ReactiveObjC学习笔记

这篇文章的内容绝大部分翻译自github上的ReactiveObjC

ReactiveObjC

注意 : 这是ReactiveCocoa Objective-C的介绍,ReactiveCocoa的OC版本现在叫做ReactiveObjC了, ReactiveCocoa的升级版本是用Swift语言写的,想了解它的升级版本,请看ReactiveCocoa 或者 ReactiveSwift。

ReactiveObjC（ReactiveCocoa 或 RAC) 是一个基于函数响应式编程思想的Objective-C框架, 它提供了各种APIs,这些 APIs 可用于组合,转换数据流。

简介

ReactiveObjC（RAC）是一个函数响应式编程框架。RAC用信号（类名为RACSignal）来代替和处理各种变量的变化和传递。

通过信号signals的传输，重新组合和响应，软件代码的编写逻辑思路将变得更清晰紧凑，有条理，而不再需要对变量的变化不断的观察更新。

例如，UITextField的文本内容（text）刚起了变化，就要立即作出响应（UITextField还没失去焦点）更新动作，我们是不会看着手表来时刻观察更新textField,类似于采取KVO措施一样重写的-observeValueForKeyPath:ofObject:change:context: ，而是通过信号Signals的block实现这一动作。

信号Signals还能够代替实现异步操作，或者是并发处理问题。这大大的简化了异步操作（如网络）的代码。

RAC的主要好处是它提供了一个信号Signal，来统一处理Cocoa的各种行为，包括delegate-methods,block回调，target-action机制，通知和KVO等等。

这里是个简单的例子：

//当self.username 改变时，在控制台打印出新的username//宏定义RACObserve(self, username)会创建一个新的RACSignal信号，只要self.username的值有新变化，信号就会发送传递self.username新的值//当信号signal传送一个数据时，-subscribeNext:将执行block里的语句[RACObserve(self, username) subscribeNext:^(NSString *newName) {    NSLog(@"%@", newName);}];

但与KVO通知模式不同，信号signals是可以被串联起来进行操作：

// 只打印以'j'开头的username.//当-filter的block返回YES时，-filter将会返回一个新的RACSigal信号，这个信号只传送username新的值[[RACObserve(self, username)    filter:^(NSString *newName) {        return [newName hasPrefix:@"j"];    }]    subscribeNext:^(NSString *newName) {        NSLog(@"%@", newName);    }];

Signals 也能够用于派生出新的东西，RAC通过信号传送和信号操作，令属性重新赋值成为可能（不是通过传统的监听属性和为属性设置其它值来响应属性的变化）：

// 创建一个单向绑定，当self.password与self.passwordConfirmation相等时，self.createEnabled将被赋值为true// RAC()是一个让绑定看起来更好的宏// +combineLatest:reduce:接收一个存有信号的数组，当数组中任一信号更新值时，block就会被执行并会以block的返回值作为信号的传递因子创建新的信号RACSignal并返回此信号RAC(self, createEnabled) = [RACSignal    combineLatest:@[ RACObserve(self, password), RACObserve(self, passwordConfirmation) ]    reduce:^(NSString *password, NSString *passwordConfirm) {        return @([passwordConfirm isEqualToString:password]);    }];

不仅是KVO可以，信号Signals也可以基于任何数据流而被创建。比方说，信号可以表示button按压事件

//只要button被按压了，就打印信息////RACCommand类会创建信号来表示UI控件的动作事件，比如说，信号可以表示button的一次按压事件或者一些与button相关的其它事件,当事件发生时，signalBlock将会被执行并返回////-rac_command 除了用在Button外，还可以用在其它UI控件。当button被按压时，button将向自己发送这个指令（command）self.button.rac_command = [[RACCommand alloc] initWithSignalBlock:^(id _) {    NSLog(@"button was pressed!");    return [RACSignal empty];}];

或者是异步网络操作:

