FRP,全稱為Functional Reactive Programming,是一種響應變化的編程范式,最近幾年比較火,大概的理解就像這樣:
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當a的值或者b的值發生變化時,c的值會自動響應a的值或b的值變化的信號,自動更正自己的值,類似這種編程思想就稱為FRP。
FRP提供了一種信號機制來實現這樣的效果,通過信號來記錄值的變化。信號可以被疊加、分割或合并。通過對信號的組合,就不需要去監聽某個值或事件。
二、ReactiveCocoa介紹
ReactiveCocoa是github開源的一個第三方框架,是在iOS平臺上對FRP的實現。
FRP的核心是信號,信號在ReactiveCocoa
(以下簡稱RAC)中是通過RACSignal
來表示的,信號是數據流,可以被綁定和傳遞。
下面簡單介紹下RAC的幾個概念:
Signal
:信號管,可以想象成水龍頭Value
:信號值,可以想象成玻璃球
可以把信號管(Signal
)想象成水龍頭,只不過里面不是水,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,不會出現并排的情況(數據都是線性處理的,不會出現并發情況)Subscriber
:接受方,可以想象成水龍頭出水口
水龍頭的開關默認是關的,除非有了接收方(Subscriber
),才會打開。這樣只要有新的玻璃球進來,就會自動傳送給接收方。Filter
:過濾器
可以在水龍頭上加一個過濾嘴(Filter
),不符合的不讓通過Map
:改動器
可以在水龍頭上加一個改動裝置(Map
),把球改變成符合自己的需求
三、ReactiveCocoa框架各組件
1. RACStream類
水管里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,是作為描述抽象的父類,它本身的使用意義并不很大,一般會以RACSignal
或者RACSequence
等這些更高層次的表現形態代替。
RACStream的功能總結看下圖:
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2. RACSignal類
RAC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里出來,只有了接收方才能獲取到這些玻璃球。RACSignal
會發送下面三種事件給它的接受方,想象成水龍頭有個指示燈來匯報它的工作狀態,接受方通過-subscribeNext:error:completed:
對不同事件作出相應反應:
Next
:從水龍頭里流出的新玻璃球Error
:獲取新的玻璃球發生了錯誤,一般要發送一個NSError對象,表明哪里錯了Completed
:全部玻璃球已經順利抵達,沒有更多的玻璃球加入了
RACSignal
可以發送任意多個Next
事件,和一個Error
或者Completed
事件
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3. RACSubject類
RACSubject
類,可以認為是“可變的(Mutable)”信號/自定義信號,它是嫁接非RAC代碼到Signal
世界的橋梁
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4. RACCommand類
RACCommand
類,可以認為是回應某些動作的信號,通常觸發該信號的動作都是UI控件
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5. RACSequence類
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這些集合類直接轉換為RACSequence
來使用。
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6. RACScheduler類
RACScheduler
類,類似于GCD,但RACScheduler
類支持撤銷,并且總是運行安全的。RACScheduler
是RAC里面對線程的簡單封裝,事件可以在指定的RACScheduler
上分發和執行,不特殊指定的話,事件的分發和執行都在一個默認的后臺線程里面做,大多數情況也就不用動了。
有一些特殊的Signal
必須在主線程調用,使用-deliverOn:
可以切換調用的線程。
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四、ReactiveCocoa簡單使用20例
1. 觀察值變化
你別動,你一動我就知道。
//當self.value的值變化時調用Block,這是用KVO的機制,RAC封裝了KVO
@weakify(self);
[RACObserve(self, value) subscribeNext:^(NSString* x) { @strongify(self); NSLog(@"你動了"); }];
2. 單邊響應
你唱歌,我就跳舞。
//創建一個信號
RACSignal *signalA = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {//這個信號里面有一個Next事件的玻璃球和一個Complete事件的玻璃球[subscriber sendNext:@"唱歌"]; [subscriber sendCompleted]; return nil; }]; //對信號進行改進,當信號里面流的是”唱歌”,就改成”跳舞”返還給self.value RAC(self, value) = [signalA map:^id(NSString *value) { if ([value isEqualToString:@"唱歌"]) { return @"跳舞"; } return @""; }];
3. 雙邊響應
你向西,他就向東,他向左,你就向右。
//創建2個通道,一個從A流出的通道A和一個從B流出的通道B
RACChannelTerminal *channelA = RACChannelTo(self, valueA);
RACChannelTerminal *channelB = RACChannelTo(self, valueB);
//改造通道A,使通過通道A的值,如果等于"西",就改為"東"傳出去 [[channelA map:^id(NSString *value) { if ([value isEqualToString:@"西"]) { return @"東"; } return value; }] subscribe:channelB];//通道A流向B //改造通道B,使通過通道B的值,如果等于"左",就改為"右"傳出去 [[channelB map:^id(NSString *value) { if ([value isEqualToString:@"左"]) { return @"右"; } return value; }] subscribe:channelA];//通道B流向A //KVO監聽valueA的值得改變,過濾valueA的值,返回YES表示通過 [[RACObserve(self, valueA) filter:^BOOL(id value) { return value ? YES : NO; }] subscribeNext:^(NSString* x) { NSLog(@"你向%@", x); }]; //KVO監聽valueB的值得改變,過濾valueB的值,返回YES表示通過 [[RACObserve(self, valueB) filter:^BOOL(id value) { return value ? YES : NO; }] subscribeNext:^(NSString* x) { NSLog(@"他向%@", x); }]; //下面使valueA的值和valueB的值發生改變 self.valueA = @"西"; self.valueB = @"左";
