高大上函数响应式编程框架ReactiveCocoa学习笔记1 简介

原文地址：http://www.cocoachina.com/bbs/read.php?tid=278091

一、简介
ReactiveCocoa（其简称为RAC）是函数响应式编程框架。RAC具有函数式编程和响应式编程的特性。它主要吸取了.Net的 Reactive Extensions的设计和实现。


函数式编程 (Functional Programming)
函数式编程也可以写N篇,它是完全不同于OO的编程模式，这里主要讲一下这个框架使用到的函数式思想。
1) 高阶函数：在函数式编程中，把函数当参数来回传递，而这个，说成术语，我们把他叫做高阶函数。在oc中，blocks是被广泛使用的参数传递，它实际上是匿名函数。  
     高阶函数调用过程有点像linux命令里的pipeline（管道），一个命令调用后的输出当作另一个命令输入，多个命令之间可以串起来操作。来个例子:

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        RACSequence *numbers = [@"1 2 3 4 5 6 7 8 9" componentsSeparatedByString:@" "].rac_sequence;

  

   // Contains: 22 44 66 88

   RACSequence *doubleNumber = [[numbers filter:^ BOOL(NSString*value) {

        return(value.intValue % 2) == 0;

   }] map:^id(idvalue) {

        return[value stringByAppendingString:value];

   }];

上面的例子是数组里的值先进行过滤，得到偶数，然后再将每个值进行stringByAppendingString，最终输出22 44 66 88.


2) 惰性（或延迟）求值：Sequences对象等，只有当被使用到时，才会对其求值。
关于函数编程，有兴趣的大家可以研究下haskell或者clojure，不过目前好多语言都在借用函数式的思想。


响应式编程(Functional Reactive Programming:FRP)
响应式编程是一种和事件流有关的编程模式，关注导致状态值改变的行为事件，一系列事件组成了事件流。


一系列事件是导致属性值发生变化的原因。FRP非常类似于设计模式里的观察者模式。


响应式编程是一种针对数据流和变化传递的编程模式，其执行引擎可以自动的在数据流之间传递数据的变化。比如说，在一种命令式编程语言中，a: = b + c 表示 a 是 b + c 表达式的值，但是在RP语言中，它可能意味着一个动态的数据流关系：当c或者b的值发生变化时，a的值自动的发生变化。
RP已经被证实是一种最有效的处理交互式用户界面、实时模式下的动画的开发模式，但本质上是一种基本的编程模式。现在最为热门的JavaFX脚本语言中，引入的bind就是RP的一个概念实现。


响应式编程其关键点包括：
1) 输入被视为"行为"，或者说一个随时间而变化的事件流
2) 连续的、随时间而变化的值
3) 按时间排序的离散事件序列
FRP与普通的函数式编程相似，但是每个函数可以接收一个输入值的流，如果其中，一个新的输入值到达的话，这个函数将根据最新的输入值重新计算，并且产生一个新的输出。这是一种”数据流"编程模式。


二、为什么我们要用它
1，开发过程中，状态以及状态之间依赖过多,RAC更加有效率地处理事件流，而无需显式去管理状态。在OO或者过程式编程中，状态变化是最难跟踪，最头痛的事。这个也是最重要的一点。
2，减少变量的使用，由于它跟踪状态和值的变化，因此不需要再申明变量不断地观察状态和更新值。
3，提供统一的消息传递机制，将oc中的通知，action，KVO以及其它所有UIControl事件的变化都进行监控，当变化发生时，就会传递事件和值。
4，当值随着事件变换时，可以使用map，filter，reduce等函数便利地对值进行变换操作。


三、何时使用


1,处理异步或者事件驱动的数据变化

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staticvoid*ObservationContext = &ObservationContext;

 

 

- (void)viewDidLoad {

   [superviewDidLoad];

 

 

   [LoginManager.sharedManager addObserver:selfforKeyPath:@"loggingIn"options:NSKeyValueObservingOptionInitialcontext:&ObservationContext];

   [NSNotificationCenter.defaultCenter addObserver:selfselector:@selector(loggedOut:) name:UserDidLogOutNotification object:LoginManager.sharedManager];

 

 

   [self.usernameTextField addTarget:selfaction:@selector(updateLogInButton) forControlEvents:UIControlEventEditingChanged];

   [self.passwordTextField addTarget:selfaction:@selector(updateLogInButton) forControlEvents:UIControlEventEditingChanged];

   [self.logInButton addTarget:selfaction:@selector(logInPressed:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];

}

 

 

- (void)dealloc {

   [LoginManager.sharedManager removeObserver:selfforKeyPath:@"loggingIn"context:ObservationContext];

   [NSNotificationCenter.defaultCenter removeObserver:self];

}

 

 

