Swift Combine 框架是 Apple 于 2019 年在 WWDC 上发布的，旨在简化响应式编程。响应式编程是一种编程范式，专注于处理异步事件流，例如用户输入、网络请求或文件变化等。Combine 框架的主要目标是通过统一和简化事件处理逻辑，减少传统回调或通知机制的复杂性。
Combine 框架的核心思想是将数据变化表示为“发布者”（Publisher），它可以发出值、完成事件或者错误事件。订阅者（Subscriber）则会订阅这些发布者，以响应数据的变化。Combine 的发布-订阅模式与其他响应式编程库（例如 RxSwift）类似，但它与 Swift 和 Apple 的生态系统高度集成，专门为 iOS、macOS、watchOS 和 tvOS 量身定制。
Combine 的出现解决了开发者在处理异步任务时可能遇到的挑战，使得代码更加简洁、易读和易于维护，同时提供了对 Swift 语言类型系统的强大支持。
核心概念
在 Combine 框架中，处理响应式编程的核心是四个基本概念：Publisher、Subscriber、Subscription 和 Subject。这些概念共同构建了数据流的架构，允许我们在异步事件发生时响应和处理数据。下面详细解释每个概念：
1. Publisher（发布者）
它定义了一个数据源，可以发出值、完成事件或错误。Publisher 会持续向它的订阅者发出这些事件。Publisher 可以发出三种类型的事件：
- 值（Value）: 发布的数据。
- 完成（Completion）: 事件完成，发布者不会再发出任何事件。
- 错误（Failure）: 出现错误，发布者停止发送事件，并向订阅者发送错误。
常见的内置 Publisher 类型：
-
Just: 只发布一个值，然后立即完成。 -
Empty: 不发出任何值，只发送完成或错误事件。 -
Future: 异步产生一个值，并且只发送一次值或错误。 -
PassthroughSubject: 允许外部手动发布值，不保留历史值。 -
CurrentValueSubject: 发布当前值，并对新订阅者发送最新的值。 -
Deferred: 延迟创建 Publisher，直到有订阅者时才执行。 -
Fail: 立即发送错误并完成，用于模拟失败。 -
Timer.TimerPublisher: 定期发送时间值，用于计时或轮询。 -
NotificationCenter.Publisher: 发布通知中心的通知。 -
URLSession.DataTaskPublisher: 处理网络请求，发送响应数据或错误。
2. Subscriber（订阅者）
Subscriber 是 Publisher 的消费者。它接收来自 Publisher 发出的数据或事件，并做出相应处理。订阅者通过订阅（subscribe）特定的 Publisher 来监听它发出的值或状态变化。
Subscriber 的关键在于它的两个方法：
-
receive(_ input: Input): 接收发出的值。 -
receive(completion: Subscribers.Completion<Failure>): 接收完成或错误事件。
Combine 提供了sink和assign等方便的方法来创建订阅者。
3. Subscription（订阅）
Subscription 是 Subscriber 和 Publisher 之间的桥梁。它管理数据流的生命周期，控制订阅者从发布者接收多少数据。它本质上代表了一个订阅操作。
当订阅者开始监听一个 Publisher 时，Publisher 会创建一个 Subscription，并将它传递给订阅者。Subscriber 可以通过 Subscription 控制是否需要取消订阅或者请求更多数据（例如在背压机制中应用）。
4. Subject（主题）
Subject 是 Combine 框架中特殊类型的 Publisher，它既可以是 Publisher，也可以是 Subscriber。它允许你手动发布值给订阅者，非常适合用于桥接外部事件或多次触发的值。
Combine 中有两种常见的 Subject：
-
PassthroughSubject: 不保存任何值，直接将接收到的值发布给订阅者。 -
CurrentValueSubject: 保存最后发布的一个值，新订阅者会首先接收到当前值。
使用场景：
如果你想手动触发某些值或事件，可以使用 Subject。
当你想让多个订阅者订阅并立即收到当前最新值时，可以使用 CurrentValueSubject。
操作符 Operators
在 Swift 的 Combine 框架中，Operators（操作符） 是用于对数据流进行处理、转换、过滤等操作的核心组件。操作符可以对从发布者（Publisher）发出的值进行链式处理，类似于函数式编程中的 map、filter 等操作。通过使用操作符，开发者可以灵活地对事件流进行操作，以满足各种需求。
Combine 中的操作符为响应式编程提供了非常强大的数据处理能力。通过这些操作符，开发者可以轻松地处理和转换异步事件流，从而减少代码复杂性并提高代码的可维护性。
以下是 Combine 中常用的一些操作符：
1. Transforming Operators（转换操作符）
-
map：将发布者发出的值进行映射，转换成另一个类型的值。
-
compactMap：类似于map，但可以过滤掉nil值，只返回非空值。
-
flatMap：用于将每个元素映射到一个新的发布者，然后将这些发布者的元素合并成一个新的发布者。
2. Filtering Operators（过滤操作符）
-
filter：只通过满足条件的值，过滤掉不符合条件的元素。
-
removeDuplicates：移除连续重复的值。
3. Combining Operators（组合操作符）
-
merge：将两个或多个发布者的输出合并成一个流。
-
