framework 從一開始就強調了高階函數式編程。通過在委托上自動定義 BeginInvoke 和 EndInvoke 方法，開發人員可以異步調用任何方法。

但是，異步操作的 BeginInvoke/EndInvoke 模式既繁瑣又冗長，因為它需要將代碼轉換為**延續傳遞(continuation-passing)**的模式。作為替代方案，.NET Framework 引入了基于事件的異步模式，該模式使用 .NET 對事件和事件處理程序的內置支持。與異步委托相比，雖然基于事件的模式向前邁進了一大步，但仍有更多的方式可以簡化開發。

在處理同步數據流這個問題上，利用 Enumerable/IEnumerator 接口，LINQ 標準查詢處理器(Operator)可以將該問題轉換成聲明式的方法進行處理，漂亮且優雅。如果我們能將事件也理解成數據流，并為事件提供一個類似 LINQ 的編程模型，豈不美哉？

當把事件用于異步調用時，我們會發現一個問題或者說是弊端，那就是大多數事件（例如鼠標點擊事件）與異步操作綁定過程中，最多只能產生一個值。如果我們能利用這一規律——即異步方法只返回一個值，然后給異步方法構建一個類似命令式編程的模型，并支持常規的類似控制流的條件、循環和異常處理，豈不更好？

事實證明，這兩個問題的答案都是肯定的！通過使用均衡化的數學技巧，我們可以將 同步拉式流(synchronous pull-based stream) 中的 IEnumerable /IEnumerator 接口，轉換成 異步推式流(asynchronous push-based stream) 中的 IObservable /IObserver 接口。 C# 和 Visual Basic 中的 async/await 語法允許開發人員使用常規命令語法編寫同步和異步方法，而 LINQ 完全有能力支持發人員編寫同步和異步，兩種數據流的查詢。

這就是 Rx 的核心。現在，.NET 之外的許多語言都采用了 one/many混合sync/async 的模式，這使得開發人員無論使用哪種語言都能愉快地工作。

如果你是一名.NET開發人員，你一定要隨身攜帶本書，以便將 Rx.NET 用于實踐！

— 埃里克-梅耶 ERIK MEIJER
RX 的發明者，應用對偶（APPLIED DUALITY）的創始人

閱讀筆記:作者是applied duality的創始人，這個叫做applied duality公司的主頁上有張圖很有意思。

x軸黃色代表數據速率變化的大小，應該是說數據從靜態拉取（pull）變化成動態推送（push）；

y軸藍色表示多樣化的變化，應該是描述數據的表達方式從外鍵/主鍵模式(fk/pk)變化到主鍵/值模式(key/value)；

z軸紅色代表體量的變化，這個好理解，就是從小數據量（small）到大數據量（big）；

這張圖我覺得作者想表達兩層含義：

作者認為Rx技術，從某種層面上可以理解為一種改良的sql技術，Rx可以適應數據的速率變化x，多樣化y，體量變化z。
作者認為Rx聲明式編程和Sql聲明式編程之間存在對等性，彼此在處理數據的思想上是互通的。

從主頁的介紹中能看到，作者發現時代在變化，數據逐漸從原來的靜態模式轉換成動態模式。他應該是想讓Rx技術能像Sql一樣，以一種聲明的方式讓人們去處理數據。畢竟用過Sql的人都能感受到她特殊的魅力。

序言

Reactive Extensions (Rx) for .NET 于 2009 年 11 月首次發布，其簡短描述為："Rx 是一個 .NET 庫，允許程序員編寫簡潔的聲明式代碼，根據熟悉的 .NET 習慣和模式，來協調異步和基于事件的程序。(見 http://mng.bz/gQ31）。

我還記得我當時觀看了第一個示例，并閱讀了討論內容。這解決方案如此優雅和簡單，讓我驚嘆不已。不幸的是，當我親自嘗試使用 Rx 時，發現事情比我想象的要難得多，在反應式編程方式上，我需要重新改變我的思維模式。在那個年代，這方面的資料并不多，我不得不努力解決自己的問題，并通過大量的試錯來艱難地學習。

