函数响应式编程与RxSwift
2018-06-05 本文已影响14人
icetime17
函数式编程
本文介绍了函数响应式编程(FRP)以及 RxSwift 的一些内容, 源自公司内部的一次分享.
不变状态（immutable state）与没有副作用（lack of side effects）
通常，一个函数尽量不要修改外部的一些变量。
函数的返回值有唯一性。
行动式思维 VS 采用声明式思维
- (MTFilterInfoModel *)filterInfoByFilterID:(NSInteger)filterID
ofTheme:(NSString *)themeNumber {
if (themeNumber) {
NSArray <MTFilterInfoModel *> *filterModels = [self filterInfosByThemeNumber:themeNumber];
for (MTFilterInfoModel *filter in filterModels) {
if (filter.filterID == filterID) {
return filter;
}
}
}
return nil;
}
vs
let filters: [MTFilterInfoModel] = filterModels.filter { filter in
return filter.filterID == filterID
}
Array的filter函数可以接收一个闭包Closure类型的参数。
对数组中的每个元素都执行一遍该Closure，根据Closure的返回值决定是否将该元素作为符合条件的元素放入查找结果（也是一个Array）中。
Objective-C中可以使用enumerateObjectsUsingBlock。
*** 注重Action VS 注重Result ***
first class function, closure
func myFilter(filter: MTFilterInfoModel) -> Bool {
return filter.filterID == "5008"
}
let filters: [MTFilterInfoModel] = filterModels.filter(myFilter)
OC中的 blocks 或 enumeratexxx 也可以做到。
在Swift中使用高阶函数（map，reduce，filter等）。避免使用loop或enumeratexxx
Swift的高阶函数使得其比Objective-C更适于函数式编程。
柯里化
就是把一个函数的多个参数分解成多个函数，然后把函数多层封装起来，每层函数都返回一个函数去接收下一个参数。
即：用函数生成另一个函数
“Swift 里可以将方法进行柯里化 (Currying)，也就是把接受多个参数的方法变换成接受第一个参数的方法，并且返回接受余下的参数并且返回结果的新方法。”
// currying
func greaterThan(_ comparer: Int) -> (Int) -> Bool {
return { $0 > comparer }
}
let isGreaterThan10 = greaterThan(10);
print(isGreaterThan10(2))
print(isGreaterThan10(20))
参考资料
函数式Swift - 王巍
异步编程
OC中的链式代码
Masonry的写法：
如B+中的StillCameraViewController：
[circleLoadingView mas_makeConstraints:^ (MASConstraintMaker *maker) {
maker.leading.equalTo(thumbBottom).with.offset(30);
maker.top.equalTo(thumbBottom);
maker.width.equalTo(thumbBottom);
maker.height.equalTo(thumbBottom);
}];
原理：
- (MASConstraint * (^)(id))equalTo {
return ^id(id attribute) {
return self.equalToWithRelation(attribute, NSLayoutRelationEqual);
};
}
- (MASConstraint * (^)(CGFloat))offset {
return ^id(CGFloat offset){
self.offset = offset;
return self;
};
}
自己实现一个：
@implementation Person
- (Person * (^)(NSString *))named {
return ^id(NSString *name) {
self.name = name;
return self;
};
}
- (Person * (^)(NSInteger))withAge {
return ^id(NSInteger age) {
self.age = age;
return self;
};
}
- (Person * (^)(NSString *))liveIn {
return ^id(NSString *city) {
self.city = city;
return self;
};
}
@end
使用如下：
Person *p = [[Person alloc] init];
[p.named(@"MyName").withAge(18).liveIn(@"Xiamen") doSomething];
请求指定网络图片
登录API -> 判断token值 -> 请求API获取真实的JSON数据 -> 解析得到图片URL -> 请求图片 -> 填充UIImageView
[self request:api_login success:^{
if (isTokenCorrect) {
[self request:api_json success:^(NSData *data) {
NSDictionary *json = [self parse:data];
NSString *imgURL = json[@"thumbnail"];
[SDWebImageHelper requestImg:imgURL success:^(UIImage *image, NSError *error) {
runInMainQueue {
self.imageView.image = image;
}
}];
}];
}
}];
异步代码，线程切换。
可以使用类似 Promise 的方式解决异步代码问题。
状态更新
Target-Action
Delegate
KVO
Notification
Blocks
以上是Objective-C中的几种状态更新方式。
响应式编程
Reactive programming is programming with asynchronous data streams.