//点击'Log in'按钮，通过网络请求登录//当登录指令被执行开始登录操作时,这个block将被运行，这个block返回一个RACSignalself.loginCommand = [[RACCommand alloc] initWithSignalBlock:^(id sender) {    //假设：-logIn 方法r 返回值是一个信号（这个信号能够发送一个数据当网络请求结束时）    return [client logIn];}];//-executionSignals会返回一个信号，这个信号取自上面Signalblock的每次运行返回的值[self.loginCommand.executionSignals subscribeNext:^(RACSignal *loginSignal) {    //登录成功后就打印    [loginSignal subscribeCompleted:^{        NSLog(@"Logged in successfully!");    }];}];//button被按压，将执行登录事件指令self.loginButton.rac_command = self.loginCommand;

Signals还可以表示时钟或其它UI事件，或者任何随时间发生改变的事件。

通过节节紧扣的链式编程和传送这些信号，让异步操作处理更多复杂的事件成为可能。在一系列动作(数据请求，验证，格式化等)完成后，紧接的动作会很容易地被触发。

//执行2个网络任务并在控制台打印信息，当2个网络任务都完成时。//+merge类方法持有一个信号数组并返回一个新的RACSignal信号。当数组中所有信号都完成时，这个新信号会传递数组中所有信号包裹的数据。//当新信号结束传递时，-subscribeCompleted将执行block[[RACSignal    merge:@[ [client fetchUserRepos], [client fetchOrgRepos] ]]    subscribeCompleted:^{        NSLog(@"They're both done!");    }];

Signals 可以不通过嵌套用作回调的block来顺序地执行异步操作，这与同步处理有相似之处

//用户进行登录，加载缓存信息，然后从服务器拉取余下的信息。等这些动作完成后，在控制台打印信息//假设-logInUser 方法在登录完成后返回一个signal//当信号发送一个数据时，-flattenMap:的block将被执行，并在block执行后-flattenMap:返回一个新的信号RACSignal,这个信号将block返回的全部signal都并入进来[[[[client    logInUser]    flattenMap:^(User *user) {        //返回一个信号，这个信号包裹用户加载缓存的信息        return [client loadCachedMessagesForUser:user];    }]    flattenMap:^(NSArray *messages) {        //返回一个信号，这个信号包裹从网络上拉取剩余的信号        return [client fetchMessagesAfterMessage:messages.lastObject];    }]    subscribeNext:^(NSArray *newMessages) {        NSLog(@"New messages: %@", newMessages);    } completed:^{        NSLog(@"Fetched all messages.");    }];

甚至，RAC可以很容易地绑定异步操作的结果：

//创建一个单向绑定，目的是：只要图片下载完成就把它设成用户的头像图片//假设：--fetchUserWithUsername:方法返回一个信号，这个信号用于传送user对象//-deliverOn:会创建新的信号，这些信号将工作在后台队列。在这个例子中，deliverOn方法将任务搬到后台队列去工作，然后返回到主线程//-map:传参user给block并调用它，-map:执行结后会返回一个新的RACSignal,这个信号传送的数据是来自block的返回值RAC(self.imageView, image) = [[[[client    fetchUserWithUsername:@"joshaber"]    deliverOn:[RACScheduler scheduler]]    map:^(User *user) {    //下载图像数据（这个任务在后台队列执行）        return [[NSImage alloc] initWithContentsOfURL:user.avatarURL];    }]    // 此时，任务运行在主线程    deliverOn:RACScheduler.mainThreadScheduler];

想看看真正使用RAC创建的项目？请check out C-41 或 GroceryList, 它们都是用ReactiveObjC链式响应编程框架写的iOS app。

