iOS-Swift-响应式编程

响应式编程(Reactive Programming,简称RP),也是一种编程范式,于1997年提出,可以简化异步编程,提供更优雅的数据绑定。

一般与函数式融合在一起,所以也会叫做:函数响应式编程(Functional Reactive Programming,简称FRP)。

一. 响应式框架

比较著名、成熟的响应式框架:

ReactiveCocoa:简称RAC,有Objective-C、Swift版本
官网:http://reactivecocoa.io/
github:https://github.com/ReactiveCocoa

ReactiveX:简称Rx,有众多编程语言的版本,比如RxJava、RxKotlin、RxJS、RxCpp、RxPHP、RxGo、RxSwift等等
官网:http://reactivex.io/
github:https://github.com/ReactiveX

二. RxSwift安装

RxSwift(ReactiveX for Swift),是ReactiveX的Swift版本
源码:https://github.com/ReactiveX/RxSwift
中文文档: https://beeth0ven.github.io/RxSwift-Chinese-Documentation/

RxSwift的github上已经有详细的安装教程,这里只演示CocoaPods方式的安装:

① Podfile

use_frameworks!

target 'target_name' do
  pod 'RxSwift', '~> 5'
  pod 'RxCocoa', '~> 5'
end

② 命令行

pod repo update
pod install

③ 导入模块

import RxSwift
import RxCocoa

模块说明:
RxSwift:Rx标准API的Swift实现,不包括任何iOS相关的内容
RxCocoa:基于RxSwift,给iOS的UI控件扩展了很多Rx特性

三. RxSwift的核心角色

Observable:负责发送事件(Event)
Observer:负责订阅Observable,监听Observable发送的事件(Event)

核心角色.png

Event有3种:
next:携带具体数据
error:携带错误信息,表明Observable终止,不会再发出事件
completed:表明Observable终止,不会再发出事件

public enum Event<Element> {
    /// Next element is produced.
    case next(Element)
    
    /// Sequence terminated with an error.
    case error(Swift.Error)
    
    /// Sequence completed successfully.
    case completed
}

四. 创建、订阅Observable

创建Observable:

var observable = Observable<Int>.create { observer in
    observer.onNext(1) //发消息
    observer.onCompleted() //发消息完成
    return Disposables.create()
}

//上面代码等价于下面每一行:
observable = Observable.just(1) //元素整体发⼀次,如果接受的是数组,就把数组整体发出去
observable = Observable.of(1)
observable = Observable.from([1]) //如果接受的是数组,就把数组元素一个一个发出去

订阅Observable(接收消息):

observable.subscribe { event in //传个闭包表达式来订阅
    switch event {
    case .next(let element):
        print("next",element)
    case .error(let error):
        print("error",error)
    case .completed:
        print("completed")
    }
}.dispose() //订阅完之后⻢上取消订阅,只订阅⼀次

//上面写法和下面等价:
observable.subscribe(onNext: { //传个闭包表达式来订阅
    print("next", $0)
}, onError: {
    print("error", $0)
}, onCompleted: {
    print("completed")
}, onDisposed: {
    print("dispose")
}).dispose() //订阅完之后⻢上取消订阅,只订阅⼀次

根据如下例子,理解of和from的区别:

var observable = Observable<Int>.create { observer in
    observer.onNext(1)
    observer.onNext(2)
    observer.onNext(3)
    observer.onCompleted()
    return Disposables.create()
}
//等价于
observable = Observable.of(1, 2, 3) //多个元素,发三次
observable = Observable.from([1, 2, 3]) //数组,发三次

Disposable:

每当Observable被订阅时,都会返回一个Disposable实例,当调用Disposable的dispose就相当于取消订阅。
在不需要再接收事件时,建议取消订阅,释放资源,有3种常见方式取消订阅。

//立即取消订阅(一次性订阅)
observable.subscribe { event in
    print(event)
}.dispose()
//当bag销毁(deinit)时,会自动调用Disposable实例的dispose
observable.subscribe { event in
    print(event)
}.disposed(by: bag)
//self销毁时(deinit)时,会自动调用Disposable实例的dispose
//takeUntil是保留到什么时候的意思
let _ = observable.takeUntil(self.rx.deallocated).subscribe { event in
    print(event)
}

