ReactiveCocoa自述：工作原理和应用

举个例子,一个text field能够绑定到最新状态,即使它在变,而不需要用额外的代码去更新text field每一秒的状态.它有点像KVO,但它用blocks代替了重写-observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:.

Signals也能够呈现异步的操作,有点像futures and promises.这极大地简化了异步软件,包括了网络处理的代码.

RAC有一个主要的优点,就是提供了一个单一的，统一的方法去处理异步的行为,包括delegate方法,blocks回调,target-action机制,notifications和KVO.

这里有一个简单的例子:

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// When self.username changes, logs the new name to the console.

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// RACObserve(self, username) creates a new RACSignal that sends the current

// value of self.username, then the new value whenever it changes.

// -subscribeNext: will execute the block whenever the signal sends a value.

[RACObserve(self, username) subscribeNext:^(NSString *newName) {

    NSLog(@"%@", newName);

}];

这不像KVO notifications,signals能够连接在一起并且能够同时进行操作:

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// Only logs names that starts with "j".

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// -filter returns a new RACSignal that only sends a new value when its block

// returns YES.

[[RACObserve(self, username)

    filter:^(NSString *newName) {

        return [newName hasPrefix:@"j"];

    }]

    subscribeNext:^(NSString *newName) {

        NSLog(@"%@", newName);

    }];

Signals也能够用来导出状态.而不是observing properties或者设置其他的 properties去反应新的值,RAC通过signals and operations让表示属性变得有可能:

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// Creates a one-way binding so that self.createEnabled will be

// true whenever self.password and self.passwordConfirmation

// are equal.

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// RAC() is a macro that makes the binding look nicer.

// 

// +combineLatest:reduce: takes an array of signals, executes the block with the

// latest value from each signal whenever any of them changes, and returns a new

// RACSignal that sends the return value of that block as values.

RAC(self, createEnabled) = [RACSignal 

    combineLatest:@[ RACObserve(self, password), RACObserve(self, passwordConfirmation) ] 

    reduce:^(NSString *password, NSString *passwordConfirm) {

        return @([passwordConfirm isEqualToString:password]);

    }];

Signals不仅仅能够用在KVO,还可以用在很多的地方.比如说,它们也能够展示button presses:

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// Logs a message whenever the button is pressed.

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// RACCommand creates signals to represent UI actions. Each signal can

// represent a button press, for example, and have additional work associated

// with it.

//

// -rac_command is an addition to NSButton. The button will send itself on that

// command whenever it's pressed.

self.button.rac_command = [[RACCommand alloc] initWithSignalBlock:^(id _) {

    NSLog(@"button was pressed!");

    return [RACSignal empty];

}];

或者异步的网络操作:

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// Hooks up a "Log in" button to log in over the network.

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// This block will be run whenever the login command is executed, starting

// the login process.

self.loginCommand = [[RACCommand alloc] initWithSignalBlock:^(id sender) {

    // The hypothetical -logIn method returns a signal that sends a value when

    // the network request finishes.

    return [client logIn];

}];

// -executionSignals returns a signal that includes the signals returned from

// the above block, one for each time the command is executed.

[self.loginCommand.executionSignals subscribeNext:^(RACSignal *loginSignal) {

    // Log a message whenever we log in successfully.

    [loginSignal subscribeCompleted:^{

        NSLog(@"Logged in successfully!");

    }];

}];

// Executes the login command when the button is pressed.

self.loginButton.rac_command = self.loginCommand;

Signals能够展示timers,其他的UI事件,或者其他跟时间改变有关的东西.

对于用signals来进行异步操作,通过连接和改变这些signals能够进行更加复杂的行为.在一组操作完成时,工作能够很简单触发:

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// Performs 2 network operations and logs a message to the console when they are

// both completed.

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// +merge: takes an array of signals and returns a new RACSignal that passes

// through the values of all of the signals and completes when all of the

// signals complete.

//

// -subscribeCompleted: will execute the block when the signal completes.

[[RACSignal 

    merge:@[ [client fetchUserRepos], [client fetchOrgRepos] ]] 

    subscribeCompleted:^{

        NSLog(@"They're both done!");

    }];

Signals能够顺序地执行异步操作,而不是嵌套block回调.这个和futures and promises很相似:

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// Logs in the user, then loads any cached messages, then fetches the remaining

// messages from the server. After that's all done, logs a message to the

// console.

