FRP,全称为Functional Reactive Programming,是一种响应变化的编程范式,最近几年比较火,大概的理解就像这样:
当a的值或者b的值发生变化时,c的值会自动响应a的值或b的值变化的信号,自动更正自己的值,类似这种编程思想就称为FRP。
FRP提供了一种信号机制来实现这样的效果,通过信号来记录值的变化。信号可以被叠加、分割或合并。通过对信号的组合,就不需要去监听某个值或事件。
二、ReactiveCocoa介绍
ReactiveCocoa是github开源的一个第三方框架,是在iOS平台上对FRP的实现。
FRP的核心是信号,信号在ReactiveCocoa
(以下简称RAC)中是通过RACSignal
来表示的,信号是数据流,可以被绑定和传递。
下面简单介绍下RAC的几个概念:
Signal
:信号管,可以想象成水龙头Value
:信号值,可以想象成玻璃球
可以把信号管(Signal
)想象成水龙头,只不过里面不是水,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)Subscriber
:接受方,可以想象成水龙头出水口
水龙头的开关默认是关的,除非有了接收方(Subscriber
),才会打开。这样只要有新的玻璃球进来,就会自动传送给接收方。Filter
:过滤器
可以在水龙头上加一个过滤嘴(Filter
),不符合的不让通过Map
:改动器
可以在水龙头上加一个改动装置(Map
),把球改变成符合自己的需求
三、ReactiveCocoa框架各组件
1. RACStream类
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
描述的就是这种线性流动玻璃球的形态,比较抽象,是作为描述抽象的父类,它本身的使用意义并不很大,一般会以RACSignal
或者RACSequence
等这些更高层次的表现形态代替。
RACStream的功能总结看下图:
2. RACSignal类
RAC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,只有了接收方才能获取到这些玻璃球。RACSignal
会发送下面三种事件给它的接受方,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:
对不同事件作出相应反应:
Next
:从水龙头里流出的新玻璃球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
:全部玻璃球已经顺利抵达,没有更多的玻璃球加入了
RACSignal
可以发送任意多个Next
事件,和一个Error
或者Completed
事件
3. RACSubject类
RACSubject
类,可以认为是“可变的(Mutable)”信号/自定义信号,它是嫁接非RAC代码到Signal
世界的桥梁
4. RACCommand类
RACCommand
类,可以认为是回应某些动作的信号,通常触发该信号的动作都是UI控件
5. RACSequence类
RACSequence
类,可以简单看做是RAC世界的NSArray
,RAC增加了-rac_sequence
方法,可以使诸如NSArray这些集合类直接转换为RACSequence
来使用。
6. RACScheduler类
RACScheduler
类,类似于GCD,但RACScheduler
类支持撤销,并且总是运行安全的。RACScheduler
是RAC里面对线程的简单封装,事件可以在指定的RACScheduler
上分发和执行,不特殊指定的话,事件的分发和执行都在一个默认的后台线程里面做,大多数情况也就不用动了。
有一些特殊的Signal
必须在主线程调用,使用-deliverOn:
可以切换调用的线程。
四、ReactiveCocoa简单使用20例
1. 观察值变化
你别动,你一动我就知道。
//当self.value的值变化时调用Block,这是用KVO的机制,RAC封装了KVO
@weakify(self);
[RACObserve(self, value) subscribeNext:^(NSString* x) { @strongify(self); NSLog(@"你动了"); }];
2. 单边响应
你唱歌,我就跳舞。
//创建一个信号
RACSignal *signalA = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {//这个信号里面有一个Next事件的玻璃球和一个Complete事件的玻璃球[subscriber sendNext:@"唱歌"]; [subscriber sendCompleted]; return nil; }]; //对信号进行改进,当信号里面流的是”唱歌”,就改成”跳舞”返还给self.value RAC(self, value) = [signalA map:^id(NSString *value) { if ([value isEqualToString:@"唱歌"]) { return @"跳舞"; } return @""; }];
3. 双边响应
你向西,他就向东,他向左,你就向右。
//创建2个通道,一个从A流出的通道A和一个从B流出的通道B
RACChannelTerminal *channelA = RACChannelTo(self, valueA);
RACChannelTerminal *channelB = RACChannelTo(self, valueB);
//改造通道A,使通过通道A的值,如果等于"西",就改为"东"传出去 [[channelA map:^id(NSString *value) { if ([value isEqualToString:@"西"]) { return @"东"; } return value; }] subscribe:channelB];//通道A流向B //改造通道B,使通过通道B的值,如果等于"左",就改为"右"传出去 [[channelB map:^id(NSString *value) { if ([value isEqualToString:@"左"]) { return @"右"; } return value; }] subscribe:channelA];//通道B流向A //KVO监听valueA的值得改变,过滤valueA的值,返回YES表示通过 [[RACObserve(self, valueA) filter:^BOOL(id value) { return value ? YES : NO; }] subscribeNext:^(NSString* x) { NSLog(@"你向%@", x); }]; //KVO监听valueB的值得改变,过滤valueB的值,返回YES表示通过 [[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的值发生改变 self.valueA = @"西"; self.valueB = @"左";