五. 创建Observer

上面我们都是传个闭包表达式来订阅,下面我们创建一个Observer来订阅Observable,如下:

Observer:
//创建接收者
let observer = AnyObserver<Int>.init { event in
    switch event {
    case .next(let data):
        print(data)
    case .completed:
        print("completed")
    case .error(let error):
        print("error", error)
    }
}
Observable.just(1).subscribe(observer).dispose()
Binder:
//Binder内部也有⼀个Observer,绑定⼀个就相当于订阅了
let binder = Binder<String>(label) { label, text in
    label.text = text
}

//将"数值是1"绑定到label.text上
Observable.just(1).map { "数值是\($0)" }.subscribe(binder).dispose()
//等价于下面
Observable.just(1).map { "数值是\($0)" }.bind(to: binder).dispose()

使用定时器让button每隔1秒钟隐藏、显示一次,如下:

//创建Observable
//2秒之后,每隔1秒钟在主线程发消息 
let observable = Observable<Int>.timer(.second(2)), period: .second(1), scheduler: MainScheduler.instance)
let binder = Binder<BOOL>(button) { button, value in
    button.isHidden = value
}
//订阅Observable 
//bind内部其实就是订阅
observable.map { $0 % 2 == 0 }.bind(to: binder).disposed(by: bag) //int转Bool

上面是把 $0 % 2 == 0 绑定到binder上面,那么能不能把 $0 % 2 == 0 绑定到button.rx.hidden上面呢?如下:

//给UIView扩展hidden属性
extension Reactive where Base: UIView {
    var hidden: Binder<Bool> {
        Binder<Bool>(base) { view, value in
            view.isHidden = value
        }
    }
}

let observable = Observable<Int>.interval(.seconds(1), scheduler: MainScheduler.instance)
observable.map { $0 % 2 == 0 }.bind(to: button.rx.hidden).disposed(by: bag)

这样写就更简单了。

六. 状态监听

1. 传统的状态监听

在开发中经常要对各种状态进行监听,传统的常见监听方案有:

  • KVO
  • Target-Action
  • Notification
  • Delegate
  • Block Callback

传统方案经常会出现错综复杂的依赖关系、耦合性较高,还需要编写重复的非业务代码。

2. RxSwift的状态监听

button:

//订阅button的点击事件
button.rx.tap.subscribe(onNext: {
    print("按钮被点击了1")
}).disposed(by: bag)

tableview:

let data = Observable.just([
    Person(name: "Jack", age: 10),
    Person(name: "Rose", age: 20)
])
//数据源绑定到tableview上,数据源改变tableview会刷新
data.bind(to: tableView.rx.items(cellIdentifier: "cell")) { row, person, cell in
    cell.textLabel?.text = person.name
    cell.detailTextLabel?.text = "\(person.age)"
}.disposed(by: bag)

cell:

//订阅cell的点击⽅法
tableView.rx.modelSelected(Person.self)
    .subscribe(onNext: { person in
        print("点击了", person.name)
    }).disposed(by: bag)

属性:

class Dog: NSObject {
    @objc dynamic var name: String?
}
//Rx形式的KVO监听属性
dog.rx.observe(String.self, "name")
    .subscribe(onNext: { name in
        print("name is", name ?? "nil")
    }).disposed(by: bag)
dog.name = "larry"
dog.name = "wangwang"

通知:

//Rx形式的通知监听
NotificationCenter.default.rx
    .notification(UIApplication.didEnterBackgroundNotification)
    .subscribe(onNext: { notification in
        print("APP进入后台", notification)
    }).disposed(by: bag)

七. 既是Observable,又是Observer

//slider.rx.value是接收者
Observable.just(0.8).bind(to: slider.rx.value).dispose()

//现在slider.rx.value是发送者,textField.rx.text是接受者
slider.rx.value.map {
    "当前数值是:\($0)"
}.bind(to: textField.rx.text).disposed(by: bag)

//现在textField.rx.text是发送者,然后再订阅它的消息
textField.rx.text
    .subscribe(onNext: { text in
        print("text is", text ?? "nil")
    }).disposed(by: bag)

诸如UISlider.rx.value、UTextField.rx.text这类属性值,既是Observable,又是Observer,它们是RxCocoa.ControlProperty类型。

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