响应式编程与以上的几种状态更新方式不同，关键在于 *** 将异步可观察序列对象模型化 *** 。
命令式编码-Pull，响应式编程-Push。
Push的内容即为异步数据流。
而函数式编程可以非常方便地对数据流进行合并、创建、过滤、加工等操作，因此与响应式编程结合比较合适。
RxSwift
*** Function programming + Reactive programming + Swift -> RxSwift ***
Why
rx
btnClose.rx.tap
自己构造一个类似的
struct MT<Base> {
let base: Base
init(_ base: Base) {
self.base = base
}
}
protocol MTProtocol {
associatedtype CompatibleType
var mt: MT<CompatibleType> { get set }
}
extension MTProtocol {
var mt: MT<Self> {
get {
return MT(self)
}
set {
}
}
}
extension NSObject: MTProtocol {}
extension MT where Base: UIViewController {
var size: CGSize {
get {
return base.view.frame.size
}
}
}
使用如下：
print(viewController.mt.size)
使用样例 1
RxSwift Workflow
这里引用limboy博客中的一张图：
RxSwift Workflow
简单的计算界面
number1与number2为两个UITextField
// 将两个Observable绑定在一起，构成一个Observable
Observable.combineLatest(number1.rx.text, number2.rx.text) { (num1, num2) -> Int in
if let num1 = num1, num1 != "", let num2 = num2, num2 != "" {
return Int(num1)! + Int(num2)!
} else {
return 0
}
}
// Observable发送的消息为Int，不能与result.rx.text绑定，所以需使用map进行映射
.map { $0.description }
// Obsever为result.rx.text
.bindTo(result.rx.text)
.addDisposableTo(CS_DisposeBag)
注册登录界面
// 声明Observable，可观察对象
// username的text没有太多参考意义，因此使用map来加工，得到是否可用的消息
let userValidation = textFieldUsername.rx.text.orEmpty
// map的参数是一个closure，接收element
.map { (user) -> Bool in
let length = user.characters.count
return length >= minUsernameLength && length <= maxUsernameLength
}
.shareReplay(1)
let passwdValidataion = textFieldPasswd.rx.text.orEmpty
.map{ (passwd) -> Bool in
let length = passwd.characters.count
return length >= minUsernameLength && length <= maxUsernameLength
}
.shareReplay(1)
// 声明Observable
// 组合两个Observable
let loginValidation = Observable.combineLatest(userValidation, passwdValidataion) {
$0 && $1
}
.shareReplay(1)
// bind，即将Observable与Observer绑定，最终也会调用subscribe
// 此处是将isEnabled视为一个Observer，接收userValidation的消息，做出响应
// 所以Observable发送的消息与Observer能接收的消息要对应起来（此处是Bool）
userValidation
.bindTo(textFieldPasswd.rx.isEnabled)
.addDisposableTo(CS_DisposeBag)
userValidation
.bindTo(lbUsernameInfo.rx.isHidden)
.addDisposableTo(CS_DisposeBag)
passwdValidataion
.bindTo(lbPasswdInfo.rx.isHidden)
.addDisposableTo(CS_DisposeBag)
loginValidation
.bindTo(btnLogin.rx.isEnabled)
.addDisposableTo(CS_DisposeBag)
使用样例 2
监控UIScrollView的scroll操作。
通常：UIScrollViewDelegate
public func scrollViewDidScroll(_ scrollView: UIScrollView) {
// scrollView 1:
//
// scrollView 2:
//
// scrollView 3:
//
}
通过RxSwift：
根本：scrollView的contentOffset在变化
tableView.rx.contentOffset
.map { $0.y }
.subscribe(onNext: { (contentOffset) in
if contentOffset >= -UIApplication.shared.statusBarFrame.height / 2 {
UIApplication.shared.statusBarStyle = .lightContent
} else {
UIApplication.shared.statusBarStyle = .default
}
})
.addDisposableTo(CS_DisposeBag)
使用样例 3
对于UITextField, UISearchController，UIButton等等，常见的使用步骤如下：
init
setup Delegate，or addTargetxxx
Delegate callback
而使用RxSwift，则可以做到 *** 高聚合，低耦合 ***
btnClose.rx.tap
.subscribe(onNext: { [weak self] in
guard let strongSelf = self else { return }
strongSelf.dismiss(animated: true, completion: nil)
})
.addDisposableTo(CS_DisposeBag)
Rx基本概念
发布-订阅
Observable:
可观察对象，可组合。（发射数据）
next新的事件数据，complete事件序列的结束，error异常导致结束
所以next可以多次调用，而complete只有最后一次。
/// Type that can be converted to observable sequence (`Observer<E>`).
public protocol ObservableConvertibleType {
/// Type of elements in sequence.
associatedtype E
/// Converts `self` to `Observable` sequence.