帮助理解,我做了下面这个图,①②③④是打印顺序:
4. 代理
你是程序员,你帮我写个app吧。
//代理定义
@protocol ProgrammerDelegate - (void)makeAnApp; @end /****************************************/ //为self添加一个信号,表示代理ProgrammerDelegate的makeAnApp方法信号 RACSignal *programmerSignal = [self rac_signalForSelector:@selector(makeAnApp) fromProtocol:@protocol(ProgrammerDelegate)]; //设置代理方法makeAnApp的实现 [programmerSignal subscribeNext:^(RACTuple* x) { //这里可以理解为makeAnApp的方法要的执行代码 NSLog(@"花了一个月,app写好了"); }]; //调用代理方法 [self makeAnApp];
5. 广播
知道你的频道,我就能听到你了。
NSNotificationCenter *center = [NSNotificationCenter defaultCenter];
//注册广播通知
RACSignal *signal = [center rac_addObserverForName:@"代码之道频道" object:nil]; //设置接收到通知的回调处理 [signal subscribeNext:^(NSNotification* x) { NSLog(@"技巧:%@", x.userInfo[@"技巧"]); }]; //发送广播通知 [center postNotificationName:@"代码之道频道" object:nil userInfo:@{@"技巧":@"用心写"}];
6. 串联
两个管串联,一个管处理完自己的东西,下一个管才开始处理自己的东西
生活是一个故事接一个故事。
//创建一个信号管A
RACSignal *signalA = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {//发送一个Next玻璃球和一个Complete玻璃球[subscriber sendNext:@"我恋爱啦"]; [subscriber sendCompleted]; return nil; }]; //创建一个信号管B RACSignal *signalB = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) { //发送一个Next玻璃球和一个Complete玻璃球 [subscriber sendNext:@"我结婚啦"]; [subscriber sendCompleted]; return nil; }]; //串联管A和管B RACSignal *concatSignal = [signalA concat:signalB]; //串联后的接收端处理 [concatSignal subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"%@",x); }]; //打印:我恋爱啦 我结婚啦
7. 并联
两个管并联,只要有一个管有东西,就拿出来处理它。
污水都应该流入污水处理厂被处理。
//创建信号A
RACSignal *signalA = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {[subscriber sendNext:@"纸厂污水"];return nil; }]; //创建信号B RACSignal *signalB = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) { [subscriber sendNext:@"电镀厂污水"]; return nil; }]; //并联2个信号 RACSignal *mergeSignal = [RACSignal merge:@[signalA, signalB]]; [mergeSignal subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"处理%@",x); }];
8. 组合
//定义2个自定义信号
RACSubject *letters = [RACSubject subject];
RACSubject *numbers = [RACSubject subject];
//组合信号
[[RACSignal combineLatest:@[letters, numbers] reduce:^(NSString *letter, NSString *number){ //把2个信号的信号值进行字符串拼接 return [letter stringByAppendingString:number]; }] subscribeNext:^(NSString * x) { NSLog(@"%@", x); }]; //自己控制发送信号值 [letters sendNext:@"A"]; [letters sendNext:@"B"]; [numbers sendNext:@"1"];//打印B1 [letters sendNext:@"C"];//打印C1 [numbers sendNext:@"2"];//打印C2
9. 合流压缩
我们是红白的
//创建信号A