幫助理解,我做了下面這個圖,①②③④是打印順序:
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4. 代理
你是程序員,你幫我寫個app吧。
//代理定義
@protocol ProgrammerDelegate - (void)makeAnApp; @end /****************************************/ //為self添加一個信號,表示代理ProgrammerDelegate的makeAnApp方法信號 RACSignal *programmerSignal = [self rac_signalForSelector:@selector(makeAnApp) fromProtocol:@protocol(ProgrammerDelegate)]; //設置代理方法makeAnApp的實現 [programmerSignal subscribeNext:^(RACTuple* x) { //這里可以理解為makeAnApp的方法要的執行代碼 NSLog(@"花了一個月,app寫好了"); }]; //調用代理方法 [self makeAnApp];
5. 廣播
知道你的頻道,我就能聽到你了。
NSNotificationCenter *center = [NSNotificationCenter defaultCenter];
//注冊廣播通知
RACSignal *signal = [center rac_addObserverForName:@"代碼之道頻道" object:nil]; //設置接收到通知的回調處理 [signal subscribeNext:^(NSNotification* x) { NSLog(@"技巧:%@", x.userInfo[@"技巧"]); }]; //發送廣播通知 [center postNotificationName:@"代碼之道頻道" object:nil userInfo:@{@"技巧":@"用心寫"}];
6. 串聯
兩個管串聯,一個管處理完自己的東西,下一個管才開始處理自己的東西
生活是一個故事接一個故事。
//創建一個信號管A
RACSignal *signalA = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {//發送一個Next玻璃球和一個Complete玻璃球[subscriber sendNext:@"我戀愛啦"]; [subscriber sendCompleted]; return nil; }]; //創建一個信號管B RACSignal *signalB = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) { //發送一個Next玻璃球和一個Complete玻璃球 [subscriber sendNext:@"我結婚啦"]; [subscriber sendCompleted]; return nil; }]; //串聯管A和管B RACSignal *concatSignal = [signalA concat:signalB]; //串聯后的接收端處理 [concatSignal subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"%@",x); }]; //打印:我戀愛啦 我結婚啦
7. 并聯
兩個管并聯,只要有一個管有東西,就拿出來處理它。
污水都應該流入污水處理廠被處理。
//創建信號A
RACSignal *signalA = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {[subscriber sendNext:@"紙廠污水"];return nil; }]; //創建信號B RACSignal *signalB = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) { [subscriber sendNext:@"電鍍廠污水"]; return nil; }]; //并聯2個信號 RACSignal *mergeSignal = [RACSignal merge:@[signalA, signalB]]; [mergeSignal subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"處理%@",x); }];
8. 組合
//定義2個自定義信號
RACSubject *letters = [RACSubject subject];
RACSubject *numbers = [RACSubject subject];
//組合信號
[[RACSignal combineLatest:@[letters, numbers] reduce:^(NSString *letter, NSString *number){ //把2個信號的信號值進行字符串拼接 return [letter stringByAppendingString:number]; }] subscribeNext:^(NSString * x) { NSLog(@"%@", x); }]; //自己控制發送信號值 [letters sendNext:@"A"]; [letters sendNext:@"B"]; [numbers sendNext:@"1"];//打印B1 [letters sendNext:@"C"];//打印C1 [numbers sendNext:@"2"];//打印C2
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9. 合流壓縮
我們是紅白的
//創建信號A
RACSignal *signalA = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {[subscriber sendNext:@"紅"];[subscriber sendNext:@"白"]; return nil; }]; //創建信號B RACSignal *signalB = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) { [subscriber sendNext:@"白"]; return nil; }]; //合流后出來的是壓縮包,需要解壓才能取到里面的值 [[signalA zipWith:signalB] subscribeNext:^(RACTuple* x) { //解壓縮 RACTupleUnpack(NSString *stringA, NSString *stringB) = x; NSLog(@"我們是%@%@的", stringA, stringB); }]; //打印:我們是紅白的
