ReactiveCocoa函數(shù)響應(yīng)式編程-基礎(chǔ)篇

一直以來，都很想學學ReactiveCocoa這個神奇的技術(shù)，但是最后都由于各種原因擱置了。這次終于也認真的研究一番，把自己學習心得整理出來留個記錄。

目錄：

一、了解函數(shù)響應(yīng)式編程
二、ReactiveCocoa簡介
三、ReactiveCocoa集成
四、理解什么是信號
五、從源碼理解RAC的信號機制
六、本篇總結(jié)

一、了解函數(shù)響應(yīng)式編程

image.png

函數(shù)式編程(Funcational Programming)
使用高階函數(shù)編程，即函數(shù)可采用多種函數(shù)作為它們的參數(shù)和返回值。

響應(yīng)式編程(Reactive Programming)
一種面向數(shù)據(jù)流和變化傳播的編程范式

函數(shù)響應(yīng)式編程(Funcational Reacitve Programming)
簡稱FRP，ReactiveCocoa就是一個典型的FRP框架，響應(yīng)式的編程思想，函數(shù)式的代碼形式。

二、ReactiveCocoa簡介

ReactiveCocoa(簡稱RAC)，Reactive表示響應(yīng)式，Cocoa是蘋果整個框架的簡稱，許多蘋果框架都以Cocoa結(jié)尾。所以RAC是Github上為我們提供函數(shù)響應(yīng)式編程方法的iOS開發(fā)框架。

iOS開發(fā)中，我們需要使用按鈕點擊、代理、通知等這些方法來處理響應(yīng)事件。而RAC框架使用Category為很多基本的UIKit控件添加信號Signal，這樣我們可以通過信號來監(jiān)聽數(shù)據(jù)流與變化傳播，把將監(jiān)聽的代碼與處理代碼放在一起，從而方便我們管理。利用此特點結(jié)合MVVM架構(gòu)，RAC也有十分顯著的作用。

三、ReactiveCocoa集成

RAC.5.0相對于之前版本對于自身項目結(jié)構(gòu)進行了較大調(diào)整，被拆分ReactiveCocoa、ReactiveSwift、ReactiveObjC、ReactiveObjCBridge四個庫，我們需要根據(jù)不同的情況來集成。
GitHub地址：https://github.com/ReactiveCocoa/ReactiveCocoa
通常，我們都使用Cocoapods集成RAC，需要注意的是Podfile文件中必須使用user_framework!，然后，針對于不同的代碼環(huán)境，有三種集成情況：

1.純OC工程

ReactiveObjc庫包含原RAC2的全部代碼，在純OC工程中使用

platform :ios, '8.0'
use_frameworks!     #必須添加
target 'ZSTest' do  #工程名
#pod 'ReactiveObjC' #默認導入最新的RAC版本         
end

2.純Swift工程

純Swfit工程繼續(xù)使用ReactiveCocoa，但RAC依賴ReactiveSwift，所以相當于引入兩個庫。
集成方法同上，只不過將ReactiveObjc換成ReactiveCocoa。

3.OC與Swift混編工程

混編工程需要同時引入ReactiveCocoa與ReactiveObjCBridge，但是ReactiveObjCBridge庫依賴于ReactiveObjc庫，所以相當于同時引入四個庫了。示例如下：

platform :ios, '8.0'
use_frameworks!     #必須添加
target 'ZSTest' do  #工程名
pod 'ReactiveCocoa'
pod 'ReactiveObjC'  
pod 'ReactiveObjCBridge'
end

四、ReactiveCocoa信號理解

我覺得學習RAC的第一個關(guān)口就是理解信號RACSignal了，什么是信號也許是困惑我們的第一個問題。

作為RAC中最為核心的一個類，信號可以理解為傳遞數(shù)據(jù)變化信息的工具，信號會在數(shù)據(jù)發(fā)生變化時發(fā)送事件流給它的訂閱者，然后訂閱者執(zhí)行響應(yīng)方法。信號本身不具備發(fā)送信號的能力，而是交給一個訂閱者去發(fā)出。

首先上一段代碼，演示信號的一個基本使用。
測試場景：我們要對一個用于輸入用戶名的UITextFiled進行檢測，每次輸入內(nèi)容變化的時候都打出輸入框的內(nèi)容，使用RAC來實現(xiàn)此操作的關(guān)鍵代碼如下：

[self.userNameTxtField.rac_textSignal subscribeNext:^(NSString * _Nullable x) {
        NSLog(@"測試：%@",x);
}];

控制臺打?。?2018-03-23 17:57:00.497956+0800 ZSTest[4351:263810] 測試：1
2018-03-23 17:57:00.498237+0800 ZSTest[4351:263810] 測試：12
2018-03-23 17:57:00.498375+0800 ZSTest[4351:263810] 測試：123