RACSignal *signalA = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {[subscriber sendNext:@"红"];[subscriber sendNext:@"白"]; return nil; }]; //创建信号B RACSignal *signalB = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) { [subscriber sendNext:@"白"]; return nil; }]; //合流后出来的是压缩包,需要解压才能取到里面的值 [[signalA zipWith:signalB] subscribeNext:^(RACTuple* x) { //解压缩 RACTupleUnpack(NSString *stringA, NSString *stringB) = x; NSLog(@"我们是%@%@的", stringA, stringB); }]; //打印:我们是红白的
10. 映射
我可以点石成金。
//创建信号,发送"石"玻璃球
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {[subscriber sendNext:@"石"];return nil; }]; //对信号进行改造,改造"石"为"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. 过滤
未满十八岁,禁止进入。
//创建信号
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {[subscriber sendNext:@(15)];[subscriber sendNext:@(17)]; [subscriber sendNext:@(21)]; [subscriber sendNext:@(14)]; [subscriber sendNext:@(30)]; return nil; }] //过滤信号,并打印 [[signal filter:^BOOL(NSNumber* value) { //值大于等于18的才能通过过滤网 return value.integerValue >= 18; }] subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"%@", x); }]; //打印:21 30
12. 秩序(flattenMap方法也可以换成then方法,效果一样)
打蛋液,煎鸡蛋,上盘。
//创建一个信号
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {NSLog(@"打蛋液"); [subscriber sendNext:@"蛋液"]; [subscriber sendCompleted]; return nil; }] //对信号进行秩序执行第一步 signal = [signal flattenMap:^RACStream *(NSString* value) { //处理上一步的RACSignal的信号值value,这里value = @"蛋液" NSLog(@"把%@倒进锅里面煎",value); //返回下一步的RACSignal信号 return [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) { [subscriber sendNext:@"煎蛋"]; [subscriber sendCompleted]; return nil; }]; }]; //对信号进行秩序执行第二步 signal = [signal flattenMap:^RACStream *(NSString* value) { //处理上一步的RACSignal的信号值value,这里value = @"煎蛋" NSLog(@"把%@装到盘里", value); //返回下一步的RACSignal信号 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 把蛋液倒进锅里面煎 把煎蛋装到盘里 上菜 */
13. 命令
我命令你马上投降。
//创建命令
RACCommand *aCommand = [[RACCommand alloc] initWithSignalBlock:^RACSignal *(NSString *input) {//命令执行代码NSLog(@"%@我投降了",input); //返回一个RACSignal信号 return [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) { [subscriber sendCompleted]; return nil; }]; }]; //执行命令 [aCommand execute:@"今天"]; //打印:今天我投降了
14. 延迟
等等我,我还有10秒钟就到了。
//创建一个信号
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {NSLog(@"等等我,我还有10秒钟就到了"); [subscriber sendNext:@"车陂南"]; [subscriber sendCompleted]; return nil; }]; //延时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,我还有10秒钟就到了 [2016-04-21 13:20:20]我到了车陂南 */
15. 重放
一次制作,多次观看。
//创建一个普通信号
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {NSLog(@"大导演拍了一部电影《我的男票是程序员》"); [subscriber sendNext:@"《我的男票是程序员》"]; return nil; }]; //创建该普通信号的重复信号 RACSignal *replaySignal = [signal replay]; //重复接受信号 [replaySignal subscribeNext:^(NSString *x) { NSLog(@"小明看了%@", x); }]; [replaySignal subscribeNext:^(NSString *x) { NSLog(@"小红也看了%@", x); }]; /* 大导演拍了一部电影《我的男票是程序员》 小明看了《我的男票是程序员》 小红也看了《我的男票是程序员》 */