2012 年，在我服兵役結束并加入 CodeValue（www.codevalue.net）之后，有兩個重大項目讓我真正體會到了Rx的優勢。第一個項目是一個網絡安全應用程序，它需要對多個事件做出反應并進行協調，以便向最終用戶顯示并發的各種事件的狀態。第二個是在移動和 PC 設備上運行視頻聊天APP。視頻聊天APP對用戶登錄和退出系統等事件做出反應，且必須以不同方式，接收處理各類信息。盡管這兩個系統并不相同，但它們卻面臨同一個問題，即根據事件編寫流程。該流程涉及對接收值過濾，處理異步和并發，以及識別重復發生的事件模式，以便應用程序能夠高效、正確地做出響應。我在這兩個系統中都引入了 Rx，這也是每個系統取得成功的原因之一。我們的工作超出了預期，也比計劃提前完成。

不過，盡管我掌握了 Rx 方面的知識，問題還是時有發生，而有關 Rx 的書籍和指南等資料卻很少。很多時候，問題的起因是我的同事們缺乏相關知識，或者出現了對我們來說很陌生的情況。幸運的是，在我找到問題根源后，問題很容易就解決了，這主要是因為 Rx 處理器的靈活性。在接下來的幾年里，我開始在博客上談論 Rx 以及它如何讓復雜問題的解決變得簡單。就在那時，我萌生了寫這本書的想法。我的愿景是編寫一本循序漸進的指南，希望讓.NET程序員盡可能獲取到使用Rx庫和反應式編程所需的內容。我還想在書中介紹我多年來獲得的實踐經驗，以及存在的問題和解決辦法。

為了確保本書實現其目標，我付出了艱苦而細致的工作。有些章節必須重寫，有些主題必須更改，有些材料必須刪去，以便集中介紹重要的基本功能。這些辛勤工作的成果就是《Rx.NET in Action》，這是一本可以從頭到尾閱讀的書，也可以直接翻閱特定章節來解決問題或加深記憶。

Rx 是一種不斷發展的技術，也被移植到了許多其他平臺和語言上。它是一個開源項目，是 .NET 基金會（www.dotnetfoundation.org）的一部分。我希望 Rx 將成為在 .NET 中編程、組織和協調異步和基于事件的程序的實際方法，并希望本書能為你提供所需的一切，讓你為 Rx 這個令人興奮的新世界做好準備。

閱讀感悟：感謝作者對于Rx的貢獻，每每讀到前言，我也是感慨萬千，作為一個程序員能找到的Rx中文資料少之又少。境遇和作者寫書時其實是一樣的，希望本書能給更多人帶來驚喜和快樂。

致謝

謹以此書獻給我的妻子加芙列拉。在我寫作的整個過程中，是你的支持、關愛和照顧讓我得以將這本書變成現實。我愛你，我欽佩你在我忙于寫作時所付出的許多努力。

我美麗的孩子希拉和約納坦，你們給我的生活帶來了歡樂和光明；我深愛著你們。當你們睡著時，坐在你們身邊，給了我許多章節的靈感。

感謝我的父母埃斯特和什洛莫，是他們給我買了第一臺電腦，點燃了我對計算機科學的熱情。

感謝我的表弟蓋伊，他對我的生活和我今天看待事物的方式產生了巨大影響，我的許多軟件能力都源于你的教導。

我的其他家人在我和他們聊天時，不得不忍受我的思緒飄到書上，我感謝你們所做的一切。

特別要感謝我的好朋友 Dror Helper，他在我不知情的情況下給了我很多建議，這些建議促成了這本書的誕生。

還要感謝我在 CodeValue 的所有同事，他們在整個過程中給予了我大力支持。

特別感謝 Erik Meijer 為我的書提供了精彩的前言，當然也要感謝他幫助創建了 Rx。

感謝 Manning 的員工。在編輯、制作和推廣方面與我一起工作的每個人，無論是直接的還是幕后的，都幫助我創作出了最好的圖書。這確實是一個團隊的努力。

感謝在寫作和發展過程中提供反饋意見的眾多審稿人： Bruno Sonnino、Bachir Chihani、Carsten J?rgensen、Dror Helper、Edgar Knapp、Fabrizio Cucci、Goetz Heller、Ignacio Rigoni、Jason Hales、Joel Kotarski、Jorge Branco、Mattias Lundell、Michele Mauro、Oscar Vargas、Rohit Sharma 和 Stephen Byrne。還要感謝技術校對員科迪-桑德（Cody Sand），他一絲不茍地審閱了最終稿件的示例代碼。

最后，非常感謝 Rx 團隊和貢獻者們，是他們打造了一項出色的技術。

關于本書

《Rx.NET in Action》是一本面向 .NET 開發人員的反應式擴展庫完整指南。書中提供了解釋、最佳實踐、技巧和竅門，使你能夠在應用程序中充分使用 Rx。