///
/// - returns: Observable sequence that represents `self`.
func asObservable() -> Observable<E>
}
此外，还有 *** create，just，of，from *** 等一系列函数
from: Converts an array to an observable sequence.
Observer
对Observable发射的数据或数据序列做出响应，做出特定的操作。
/// Supports push-style iteration over an observable sequence.
public protocol ObserverType {
/// The type of elements in sequence that observer can observe.
associatedtype E
/// Notify observer about sequence event.
///
/// - parameter event: Event that occured.
func on(_ event: Event<E>)
}
subscribe
订阅事件。
对事件序列中的事件，如next，complete，error进行响应，
extension ObservableType {
/**
Subscribes an element handler, an error handler, a completion handler and disposed handler to an observable sequence.
- parameter onNext: Action to invoke for each element in the observable sequence.
- parameter onError: Action to invoke upon errored termination of the observable sequence.
- parameter onCompleted: Action to invoke upon graceful termination of the observable sequence.
- parameter onDisposed: Action to invoke upon any type of termination of sequence (if the sequence has
gracefully completed, errored, or if the generation is cancelled by disposing subscription).
- returns: Subscription object used to unsubscribe from the observable sequence.
*/
public func subscribe(onNext: ((E) -> Void)? = nil, onError: ((Swift.Error) -> Void)? = nil, onCompleted: (() -> Void)? = nil, onDisposed: (() -> Void)? = nil)
-> Disposable {
xxx
}
}
所以：
*** Rx的关键在于Observer订阅Observable，Observable将数据push给Observer，Observer自己做出对应的响应。 ***
map
进行数据映射
extension ObservableType {
/**
Projects each element of an observable sequence into a new form.
- seealso: [map operator on reactivex.io](http://reactivex.io/documentation/operators/map.html)
- parameter transform: A transform function to apply to each source element.
- returns: An observable sequence whose elements are the result of invoking the transform function on each element of source.
*/
public func map<R>(_ transform: @escaping (Self.E) throws -> R) -> RxSwift.Observable<R>
bindTo
extension ObservableType {
/**
Creates new subscription and sends elements to variable.
In case error occurs in debug mode, `fatalError` will be raised.
In case error occurs in release mode, `error` will be logged.
- parameter variable: Target variable for sequence elements.
- returns: Disposable object that can be used to unsubscribe the observer.
*/
public func bindTo(_ variable: RxSwift.Variable<Self.E>) -> Disposable
}
Disposable
定义了释放资源的统一行为。
DisposeBag: 订阅会有Disposable，自动销毁相关的订阅。可简单类似autorelease机制
BahaviorSubject 与 PublishSubject
创建一个可添加新元素的Observable，让订阅对象能够接收包含初始值与新值的事件。
BahaviorSubject代表了一个随时间推移而更新的值，包含初始值。
let s = BehaviorSubject(value: "hello")
// s.onNext("hello again") // 会替换到hello消息
s.subscribe { // 不区分订阅事件，所以打印 next(hello)
print($0)
}
// s.subscribe(onNext: { // 仅区分订阅事件，所以打印next事件接收的数据 hello
// print($0)
// })
.addDisposableTo(CS_DisposeBag)
s.onNext("world") // 发送下一个事件
s.onNext("!")