沒錯的，不使用代理方法，也沒有action的響應(yīng)處理，我們僅僅使用了一行方法就實現(xiàn)了對文本框輸入內(nèi)容的實時打印。由此，RAC的實用性可見一斑。

五、ReactiveCocoa信號機制

我們會對上面的代碼產(chǎn)生疑問，RAC是怎么做到上述代碼功能的呢？而且我們常說的訂閱者又在哪里呢？

其實RAC已經(jīng)使用Category的形式為我們基本的UI控件創(chuàng)建了信號(如上例中的rac_textSignal)，所以這里我們才可以很方便的實現(xiàn)信號訂閱，而且訂閱者在整個過程中也是對于我們隱藏的。 現(xiàn)在我們使用自定義信號的方法，從創(chuàng)建信號到訂閱信號細致的了解一下這個過程。首先上一段創(chuàng)建信號的測試代碼如下：

//創(chuàng)建信號
RACSignal *testSignal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable * _Nullable(id<RACSubscriber>  _Nonnull subscriber) {
    //1.訂閱者發(fā)送信號內(nèi)容
    [subscriber sendNext:@"發(fā)送信號內(nèi)容"];
    //2.訂閱者發(fā)送信號完成的信息，不需要再發(fā)送數(shù)據(jù)時，最好發(fā)送信號完成，可以內(nèi)部調(diào)起清理信號的操作。
    [subscriber sendCompleted];
    //3.創(chuàng)建信號的Block參數(shù)，需要返回一個RACDisposable對象 ，可以返回nil。
    //RACDisposable對象用于取消訂閱信號，此block在信號完成或者錯誤時調(diào)用。
    RACDisposable *racDisposable = [RACDisposable disposableWithBlock:^{
       NSLog(@"信號Error或者Complete時銷毀");
    }];
    return racDisposable;
}];
    
//訂閱信號
[testSignal subscribeNext:^(id  _Nullable x) {
    //新變化的值
    NSLog(@"訂閱信號：subscribeNext:%@",x);
} error:^(NSError * _Nullable error) {
    //信號錯誤，被取消訂閱,被移除觀察
    NSLog(@"訂閱信號：Error:%@",error.description);
} completed:^{
    //信號已經(jīng)完成，被取消訂閱，被移除觀察
    NSLog(@"訂閱信號：subscribeComplete");
}];


控制臺打印:
2018-03-23 17:57:00.497956+0800 ZSTest[4351:263810] 訂閱信號：subscribeNext:發(fā)送信號內(nèi)容
2018-03-23 17:57:00.498237+0800 ZSTest[4351:263810] 訂閱信號：subscribeComplete
2018-03-23 17:57:00.498375+0800 ZSTest[4351:263810] 信號Error或者Complete時銷毀

我們通過觀察源碼來理解整個過程:

1.創(chuàng)建信號

創(chuàng)建信號，我們需要使用RACSignal的類方法createSignal。該方法需要一個Block作為參數(shù)。查看源碼，我們就會發(fā)現(xiàn)RACSignal最終是通過調(diào)用自己子類RACDynamicSignal的createSignal方法，將這個Block設(shè)置給了自己的didSubscribe屬性的。

//RACSignal.m文件
+ (RACSignal *)createSignal:(RACDisposable * (^)(id<RACSubscriber> subscriber))didSubscribe {
    return [RACDynamicSignal createSignal:didSubscribe];
}

//RACDynamicSignal.h文件
@interface RACDynamicSignal ()
// The block to invoke for each subscriber.
@property (nonatomic, copy, readonly) RACDisposable * (^didSubscribe)(id<RACSubscriber> subscriber);
@end

//RACDynamicSignal.m文件
+ (RACSignal *)createSignal:(RACDisposable * (^)(id<RACSubscriber> subscriber))didSubscribe {
    RACDynamicSignal *signal = [[self alloc] init];
    signal->_didSubscribe = [didSubscribe copy];
    return [signal setNameWithFormat:@"+createSignal:"];
}

didSubscribe：這是創(chuàng)建信號時候需要傳入的一個block，它的傳入?yún)?shù)是訂閱者subscriber，而返回值是需要是一個RACDisposable對象。創(chuàng)建信號后的didSubscrib是一個等待執(zhí)行的block。

RACSubscriber：表示訂閱者，創(chuàng)建信號時訂閱者發(fā)送信號，這里的訂閱者是一個協(xié)議而非一個類。信號需要訂閱者幫助其發(fā)送數(shù)據(jù)。查看RACSubscriber的協(xié)議，我可以看到以下幾個方法：

//發(fā)送信息
- (void)sendNext:(nullable id)value;
//發(fā)送錯誤消息
- (void)sendError:(nullable NSError *)error;
//發(fā)送完成信息
- (void)sendCompleted;
//
- (void)didSubscribeWithDisposable:(RACCompoundDisposable *)disposable;