当你要使用ReactiveObjc时

粗略地回头看看上面的说明，ReactiveObjC 真的是挺抽象的,而且它让人感觉会很困难，如果把它应用在具体的问题上。

处理异步任务或事件驱动数据更新

在Cocoa框架下编程，大多数都会关注如何响应用户交互或者改变app的状态(更新页面数据或其它)，这让处理这些事件的代码很快变得像意大利一样，乱成一团并且很复杂，因为这些代码会用到大量的回调和状态变量去handle问题。

RAC的编程模式在表面上看，跟UI callbacks,网络请求响应和KVO通知很不一样，实际上它们是极大地相同的。RACSignal信号只不过把它们不同的APIs统一了起来，目的是让他们变得可组合且能够以相同的方式来操作。

例如，下面的代码：

static void *ObservationContext = &ObservationContext;- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    [LoginManager.sharedManager addObserver:self forKeyPath:@"loggingIn" options:NSKeyValueObservingOptionInitial context:&ObservationContext];    [NSNotificationCenter.defaultCenter addObserver:self selector:@selector(loggedOut:) name:UserDidLogOutNotification object:LoginManager.sharedManager];    [self.usernameTextField addTarget:self action:@selector(updateLogInButton) forControlEvents:UIControlEventEditingChanged];    [self.passwordTextField addTarget:self action:@selector(updateLogInButton) forControlEvents:UIControlEventEditingChanged];    [self.logInButton addTarget:self action:@selector(logInPressed:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];}- (void)dealloc {    [LoginManager.sharedManager removeObserver:self forKeyPath:@"loggingIn" context:ObservationContext];    [NSNotificationCenter.defaultCenter removeObserver:self];}- (void)updateLogInButton {    BOOL textFieldsNonEmpty = self.usernameTextField.text.length > 0 && self.passwordTextField.text.length > 0;    BOOL readyToLogIn = !LoginManager.sharedManager.isLoggingIn && !self.loggedIn;    self.logInButton.enabled = textFieldsNonEmpty && readyToLogIn;}- (IBAction)logInPressed:(UIButton *)sender {    [[LoginManager sharedManager]        logInWithUsername:self.usernameTextField.text        password:self.passwordTextField.text        success:^{            self.loggedIn = YES;        } failure:^(NSError *error) {            [self presentError:error];        }];}- (void)loggedOut:(NSNotification *)notification {    self.loggedIn = NO;}- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context {    if (context == ObservationContext) {        [self updateLogInButton];    } else {        [super observeValueForKeyPath:keyPath ofObject:object change:change context:context];    }}

…可以用RAC写成：

- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    @weakify(self);    RAC(self.logInButton, enabled) = [RACSignal        combineLatest:@[            self.usernameTextField.rac_textSignal,            self.passwordTextField.rac_textSignal,            RACObserve(LoginManager.sharedManager, loggingIn),            RACObserve(self, loggedIn)        ] reduce:^(NSString *username, NSString *password, NSNumber *loggingIn, NSNumber *loggedIn) {            return @(username.length > 0 && password.length > 0 && !loggingIn.boolValue && !loggedIn.boolValue);        }];    [[self.logInButton rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside] subscribeNext:^(UIButton *sender) {        @strongify(self);        RACSignal *loginSignal = [LoginManager.sharedManager            logInWithUsername:self.usernameTextField.text            password:self.passwordTextField.text];            [loginSignal subscribeError:^(NSError *error) {                @strongify(self);                [self presentError:error];            } completed:^{                @strongify(self);                self.loggedIn = YES;            }];    }];    RAC(self, loggedIn) = [[NSNotificationCenter.defaultCenter        rac_addObserverForName:UserDidLogOutNotification object:nil]        mapReplace:@NO];}

串联相关的操作（下一任务需要上一任务的执行结果）

在网络请求中，相互关联的事件是非常普遍的，下一请求需要在上一请求完成后才能被发起，像如下：

[client logInWithSuccess:^{    [client loadCachedMessagesWithSuccess:^(NSArray *messages) {        [client fetchMessagesAfterMessage:messages.lastObject success:^(NSArray *nextMessages) {            NSLog(@"Fetched all messages.");        } failure:^(NSError *error) {            [self presentError:error];        }];    } failure:^(NSError *error) {        [self presentError:error];    }];} failure:^(NSError *error) {    [self presentError:error];}];