誰應該閱讀本書？

Rx.NET in Action 適用于編寫基于事件和異步應用程序的.NET 開發人員，他們需要對事件和基于推送的源進行強大的消費和查詢功能。

《Rx.NET in Action》也適合那些對反應式程序設計和 Rx 庫技術感到好奇，但又不急需使用的開發人員。在你的工具箱中添加 Rx 知識對未來的項目很有價值；反應式編程是一個熱門話題，在未來仍將如此。

本書主要使用 Rx 的 .NET 版本，代碼示例使用 C# 語言。熟悉 C# 的讀者可以輕松掌握。

本書適用于 .NET 支持的任何平臺（包括 .NET Core）。

本書的編排方式

全書共 11 章，分為兩個部分。
第 1 部分，介紹了反應式編程以及理解庫的功能方面所需的 .NET 技能。

第 1 章探討了反應式編程范式和反應式宣言概念。該章介紹了 Rx 的構建模塊，并解釋了何時以及為何要使用 Rx。
第 2 章是你真正接觸 Rx 的地方，也是將 Rx 融入你的應用程序所需的步驟。它展示了在應用程序中使用 Rx 的簡單案例研究，并比較了同一應用程序在使用 Rx 之前和之后的兩個版本。
第 3 章概述了 Rx 使用的函數式編程概念和技術，以及它們如何與 .NET 框架和 C# 語言結合使用。

第 2 部分，深入介紹了使用 Rx 所要完成的每項任務——從創建Observable(可觀察序列)和Observer(觀察者)對象，到控制它們的生命周期以及對在它們之上創建的查詢做出反應。

第 4 章介紹了創建 Observable(可觀察序列)的方法，并展示了如何通過枚舉式和內置創建Operator(處理器)創建同步Observable(可觀察序列)。
第 5 章解釋了 Rx 處理異步代碼的方式，以及如何將本地 .NET 異步類型橋接到可觀察對象中。本章還討論了異步代碼在現代應用程序中的重要性，以及如何在程序中添加周期性行為。
第 6 章集中討論了 Observable(可觀察序列) 與observer(觀察者) 的關系以及如何控制這種關系。在這一章中，我講解了針對各種場景創建observer(觀察者)的最佳方法，以及如何限制observer(觀察者)訂閱的生命周期。
第 7 章解釋了熱觀察對象和冷觀察對象的區別，并介紹了 Rx subject。本章教你如何在observer(觀察者)訂閱觀察對象時控制Observable(可觀察序列) 的狀態，以及如何在observer(觀察者)之間共享排放。
第 8 章提供了 Rx 庫中提供的基本查詢處理器(Operator)目錄。Rx 通常被稱為 LINQ to Events，了解 Rx 處理器(Operator)的詳細信息將有助于你構建功能強大的查詢，從而節省你的時間和精力。
第 9 章延續了第 8 章的內容，展示了分割和組合 Observable(可觀察序列)的高級方法。你將學習如何根據條件或巧合對元素進行分組，以及如何對observer(觀察者)之間的相關性做出反應。
第 10 章深入探討了 Rx 并發模型和同步。我介紹了Scheduler(調度器)的概念，并解釋了 Rx 提供的Scheduler(調度器)。然后，我將講解如何控制 Rx 查詢的時間和計算位置。
第 11 章教你保護 Rx 查詢免受故障影響，并對查詢處理中可能發生的錯誤做出反應。本章還介紹了管理由 Observable(可觀察序列)和 Rx 查詢消耗的資源的方法。

本書還有三個附錄：

附錄 A 總結了 .NET 中異步編程的概念。
附錄 B 介紹了 Rx Disposables 庫，并解釋了如何使用該庫提供的實用程序。
附錄 C 解釋了如何測試 Rx 處理器(Operator)和查詢。

本書可作為指南和參考書使用。如果你是 Rx 的新手，我建議你從頭開始閱讀。如果你已經熟悉了 Rx 概念，根據你要完成的任務閱讀特定章節可能會有所幫助。

關于代碼

本書包含許多源代碼示例，既有編號列表，也有與普通文本并列的示例。在這兩種情況下，源代碼的格式都是固定寬度的字體，以便與普通文本區分開來。有時，代碼也以粗體顯示，以突出顯示與本章前幾步相比發生變化的代碼，例如，當新功能添加到現有代碼行時。

在許多情況下，原始源代碼都經過了重新格式化；我們添加了換行符，并重新調整了縮進，以適應書中可用的頁面空間。在極少數情況下，即使這樣做也是不夠的，因此在列表中加入了換行標記（?）。此外，源代碼中的注釋往往在正文描述代碼時從列表中刪除。許多列表都附有代碼注釋，以突出重要概念。