s.onCompleted()
s.onNext("??") // completed之后即不能响应了
PublishSubject与BehaviorSubject类似，
但PublishSubject不需要初始值，且不会将最后一个值发送给Observer。
struct Person {
let name = PublishSubject<String>()
let age = PublishSubject<Int>()
}
let person = Person()
person.name.onNext("none")
person.age.onNext(0)
Observable.combineLatest(person.name, person.age) {
"\($0) \($1)"
}
.debug()
.subscribe {
print($0)
}
.addDisposableTo(CS_DisposeBag)
person.name.onNext("none again") // 该none again数据不会发送
person.name.onNext("chris")
person.age.onNext(18)
person.name.onNext("ada")
使用了combineLatest，则会等待需要combine的数据都准备好了才会发送。
可以通过combineLatest来直观感受。
使用PublishSubject的log如下：
2017-06-22 16:46:51.160: AppDelegate.swift:186 (basicRx()) -> subscribed
2017-06-22 16:46:51.161: AppDelegate.swift:186 (basicRx()) -> Event next(chris 18)
next(chris 18)
2017-06-22 16:46:51.162: AppDelegate.swift:186 (basicRx()) -> Event next(ada 18)
next(ada 18)
2017-06-22 16:46:51.162: AppDelegate.swift:165 (basicRx()) -> Event completed
completed
2017-06-22 16:46:51.162: AppDelegate.swift:165 (basicRx()) -> isDisposed
operations
可以通过combineLatest来直观感受。
除了combine，还可以使用concat，merge，zip等到操作。
zip需要两个元素都有新值才会发送数据。
let personZip = Person()
// zip需要两个元素都有新值才会发送
Observable.zip(personZip.name, personZip.age) {
"\($0) \($1)"
}
.subscribe {
print($0)
}
.addDisposableTo(CS_DisposeBag)
personZip.name.onNext("zip none") // 不会单独发送
personZip.name.onNext("zip chris")// 放入序列中，等待age
personZip.age.onNext(18) // 结合zip none一起发送
personZip.name.onNext("zip ada") // 永远不会发送，在其之前已经有zip chris
personZip.age.onNext(20) // 结合zip chris一起发送
personZip.name.onCompleted()
personZip.age.onCompleted()
打印的log如下：
next(zip none 18)
next(zip chris 20)
completed
2017-06-23 13:50:48.234: AppDelegate.swift:172 (basicRx()) -> Event completed
completed
2017-06-23 13:50:48.235: AppDelegate.swift:172 (basicRx()) -> isDisposed
zip的场景要好好体会下，为何会是这两个输出。
可以通过zip来直观感受。
Variable
Variable基于BahaviorSubject封装的类，通过asObservable()保留出其内部的BahaviorSubject的可观察序列。
表示一个可监听的数据结构，可以监听数据变化，或者将其他值绑定到变量。
Variable不会发生任何错误事件，即将被销毁处理的时候，会自动发送一个completed事件。因此有些使用Variable
let v = Variable<String>("hello")
v.asObservable()
.debug()
.distinctUntilChanged() // 消除连续重复的数据
.subscribe {
print($0)
}
.addDisposableTo(CS_DisposeBag)
v.value = "world"
v.value = "world" // 不会对重复的"world"做出响应
v.value = "!"
打印log如下，可以看出其发送的可观察序列：
2017-06-22 16:22:57.208: AppDelegate.swift:162 (basicRx()) -> subscribed
2017-06-22 16:22:57.211: AppDelegate.swift:162 (basicRx()) -> Event next(hello)
next(hello)
2017-06-22 16:22:57.212: AppDelegate.swift:162 (basicRx()) -> Event next(world)
next(world)
2017-06-22 16:22:57.212: AppDelegate.swift:162 (basicRx()) -> Event next(world)
2017-06-22 16:22:57.212: AppDelegate.swift:162 (basicRx()) -> Event next(!)
next(!)