ReactiveObjC让这种模式异常简洁：

[[[[client logIn]    then:^{        return [client loadCachedMessages];    }]    flattenMap:^(NSArray *messages) {        return [client fetchMessagesAfterMessage:messages.lastObject];    }]    subscribeError:^(NSError *error) {        [self presentError:error];    } completed:^{        NSLog(@"Fetched all messages.");    }];

平行不相关的任务（并发任务，各自执行各自的）

把几个并发任务的执行结果（数据）归并成最终的结果，这在Cocoa编程中是非常重要的，而且通常牵扯到很多同步问题：

__block NSArray *databaseObjects;__block NSArray *fileContents;NSOperationQueue *backgroundQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];NSBlockOperation *databaseOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{    databaseObjects = [databaseClient fetchObjectsMatchingPredicate:predicate];}];NSBlockOperation *filesOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{    NSMutableArray *filesInProgress = [NSMutableArray array];    for (NSString *path in files) {        [filesInProgress addObject:[NSData dataWithContentsOfFile:path]];    }    fileContents = [filesInProgress copy];}];NSBlockOperation *finishOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{    [self finishProcessingDatabaseObjects:databaseObjects fileContents:fileContents];    NSLog(@"Done processing");}];[finishOperation addDependency:databaseOperation];[finishOperation addDependency:filesOperation];[backgroundQueue addOperation:databaseOperation];[backgroundQueue addOperation:filesOperation];[backgroundQueue addOperation:finishOperation];

上面的代码可以通过简单地组合signal信号来清减和优化：

RACSignal *databaseSignal = [[databaseClient    fetchObjectsMatchingPredicate:predicate]    subscribeOn:[RACScheduler scheduler]];RACSignal *fileSignal = [RACSignal startEagerlyWithScheduler:[RACScheduler scheduler] block:^(id<RACSubscriber> subscriber) {    NSMutableArray *filesInProgress = [NSMutableArray array];    for (NSString *path in files) {        [filesInProgress addObject:[NSData dataWithContentsOfFile:path]];    }    [subscriber sendNext:[filesInProgress copy]];    [subscriber sendCompleted];}];[[RACSignal    combineLatest:@[ databaseSignal, fileSignal ]    reduce:^ id (NSArray *databaseObjects, NSArray *fileContents) {        [self finishProcessingDatabaseObjects:databaseObjects fileContents:fileContents];        return nil;    }]    subscribeCompleted:^{        NSLog(@"Done processing");    }];

简化集合类的转换

高阶函数如 map,filter, fold/reduce在Foundation框架里是非常缺少的，这导致了代码要循环遍历，像这样:

NSMutableArray *results = [NSMutableArray array];for (NSString *str in strings) {    if (str.length < 2) {        continue;    }    NSString *newString = [str stringByAppendingString:@"foobar"];    [results addObject:newString];}

然而，RACSequence序列能够让任何Cocoa集合类以统一和见文知义的方式来操作处理：

RACSequence *results = [[strings.rac_sequence    filter:^ BOOL (NSString *str) {        return str.length >= 2;    }]    map:^(NSString *str) {        return [str stringByAppendingString:@"foobar"];    }];

系统配置

ReactiveObjC 支持 OS X 10.8+ 和 iOS 8.0+

导入ReactiveObjC

这样来将RAC添加到你的App:

使用CocoaPods来管理RAC
前提：已经安装了CocoaPods
1. 在Podfile写上pod 'ReactiveObjC', '~>3.0.0'
2. 更新pod依赖：进入到工程目录下，在终端输入pod update --no-repo-update 然后回车
3. 导入#import “ReactiveObjC.h”