在創(chuàng)建一個信號的時候，訂閱者使用sendNext發(fā)送信息。而且如果我們不再發(fā)送數(shù)據(jù)，最好在這里執(zhí)行一次sendCompleted方法，這樣的話，信號內(nèi)部會自動調(diào)用對應(yīng)的方法取消信號訂閱。

RACDisposable：這個類用于取消訂閱信號和清理資源，在信號出現(xiàn)錯誤或者信號完成的時候，信號會自動調(diào)起RACDisposable對象的block方法。在代碼中我們也可以看到，創(chuàng)建RACDisposable對象是使用disposableWithBlock方法設(shè)置了一個block操作，執(zhí)行block操作之后，信號就不再被訂閱了。

總結(jié)：創(chuàng)建信號就是使用createSignal方法，創(chuàng)建一個信號，并為信號設(shè)置了一個didSubscribe屬性(也就是一系列訂閱者需要做的操作)。

2.訂閱信號

進入訂閱信號的源碼我們看到如下代碼：

- (RACDisposable *)subscribeNext:(void (^)(id x))nextBlock error:(void (^)(NSError *error))errorBlock completed:(void (^)(void))completedBlock {
    NSCParameterAssert(nextBlock != NULL);
    NSCParameterAssert(errorBlock != NULL);
    NSCParameterAssert(completedBlock != NULL);
    
    RACSubscriber *o = [RACSubscriber subscriberWithNext:nextBlock error:errorBlock completed:completedBlock];
    return [self subscribe:o];
}

在此方法中，我們可以看到訂閱信號有兩個過程：
過程1：使用subscribeNext的方法參數(shù)，創(chuàng)建出一個訂閱者subscriber。
過程2：信號對象執(zhí)行了訂閱操作subscribe，方法中傳入?yún)?shù)是剛創(chuàng)建的訂閱者。

注：這也就解釋了我們常提起卻看不見的訂閱者存在哪里的問題。真實開發(fā)中我們只關(guān)心訂閱者需要發(fā)送的值就行了，而不需要關(guān)心其內(nèi)部訂閱的過程。

繼續(xù)打開信號的subscribe方法，看到源碼如下：

- (RACDisposable *)subscribe:(id<RACSubscriber>)subscriber {
    NSCParameterAssert(subscriber != nil);
    RACCompoundDisposable *disposable = [RACCompoundDisposable compoundDisposable];
    subscriber = [[RACPassthroughSubscriber alloc] initWithSubscriber:subscriber signal:self disposable:disposable];
    if (self.didSubscribe != NULL) {
        RACDisposable *schedulingDisposable = [RACScheduler.subscriptionScheduler schedule:^{
            RACDisposable *innerDisposable = self.didSubscribe(subscriber);
            [disposable addDisposable:innerDisposable];
        }];
        [disposable addDisposable:schedulingDisposable];
    }
    return disposable;
}

上面的代碼中我們不難看出：除了對于訂閱者和清理對象的再次封裝外，最重要的就是創(chuàng)建信號時為信號設(shè)置Block(didSubscribe)被調(diào)用了，而且Block參數(shù)使用了我們創(chuàng)建的訂閱者。

六、本篇總結(jié)

1.自創(chuàng)建信號會傳入一個Block(didSubscribe)，Block中遵循協(xié)議的訂閱者會調(diào)用sendNext方法發(fā)送消息。而在訂閱信號subscribeNext時，會在內(nèi)部創(chuàng)建一個訂閱者，并將其傳遞給原先賦值的didSubscribe，并執(zhí)行這個Block。

2.但是我們應(yīng)該注意：上述的分析只是其中信號機制的一種情況罷了。RAC對于UI組件信號的封裝可能有所不同，比如之前我們看到的輸入框信號，執(zhí)行訂閱信號subscribeNext時并不立即執(zhí)行打印，而是監(jiān)聽到輸入時打印。這其實是該信號使用了concat又做了一系列的操作。對于不同的信號我們只需要理解上述分析中提到幾個關(guān)鍵屬性，就可以結(jié)合源碼很好的理解信號機制的使用了。

本篇的重點在于對RAC的基本介紹，是為了更好的理解信號機制，這僅相當于打開一個切入口來認識RAC。關(guān)于RAC的詳細用法可以參考下一篇：ReactiveCocoa函數(shù)響應(yīng)式編程-應(yīng)用篇，這里將總結(jié)RAC關(guān)于信號的各種用法。

其他參考鏈接：
1.ReactiveCocoa入門教程：第一部分
2.最快讓你上手ReactiveCocoa之基礎(chǔ)篇
3.這樣好用的ReactiveCocoa,根本停不下來
4.函數(shù)式編程與面向?qū)ο蟮谋容^

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