10. 映射
我可以點石成金。
//創建信號,發送"石"玻璃球
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {[subscriber sendNext:@"石"];return nil; }]; //對信號進行改造,改造"石"為"金" signal = [signal map:^id(NSString *value) { if ([value isEqualToString:@"石"]) { return @"金"; } return value; }]; //打印 [signal subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"%@", x);//金 }];
11. 過濾
未滿十八歲,禁止進入。
//創建信號
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {[subscriber sendNext:@(15)];[subscriber sendNext:@(17)]; [subscriber sendNext:@(21)]; [subscriber sendNext:@(14)]; [subscriber sendNext:@(30)]; return nil; }] //過濾信號,并打印 [[signal filter:^BOOL(NSNumber* value) { //值大于等于18的才能通過過濾網 return value.integerValue >= 18; }] subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"%@", x); }]; //打印:21 30
12. 秩序(flattenMap方法也可以換成then方法,效果一樣)
打蛋液,煎雞蛋,上盤。
//創建一個信號
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {NSLog(@"打蛋液"); [subscriber sendNext:@"蛋液"]; [subscriber sendCompleted]; return nil; }] //對信號進行秩序執行第一步 signal = [signal flattenMap:^RACStream *(NSString* value) { //處理上一步的RACSignal的信號值value,這里value = @"蛋液" NSLog(@"把%@倒進鍋里面煎",value); //返回下一步的RACSignal信號 return [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) { [subscriber sendNext:@"煎蛋"]; [subscriber sendCompleted]; return nil; }]; }]; //對信號進行秩序執行第二步 signal = [signal flattenMap:^RACStream *(NSString* value) { //處理上一步的RACSignal的信號值value,這里value = @"煎蛋" NSLog(@"把%@裝到盤里", value); //返回下一步的RACSignal信號 return [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) { [subscriber sendNext:@"上菜"]; [subscriber sendCompleted]; return nil; }]; }]; //最后打印 [signal subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"%@", x); }]; /* 打印: 打蛋液 把蛋液倒進鍋里面煎 把煎蛋裝到盤里 上菜 */
13. 命令
我命令你馬上投降。
//創建命令
RACCommand *aCommand = [[RACCommand alloc] initWithSignalBlock:^RACSignal *(NSString *input) {//命令執行代碼NSLog(@"%@我投降了",input); //返回一個RACSignal信號 return [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) { [subscriber sendCompleted]; return nil; }]; }]; //執行命令 [aCommand execute:@"今天"]; //打印:今天我投降了
14. 延遲
等等我,我還有10秒鐘就到了。
//創建一個信號
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {NSLog(@"等等我,我還有10秒鐘就到了"); [subscriber sendNext:@"車陂南"]; [subscriber sendCompleted]; return nil; }]; //延時10秒接受Next玻璃球 [[RACSignal delay:10] subscribeNext:^(NSString *x) { NSLog(@"我到了%@",x); }]; /* [2016-04-21 13:20:10]等等我,我還有10秒鐘就到了 [2016-04-21 13:20:20]我到了車陂南 */
15. 重放
一次制作,多次觀看。
//創建一個普通信號
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {NSLog(@"大導演拍了一部電影《我的男票是程序員》"); [subscriber sendNext:@"《我的男票是程序員》"]; return nil; }]; //創建該普通信號的重復信號 RACSignal *replaySignal = [signal replay]; //重復接受信號 [replaySignal subscribeNext:^(NSString *x) { NSLog(@"小明看了%@", x); }]; [replaySignal subscribeNext:^(NSString *x) { NSLog(@"小紅也看了%@", x); }]; /* 大導演拍了一部電影《我的男票是程序員》 小明看了《我的男票是程序員》 小紅也看了《我的男票是程序員》 */
16. 定時
每隔8個小時服一次藥。
//創建定時器信號,定時8個小時
RACSignal *signal = [RACSignal interval:60*60*8 onScheduler:[RACScheduler mainThreadScheduler]]; //定時執行代碼 [signal subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"吃藥"); }];
