RxSwift #01 | 函數(shù)式編程和觀察者模式

RxSwift 結(jié)合了函數(shù)式編程(Fuction Programming)和觀察者模式(Observer pattern)的特點(diǎn),能夠以更加優(yōu)雅的方式進(jìn)行異步編程。

函數(shù)式編程

熟悉 Swift 的同學(xué)應(yīng)該都使用過函數(shù)式編程(Fuction Programming)。相比于常用的命令式編程,函數(shù)式編程有以下幾個(gè)特點(diǎn):

  • 純函數(shù),不可變狀態(tài)和副作用
  • 函數(shù)是一等公民

純函數(shù),不可變狀態(tài)和副作用

純函數(shù):函數(shù)的返回值僅取決于輸入值,不會(huì)引起任何狀態(tài)的改變,因此不會(huì)帶來副作用(Side effect)。也就是說:相同的輸入值,一定會(huì)有相同的輸出值。

舉個(gè)??子:

func sum(_ a: Int, _ b: Int) -> Int {
        return a + b
}

再來個(gè)聲明式的例子:

// ...
var name = "Tom"
func setupUI() {
        name = "Jerry"
        label.text = name
        // ....
}
print(name)
// ...

在上述聲明式的例子中,為了設(shè)置 label 的 text,在 setupUI() 中,改變了外部變量 name 的值,也就是改變了 name 的狀態(tài)。

如果在其他地方去打印 name,會(huì)發(fā)現(xiàn)打印的結(jié)果和 name 的初始值不一樣,也就是說 name 變得不可控了,這樣可能會(huì)導(dǎo)致一些副作用。

而純函數(shù)則很好地避免了可能會(huì)帶來的副作用。

從代碼含義上去理解,聲明式編程則像是表達(dá)“怎么做”,如果 setupUI() 函數(shù),第一步先把 name 設(shè)置為 “Jerry”,第二步把 label 的 text 設(shè)置為 name。

而函數(shù)式編程更像是表達(dá)“做什么”,比如只要調(diào)用了 sum(_:, _:) 函數(shù),就知道一定是對(duì)輸入的參數(shù)求和,并且不會(huì)有任何額外的操作。

函數(shù)是一等公民

當(dāng)函數(shù)是一等公民時(shí),這個(gè)意思就是我們可以把一個(gè)函數(shù)賦值給一個(gè)變量,就跟我們使用 Int 或者 String 一樣。

func inside() -> Void {
    print("Yo!")
}

func outside(inner:() -> Void) {
    inner()
}

outside(inside)
// prints: Yo!

而如果我們的函數(shù)符合以下兩個(gè)特征的任意一種:

  • 使用函數(shù)作為參數(shù)
  • 函數(shù)是返回值

那么這個(gè)函數(shù)則可以認(rèn)定為是高階函數(shù)。

在 Swift 標(biāo)準(zhǔn)庫中,內(nèi)置了豐富的高階函數(shù),比如我們常用的 map(_:) 函數(shù):

[1, 2, 3].map { $0 * 2 }
// output: [2, 4, 6]

如果不使用高階函數(shù),實(shí)現(xiàn)起來則是這樣的:

var array = [1, 2, 3]
func map(_ array: [Int]) {
        var result = [Int]()
        for item in array {
            result.append(item * 2)
        }
        return result
}
map(array)
// output: [2, 4, 6]

代碼復(fù)雜了很多,而且只能實(shí)現(xiàn)把每個(gè)元素乘以2這一種操作,如果我想把每個(gè)元素都乘以3,那就需要寫很多重復(fù)代碼。

map(_:) 函數(shù)的實(shí)現(xiàn)則是這樣的:

extension Array {
  // T is the output type
  func myMap<T>(_ transform: (Element) -> T) -> [T] {
    var result: [T] = []

    for item in self {
      result.append(transform(item))
    }

    return result
  }
}

可以看到,高階函數(shù)就像是一個(gè)模板,允許傳入我們自定義的函數(shù)組件,配合泛型,能夠靈活地進(jìn)行各種組合,提高代碼的復(fù)用率的同時(shí),廣泛地解決各種各樣的問題。

觀察者模式

觀察者模式是一種行為設(shè)計(jì)模式, 允許你定義一種訂閱機(jī)制, 可在對(duì)象事件發(fā)生時(shí)通知多個(gè) “觀察” 該對(duì)象的其他對(duì)象。

observer-2x (1).png

被觀察者(Observable)

  • 維護(hù)了一個(gè)觀察者成員列表
  • 用于添加或者移除觀察者的方法
  • 用于發(fā)布事件給觀察者的方法

具體實(shí)現(xiàn)如下:

class Observable {
    private lazy var observers = [Observer]()
    
    func subscribe(_ observer: Observer) {
        observers.append(observer)
    }

    func unscribe(_ observer: Observer) {
        guard let index = observers.first(where: { $0 === observer }) else { return }
        observers.remove(at: index)
    }

    func publish() {
        var value = Int.random(in: 0...100)
        observers.forEach { $0.onNext(value) }
    }
}

觀察者(Observer)

觀察者實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單,為了不和被觀察者耦合,只需要實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的接口用于接收事件即可:

Protocol Observer {
    func onNext(_ value: Int)
}

class ObserverA: Observer {
    func onNext(_ value: Int) {
        print("observerA valuer: \(value)")
    }
}

class ObserverB: Observer {
    func onNext(_ value: Int) {
        print("observerB valuer: \(value)")
    }
}

發(fā)送通知

接下來,只需要在 observable 里,把 observer 對(duì)象添加到觀察者列表中,然后再發(fā)布事件即可:

let observable = Observable()
let observerA = ObserverA()
let observerB = ObserverB()

observable.subscribe(observerA)
observable.subscribe(observerB)
observable.publish()

/**
    output: 
    observerA valuer: 1
    observerA valuer: 2
**/

總結(jié)

函數(shù)式編程和觀察者模式是學(xué)習(xí) RxSwift 的基礎(chǔ),如果你理解上述示例代碼的話,在后面學(xué)習(xí) RxSwift 的過程中,你還會(huì)看到很多類似的代碼。

因此,學(xué)習(xí)本節(jié)的知識(shí),有助于接下來學(xué)習(xí)和理解 RxSwift。

參考資料

函數(shù)式編程:基本概念

觀察者模式

最后編輯于
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