16. 定时
每隔8个小时服一次药。
//创建定时器信号,定时8个小时
RACSignal *signal = [RACSignal interval:60*60*8 onScheduler:[RACScheduler mainThreadScheduler]]; //定时执行代码 [signal subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"吃药"); }];
17. 超时
等了你一个小时了,你还没来,我走了。
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {//创建发送信息信号NSLog(@"我快到了"); RACSignal *sendSignal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id sendSubscriber) { [sendSubscriber sendNext:nil]; [sendSubscriber sendCompleted]; return nil; }]; //发送信息要1个小时10分钟才到 [[sendSignal delay:60*70] subscribeNext:^(id x) { //这里才发送Next玻璃球到signal [subscriber sendNext:@"我到了"]; [subscriber sendCompleted]; }]; return nil; }] //这里对signal进行超时接受处理,如果1个小时都没收到玻璃球,超时错误 [[signal timeout:60*60 onScheduler:[RACScheduler mainThreadScheduler]] subscribeError:^(NSError *error) { //超时错误处理 NSLog(@"等了你一个小时了,你还没来,我走了"); }];
18. 重试
成功之前可能需要数百次失败。
__block int failedCount = 0;
//创建信号
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) { if (failedCount < 100) { failedCount++; NSLog(@"我失败了"); //发送错误,才会要重试 [subscriber sendError:nil]; } else { NSLog(@"经历了数百次失败后"); [subscriber sendNext:nil]; } return nil; }]; //重试 RACSignal *retrySignal = [signal retry]; //直到发送了Next玻璃球 [retrySignal subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"终于成功了"); }];
19. 节流
不好意思,这里一秒钟只能通过一个人。
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {//即时发送一个Next玻璃球[subscriber sendNext:@"旅客A"];//下面是GCD延时发送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, ^{ //发送多个Next,如果节流了,接收最新发送的 [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; }]; //对信号进行节流,限制短时间内一次只能接收一个Next玻璃球 [[signal throttle:1] subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"%@通过了",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. 条件(takeUntil方法:当给定的signal完成前一直取值)
直到世界的尽头才能把我们分开。
//创建取值信号
RACSignal *takeSignal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) {//创建一个定时器信号,每隔1秒触发一次RACSignal *signal = [RACSignal interval:1 onScheduler:[RACScheduler mainThreadScheduler]]; //定时接收 [signal subscribeNext:^(id x) { //在这里定时发送Next玻璃球 [subscriber sendNext:@"直到世界的尽头才能把我们分开"]; }]; return nil; }]; //创建条件信号 RACSignal *conditionSignal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id subscriber) { //设置5秒后发生Complete玻璃球 dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"世界的尽头到了"); [subscriber sendCompleted]; }); return nil; }] //设置条件,takeSignal信号在conditionSignal信号接收完成前,不断地取值 [[takeSignal takeUntil:conditionSignal] subscribeNext:^(id x) { NSLog(@"%@", x); }]; /* [2015-08-16 22:17:22.648]直到世界的尽头才能把我们分开 [2015-08-16 22:17:23.648]直到世界的尽头才能把我们分开 [2015-08-16 22:17:24.645]直到世界的尽头才能把我们分开 [2015-08-16 22:17:25.648]直到世界的尽头才能把我们分开 [2015-08-16 22:17:26.644]直到世界的尽头才能把我们分开 [2015-08-16 22:17:26.645]世界的尽头到了 */
RAC还有更多的使用,目前就学习到这些,大部分功能基本已经符合我们的开发要求了,就整理分享出来。