//

// The hypothetical -logInUser methods returns a signal that completes after

// logging in.

//

// -flattenMap: will execute its block whenever the signal sends a value, and

// returns a new RACSignal that merges all of the signals returned from the block

// into a single signal.

[[[[client 

    logInUser] 

    flattenMap:^(User *user) {

        // Return a signal that loads cached messages for the user.

        return [client loadCachedMessagesForUser:user];

    }]

    flattenMap:^(NSArray *messages) {

        // Return a signal that fetches any remaining messages.

        return [client fetchMessagesAfterMessage:messages.lastObject];

    }]

    subscribeNext:^(NSArray *newMessages) {

        NSLog(@"New messages: %@", newMessages);

    } completed:^{

        NSLog(@"Fetched all messages.");

    }];

RAC也能够简单地绑定异步操作的结果:

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// Creates a one-way binding so that self.imageView.image will be set as the user's

// avatar as soon as it's downloaded.

//

// The hypothetical -fetchUserWithUsername: method returns a signal which sends

// the user.

//

// -deliverOn: creates new signals that will do their work on other queues. In

// this example, it's used to move work to a background queue and then back to the main thread.

//

// -map: calls its block with each user that's fetched and returns a new

// RACSignal that sends values returned from the block.

RAC(self.imageView, image) = [[[[client 

    fetchUserWithUsername:@"joshaber"]

    deliverOn:[RACScheduler scheduler]]

    map:^(User *user) {

        // Download the avatar (this is done on a background queue).

        return [[NSImage alloc] initWithContentsOfURL:user.avatarURL];

    }]

    // Now the assignment will be done on the main thread.

    deliverOn:RACScheduler.mainThreadScheduler];

这里仅仅说了RAC能做什么,但很难说清RAC为什么如此强大.虽然通过这个README很难说清RAC,但我尽可能用更少的代码,更少的模版,把更好的代码去表达清楚.

如果想要更多的示例代码,可以check outC-41 或者 GroceryList,这些都是真正用ReactiveCocoa写的iOS apps.更多的RAC信息可以看一下Documentation文件夹.

什么时候用ReactiveCocoa

乍看上去,ReactiveCocoa是很抽象的,它可能很难理解如何将它应用到具体的问题.

这里有一些RAC常用的地方.

处理异步或者事件驱动数据源

很多Cocoa编程集中在响应user events或者改变application state.这样写代码很快地会变得很复杂,就像一个意大利面,需要处理大量的回调和状态变量的问题.

这个模式表面上看起来不同,像UI回调,网络响应,和KVO notifications,实际上有很多的共同之处。RACSignal统一了这些API,这样他们能够组装在一起然后用相同的方式操作.

举例看一下下面的代码:

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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];

    }

}

… 用RAC表达的话就像下面这样:

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- (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];

}

连接依赖的操作

依赖经常用在网络请求,当下一个对服务器网络请求需要构建在前一个完成时,可以看一下下面的代码:

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[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];

}];

ReactiveCocoa 则让这种模式特别简单:

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[[[[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.");

    }];

并行地独立地工作

与独立的数据集并行,然后将它们合并成一个最终的结果在Cocoa中是相当不简单的,并且还经常涉及大量的同步:

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__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];

上面的代码能够简单地用合成signals来清理和优化:

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RACSignal *databaseSignal = [[databaseClient

    fetchObjectsMatchingPredicate:predicate]

    subscribeOn:[RACScheduler scheduler]];

RACSignal *fileSignal = [RACSignal startEagerlyWithScheduler:[RACScheduler scheduler] block:^(id 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");

    }];

简化集合转换

像map, filter, fold/reduce 这些高级功能在Foundation中是极度缺少的m导致了一些像下面这样循环集中的代码:

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NSMutableArray *results = [NSMutableArray array];

for (NSString *str in strings) {

    if (str.length < 2) {

        continue;

    }

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

    [results addObject:newString];

}

RACSequence能够允许Cocoa集合用统一的方式操作:

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RACSequence *results = [[strings.rac_sequence

    filter:^ BOOL (NSString *str) {

        return str.length >= 2;

    }]

    map:^(NSString *str) {

        return [str stringByAppendingString:@"foobar"];

    }];