- (void)updateLogInButton {

   BOOLtextFieldsNonEmpty = self.usernameTextField.text.length > 0 && self.passwordTextField.text.length > 0;

   BOOLreadyToLogIn = !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) {

            [selfpresentError:error];

        }];

}

 

 

- (void)loggedOut:(NSNotification*)notification {

   self.loggedIn = NO;

}

 

 

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString*)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary*)change context:(void*)context {

   if(context == ObservationContext) {

        [selfupdateLogInButton];

   }else{

        [superobserveValueForKeyPath:keyPath ofObject:object change:change context:context];

   }

}

 

 

// RAC实现：

 

 

- (void)viewDidLoad {

   [superviewDidLoad];

 

 

   @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);

                [selfpresentError:error];

            } completed:^{

                @strongify(self);

                self.loggedIn = YES;

            }];

   }];

 

 

   RAC(self, loggedIn) = [[NSNotificationCenter.defaultCenter

        rac_addObserverForName:UserDidLogOutNotification object:nil]

        mapReplace:@NO];

}

2, 链式的依赖操作

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[client logInWithSuccess:^{

   [client loadCachedMessagesWithSuccess:^(NSArray*messages) {

        [client fetchMessagesAfterMessage:messages.lastObject success:^(NSArray*nextMessages) {

            NSLog(@"Fetched all messages.");

        } failure:^(NSError*error) {

            [selfpresentError:error];

        }];

   } failure:^(NSError*error) {

        [selfpresentError:error];

   }];

} failure:^(NSError*error) {

   [selfpresentError:error];

}];

 

 //      RAC实现：

[[[[client logIn]

   then:^{

        return[client loadCachedMessages];

   }]

   flattenMap:^(NSArray*messages) {

        return[client fetchMessagesAfterMessage:messages.lastObject];

   }]

   subscribeError:^(NSError*error) {

        [selfpresentError:error];

   } completed:^{

        NSLog(@"Fetched all messages.");

   }];

3, 并行依赖操作：

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__blockNSArray*databaseObjects;

__blockNSArray*fileContents;

 

 

NSOperationQueue*backgroundQueue = [[NSOperationQueuealloc] init];

NSBlockOperation*databaseOperation = [NSBlockOperationblockOperationWithBlock:^{

   databaseObjects = [databaseClient fetchObjectsMatchingPredicate:predicate];

}];

 

 

NSBlockOperation*filesOperation = [NSBlockOperationblockOperationWithBlock:^{

   NSMutableArray*filesInProgress = [NSMutableArrayarray];

   for(NSString*path in files) {

        [filesInProgress addObject:[NSDatadataWithContentsOfFile:path]];

   }

 

 

   fileContents = [filesInProgress copy];

}];

 

 

NSBlockOperation*finishOperation = [NSBlockOperationblockOperationWithBlock:^{

   [selffinishProcessingDatabaseObjects:databaseObjects fileContents:fileContents];

   NSLog(@"Done processing");

}];

 

 

[finishOperation addDependency:databaseOperation];

[finishOperation addDependency:filesOperation];

[backgroundQueue addOperation:databaseOperation];

[backgroundQueue addOperation:filesOperation];

[backgroundQueue addOperation:finishOperation];

 

 

 

// RAC 实现

RACSignal *databaseSignal = [[databaseClient

   fetchObjectsMatchingPredicate:predicate]

   subscribeOn:[RACScheduler scheduler]];

 

 

RACSignal *fileSignal = [RACSignal startEagerlyWithScheduler:[RACScheduler scheduler] block:^(id<RACSubscriber> subscriber) {

   NSMutableArray*filesInProgress = [NSMutableArrayarray];

   for(NSString*path in files) {

        [filesInProgress addObject:[NSDatadataWithContentsOfFile:path]];

   }

 

 

   [subscriber sendNext:[filesInProgress copy]];

   [subscriber sendCompleted];

}];

 

 

[[RACSignal

   combineLatest:@[ databaseSignal, fileSignal ]

   reduce:^id(NSArray*databaseObjects,NSArray*fileContents) {

        [selffinishProcessingDatabaseObjects:databaseObjects fileContents:fileContents];

        returnnil;

   }]

   subscribeCompleted:^{

        NSLog(@"Done processing");

   }];

4, 简化集合操作

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NSMutableArray*results = [NSMutableArrayarray];

for(NSString*str in strings) {

   if(str.length < 2) {

        continue;

   }

 

 

   NSString*newString = [str stringByAppendingString:@"foobar"];

   [results addObject:newString];

}

//RAC实现：

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RACSequence *results = [[strings.rac_sequence

   filter:^BOOL(NSString*str) {

        returnstr.length >= 2;

   }]

   map:^(NSString*str) {

        return[str stringByAppendingString:@"foobar"];

   }];

第一小节未完成，第二节讲RAC的框架概览，敬请期待哈。