2017-06-22 16:22:57.212: AppDelegate.swift:162 (basicRx()) -> Event completed
completed
2017-06-22 16:22:57.212: AppDelegate.swift:162 (basicRx()) -> isDisposed
其他
如 *** Subject, BehaviorSubject, Driver 等等 ***
RxSwift学习之旅 - Observable 和 Driver
Demos
Login
*** RxSwift 与 RxCocoa ***
两个Observable进行combine操作：
let loginValidation = Observable.combineLatest(userValidation, passwdValidataion) {
$0 && $1
}
.shareReplay(1)
构建UITableView
RxDataSources
对UITableView, UICollectionView的dataSource进行Rx的封装。
设置数据源
let dataSource = RxTableViewSectionedReloadDataSource<SectionModel<String, User>>()
声明configureCell
dataSource.configureCell = xxx
bind即可
准备一个Observable<[SectionModel<String, User>]>，然后与tableView进行相关bind即可
userViewModel.getUsers()
.bindTo(tableView.rx.items(dataSource: dataSource))
.addDisposableTo(CS_DisposeBag)
点击操作
tableView.rx
.modelSelected(User.self)
.subscribe(onNext: { user in
print(user)
let storyboard = UIStoryboard(name: "Main", bundle: nil)
let loginVC = storyboard.instantiateViewController(withIdentifier: "LoginViewController")
self.present(loginVC, animated: true, completion: nil)
})
.addDisposableTo(CS_DisposeBag)
使用RxSwift来构建UICollectionView的步骤类似。
SearchBar
ViewModel如下：
struct Repo {
let name: String
let url: String
}
class SearchBarViewModel {
let searchText = Variable<String>("")
let CS_DisposeBag = DisposeBag()
lazy var repos: Driver<[Repo]> = {
return self.searchText.asObservable()
.throttle(0.3, scheduler: MainScheduler.instance)
.distinctUntilChanged()
.flatMapLatest { (user) -> Observable<[Repo]> in
if user.isEmpty {
return Observable.just([])
}
return self.searchRepos(user: user)
}
.asDriver(onErrorJustReturn: [])
}()
func searchRepos(user: String) -> Observable<[Repo]> {
guard let url = URL(string: "https://api.github.com/users/\(user)/repos") else {
return Observable.just([])
}
return URLSession.shared.rx.json(url: url)
.retry(3)
.debug()
.map {
var repos = [Repo]()
if let items = $0 as? [[String: Any]] {
items.forEach {
guard let name = $0["name"] as? String,
let url = $0["url"] as? String
else { return }
repos.append(Repo(name: name, url: url))
}
}
return repos
}
}
}
ViewController中的代码如下：
var searchBarViewModel = SearchBarViewModel()
tableView.tableHeaderView = searchVC.searchBar
searchBar.rx.text.orEmpty
.bindTo(searchBarViewModel.searchText)
.addDisposableTo(CS_DisposeBag)
searchBarViewModel.repos
.drive(tableView.rx.items(cellIdentifier: "Cell", cellType: UITableViewCell.self)) { (row, repo, cell) in
cell.textLabel?.text = repo.name
cell.detailTextLabel?.text = repo.url
}
.addDisposableTo(CS_DisposeBag)
UISearchBar中的text与ViewModel中的searchText进行绑定，
而ViewModel中的searchText是Variable类型，作为Observable会在MainScheduler中输入间隔达到0.3s只后会触发调用searchRepos函数进行搜索。
repos作为Driver，其中元素是包含Repo的数组。Driver同样封装了可观察序列，但Driver只在主线程执行。
所以，做数据绑定可以使用bindTo和Driver，涉及到UI的绑定可以尽量使用Driver。
在本例中，跟repos绑定的即是tableView.rx.items，即repos直接决定了tableView中的items展示内容。
对应使用URLSession进行网络请求的场景，RxSwift也提供了非常方便的使用方式。注意各个地方Observable的类型保持一致即可。
另外，注意 *** throttle *** ， *** flatMapLatest *** 及 *** distinctUntilChanged *** 的用法。
使用MVVM
ViewModel
优点
数据绑定，精简Controller，便于单元测试。
缺点
数据绑定额外消耗，调试困难，
*** 注意input与output即可 ***
*** 难点在于如何合理的处理ViewModel与View的数据绑定问题。***
如何写好一个ViewModel？
此处关于写好ViewModel的建议，出自：
View不应该存在逻辑控制，只绑定展示数据而不对其做操作
struct UserViewModel {
let userName: String
let userAge: Int
let userCity: String
}
textFieldUserName.rx.text.orEmpty
.bindTo(userViewModel.userName)
// 不推荐
textFiledUserAge.rx.text.orEmpty
.map { Int($0) }
.bindTo(userViewModel.userAge)
View只能通过ViewModel知道View要做什么
userViewModel.register()
self.btnRegister.rx.tap
.bindTo(userViewModel.register)
ViewModel只暴露View显示所需要的最少信息
如
struct UserViewModel {
let user: UserModel
}
struct UserViewModel {
let userName: String
let userAge: String
let userCity: String
}
参考资料
RxSwift Reactive Programming with Swift by raywenderlich.com