combineLatest：当两个或多个发布者都发出值时，组合它们的最新值。
-
zip：与combineLatest类似，但它只会在两个发布者都有值时才会发出值，并且会按照顺序组合。
4. Timing Operators（时间操作符）
-
debounce：延迟发出值，直到指定时间段内没有新的值发出。
-
delay：延迟发布者的输出。
5. Error Handling Operators（错误处理操作符）
-
catch：处理发布者在发出错误时，返回一个新的发布者。
-
retry：如果发布者遇到错误，可以重新尝试订阅指定次数。
6. Reducing Operators（归约操作符）
-
reduce：累积值，直到发布者完成并发出最终结果。
-
scan：类似于reduce，但会在每个新值到达时发出中间结果。
高阶 - Scheduler
Scheduler 控制代码执行上下文，决定数据流中发布者和订阅者的运行线程。它是 Combine 中多线程和任务调度的核心，允许指定代码在主线程、后台线程或自定义队列中执行。常见应用：后台网络请求、复杂计算、延迟任务和轻量级频繁任务处理。合理使用 Scheduler 可优化程序性能和用户体验。
Scheduler 的作用
线程管理：Scheduler 主要用于控制异步操作在哪个线程执行，特别是在涉及网络请求、文件 I/O 或耗时操作时，确保它们不会阻塞主线程，从而影响 UI 响应。
任务调度：通过 Scheduler，可以安排任务的执行顺序，例如：在后台执行复杂操作并在操作完成后切换回主线程更新 UI。
频率控制：使用 Scheduler 可以指定执行频率，如在延迟、间隔时间或某个特定的时间后执行任务。
Combine 框架通过使用subscribe(on:)和receive(on:)来指定发布者和订阅者的执行上下文。subscribe(on:)：用于指定数据发布的上下文，控制数据是在哪个 Scheduler（线程）上产生的。receive(on:)：用于指定数据接收的上下文，控制 Subscriber 接收数据并处理它时在哪个 Scheduler 上运行，常用于将操作结果传回主线程。
典型的 Scheduler 类型
Combine 中的 Scheduler 主要分为几种类型，常用于处理不同场景的调度需求：
-
DispatchQueue: 最常用的调度器，允许你在主线程或后台线程上执行任务。 -
RunLoop: 主要用于事件驱动的循环，适用于任务调度频繁但任务执行轻量的场景。 -
OperationQueue: 用于管理基于队列的任务执行顺序和优先级。 -
ImmediateScheduler: 在当前线程上立即执行任务。
典型的应用场景
1. 在后台线程执行网络请求，主线程更新 UI
在 UI 应用中，通常需要在后台执行耗时任务（如网络请求或数据库操作），然后在主线程更新 UI。可以通过 subscribe(on:) 切换到后台线程，处理数据后通过 receive(on:) 切换到主线程更新 UI。
2. 延迟任务执行
有时候需要让某些任务延迟执行或在特定时间间隔执行。可以通过 DispatchQueue 调度任务执行。
3. 频繁计算任务调度
对于一些频繁且高优先级的任务，比如基于用户输入的实时计算（如实时搜索），可以通过 RunLoop 来执行调度，因为 RunLoop 对于高频率的轻量任务处理效率较高。
4. 避免主线程阻塞
在执行复杂的计算任务时，使用 subscribe(on:) 将计算操作移至后台，避免阻塞主线程，确保 UI 的流畅性。
总结
Swift Combine 是 Apple 在 2019 年推出的响应式编程框架，旨在简化异步事件流的处理。Combine 中的核心概念有四个，分别是 发布数据或事件的源头 Publisher、接收来自 Publisher 的数据或事件 的 Subscriber、管理 Publisher 和 Subscriber 之间的关系 的 Subscription 、用于桥接外部数据源并手动控制数据流的 Subject。
除了4个基本概念，还有一些很实用的操作符：
- 转换操作符：如 map、compactMap
- 过滤操作符：如 filter、removeDuplicates
- 组合操作符：如 merge、combineLatest、zip
- 时间操作符：如 debounce、delay
- 错误处理操作符：如 catch、retry
- 归约操作符：如 reduce、scan
Combine 框架通过提供统一的事件处理方式，简化了异步编程，提高了代码的可读性和可维护性。它与 Swift 和 Apple 生态系统高度集成，为 iOS、macOS、watchOS 和 tvOS 开发提供了强大的响应式编程工具。
Publisher： 发布者是一个对象，它可以发出一系列的事件，比如值、错误或完成信号；
Subscriber： 订阅者是一个对象，它可以订阅一个或多个发布者，并对发布者发出的事件做出响应；
Operators（操作符）：Combine 提供了许多操作符，可以用于转换、组合和处理发布者发出的事件。例如，map 用于映射值，filter 用于过滤事件，merge 用于合并多个发布者的事件等。
Cancellable（可取消）：订阅一个发布者会返回一个 Cancellable 对象，你可以使用这个对象来取消订阅，释放资源；
Subject（主题）：主题是 Combine 中的一种特殊类型的发布者，既可以发送值也可以接收值。有 PassthroughSubject 和 CurrentValueSubject 等类型；
Schedulers（调度器）：Combine 使用调度器来确定在哪个线程上执行操作。有一些内置的调度器，比如 DispatchQueue.main 和 DispatchQueue.global()；
下面是一个简单的例子，演示了 Combine 中的一些概念：