17. 超時
等了你一個小時了,你還沒來,我走了。
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {//創建發送信息信號NSLog(@"我快到了"); RACSignal *sendSignal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id sendSubscriber) { [sendSubscriber sendNext:nil]; [sendSubscriber sendCompleted]; return nil; }]; //發送信息要1個小時10分鐘才到 [[sendSignal delay:60*70] subscribeNext:^(id x) { //這里才發送Next玻璃球到signal [subscriber sendNext:@"我到了"]; [subscriber sendCompleted]; }]; return nil; }] //這里對signal進行超時接受處理,如果1個小時都沒收到玻璃球,超時錯誤 [[signal timeout:60*60 onScheduler:[RACScheduler mainThreadScheduler]] subscribeError:^(NSError *error) { //超時錯誤處理 NSLog(@"等了你一個小時了,你還沒來,我走了"); }];
18. 重試
成功之前可能需要數百次失敗。
__block int failedCount = 0;
//創建信號
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) { if (failedCount < 100) { failedCount++; NSLog(@"我失敗了"); //發送錯誤,才會要重試 [subscriber sendError:nil]; } else { NSLog(@"經歷了數百次失敗后"); [subscriber sendNext:nil]; } return nil; }]; //重試 RACSignal *retrySignal = [signal retry]; //直到發送了Next玻璃球 [retrySignal subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"終于成功了"); }];
19. 節流
不好意思,這里一秒鐘只能通過一個人。
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {//即時發送一個Next玻璃球[subscriber sendNext:@"旅客A"];//下面是GCD延時發送Next玻璃球 dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue(); dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,(int64_t)(1 * NSEC_PER_SEC)),mainQueue, ^{ [subscriber sendNext:@"旅客B"]; }); dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,(int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)),mainQueue, ^{ //發送多個Next,如果節流了,接收最新發送的 [subscriber sendNext:@"旅客C"]; [subscriber sendNext:@"旅客D"]; [subscriber sendNext:@"旅客E"]; }); dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,(int64_t)(3 * NSEC_PER_SEC)),mainQueue, ^{ [subscriber sendNext:@"旅客F"]; }); return nil; }]; //對信號進行節流,限制短時間內一次只能接收一個Next玻璃球 [[signal throttle:1] subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"%@通過了",x); }]; /* [2015-08-16 22:08:45.677]旅客A [2015-08-16 22:08:46.737]旅客B [2015-08-16 22:08:47.822]旅客E [2015-08-16 22:08:48.920]旅客F */
20. 條件(takeUntil方法:當給定的signal完成前一直取值)
直到世界的盡頭才能把我們分開。
//創建取值信號
RACSignal *takeSignal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {//創建一個定時器信號,每隔1秒觸發一次RACSignal *signal = [RACSignal interval:1 onScheduler:[RACScheduler mainThreadScheduler]]; //定時接收 [signal subscribeNext:^(id x) { //在這里定時發送Next玻璃球 [subscriber sendNext:@"直到世界的盡頭才能把我們分開"]; }]; return nil; }]; //創建條件信號 RACSignal *conditionSignal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) { //設置5秒后發生Complete玻璃球 dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"世界的盡頭到了"); [subscriber sendCompleted]; }); return nil; }] //設置條件,takeSignal信號在conditionSignal信號接收完成前,不斷地取值 [[takeSignal takeUntil:conditionSignal] subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"%@", x); }]; /* [2015-08-16 22:17:22.648]直到世界的盡頭才能把我們分開 [2015-08-16 22:17:23.648]直到世界的盡頭才能把我們分開 [2015-08-16 22:17:24.645]直到世界的盡頭才能把我們分開 [2015-08-16 22:17:25.648]直到世界的盡頭才能把我們分開 [2015-08-16 22:17:26.644]直到世界的盡頭才能把我們分開 [2015-08-16 22:17:26.645]世界的盡頭到了 */
RAC還有更多的使用,目前就學習到這些,大部分功能基本已經符合我們的開發要求了,就整理分享出來。
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