本書的源代碼可從出版商的網站（www.manning.com/books/rx-dot-net-in-action）和GitHub（https://github.com/tamirdresher/RxInAction）下載。該代碼的使用說明包含在資源庫根目錄下的 README 文件中。

在電子書中，某些列表和代碼片段使用了顏色。藍色用于表示原始類型和保存的關鍵字。水藍色用于突出顯示用戶定義的類型，紅色用于字符串字面量。棕色用于字符串參數占位符，綠色用于注釋。一如既往，黑色為用戶代碼。

作者在線

購買《Rx.NET in Action》后，你可以免費訪問由 Manning Publications 管理的私人網絡論壇，在這里你可以對本書發表評論，提出技術問題，并從作者和其他用戶那里獲得幫助。要訪問論壇并訂閱，請將瀏覽http://www.manning.com/books/rx-dot-net-in-action。本頁提供的信息包括注冊后如何進入論壇、可獲得的幫助種類以及論壇行為規則。

Manning對讀者的承諾是提供一個場所，讓讀者個人之間以及讀者與作者之間能夠進行有意義的對話。這并不是對作者參與的具體數量的承諾，作者對作者在線論壇的貢獻仍然是自愿的（而且是無償的）。我們建議你試著向作者提出一些具有挑戰性的問題，以免他對這本書產生興趣。

對本書的興趣

題外話！只要本書還在印刷，就可以從出版商的網站上訪問作者在線論壇和以前的討論檔案。其他在線資源
如果你對 Rx 感興趣，還可以訪問 Rx 門戶網站 http://reactivex.io，它提供了一個開發者中心。其中包含有關該庫及其端口的

關于作者

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TAMIR DRESHER 是一名高級軟件架構師，在以色列的 CodeValue 公司擔任顧問。作為微軟編程社區的杰出成員，Tamir 經常在開發者會議上就軟件開發主題發表演講，并在 Ruppin 學術中心擔任軟件工程講師。
作為 .NET Framework 和軟件工藝方面的專家，Tamir 已經培訓了數百名開發人員，并為商業和公共部門的許多知名客戶提供了幫助。
自 Rx 發布以來，Tamir 一直在使用它，且愛不釋手。作為早期使用者之一，Tamir 了解 Rx 庫的內部結構，并積極地向其他開發人員介紹 Rx，幫助他們利用反應式編程的強大功能提高編程技能。
Tamir 在他的博客 www.tamirdresher.com 上講述了他的編程經歷。

關于封面插圖

《Rx.NET in Action》封面上的人物標題為 “中國僧侶或道士的習慣”。插圖選自出版商托馬斯-杰弗里斯（Thomas Jefferys）的《古今各國服飾集》（四卷）倫敦，1757 年至 1772 年間出版。扉頁上標明這些是手工上色的銅版雕刻，并用阿拉伯樹膠增色。托馬斯-杰弗里斯（1719-1771 年）被稱為 “喬治三世的地理學家”。作為一名英國制圖師，他是當時領先的地圖供應商。他為政府和其他官方機構雕刻和印刷地圖，并制作了大量商業地圖和地圖集，尤其是北美地圖。作為一名地圖繪制者，他對所勘測地當地的服飾和風土人情產生了濃厚的興趣，他將這些都收藏在書中，內容十分精彩。
在 18 世紀晚期，以休閑為目的的出國旅行度假相對較少，于是乎像這樣的作品集便很受歡迎，它向游客和人們介紹了其他國家的居民。杰弗里斯畫冊中圖畫豐富多彩，生動地展現了約 200 年前世界各國的異域風情。自那以后，著裝發生了變化，像當時那樣，如此豐富的地區性也逐漸消失。現在，人們常常很難分辨出一個大洲和另一個大洲的居民。也許，樂觀地看，我們用文化和視覺的多樣性換來了更加豐富多彩的個人生活。或者說，我們換來了更豐富多彩、更有趣的知識和技術生活。
在我們很難區分一本電腦書籍和另一本書籍的時候，Manning 用杰弗里斯的圖片還原了兩個世紀前豐富多彩的地區生活，用書籍封面頌揚了電腦行業的創造力和主動性。

Rx.NET in Action 第一章學習筆記
Rx.NET in Action 第二章學習筆記
Rx.NET in Action 第三章學習筆記
Rx.NET in Action 第四章學習筆記