響應式編程應用場景「ios響應式編程優缺點」

本文將介紹一個響應式編程架構 RxSwift，並結合使用 Swift 的函數式功能來編寫更簡潔、更表現力的代碼，從而管理應用狀態及並行任務。

Swift 及其函數式功能

Swift 可被認為是一種現代的面向對象語言，對泛型編程有着原生支持。雖然它不是一種函數式語言，但其中的一些特性卻可以讓我們利用函數式方式來編程，比如可以利用閉包、first-class 類型函數，以及不可變的value 類型。

然而，Cocoa Touch 是一個面向對象的架構，有着這一範式所強制的約束。軟件開發中常見的問題在於如何管理共享應用狀態以及異步數據的並行任務。

函數式編程解決這些問題的辦法是，賦予不可變狀態一定的特權，以及將應用邏輯定義為不會在應用生存周期內改變的表達式。通過定義自包含的函數，並行化計算就會變得簡單，最大程度減少並發問題。

響應式模型

響應式編程根源於 FRP（函數響應式編程）命令驅動的編程方式，是以異步數據流的形式進行編程。

這可能有些難懂，所以最好通過一個簡單的例子來大體了解一下。

表達一個變量間關係

假如有 2 個變量（A 和 B），它們的值會在應用運行時中經常改變。還有一個變量（C），它的值取決於前兩個變量值。

2. var B = 20

3. let C = A * 2 + B

5. // 當前值

6. // A = 10, B = 20, C = 40

8. A = 0

10. // 當前值

11. // A = 0, B = 20, C = 40

C 值與 A 和 B 有關，B 只被當 A 和 B 的賦值操作執行後，它們三者之間的關係很快就解散了。這時再改變 A 與 B 的值，將不會對 C 的值有任何影響。

所以，在任何指定時間，要想計算表達式，就必須根據 A 和 B 的當前值，重新指定 C 值，重新計算。

用響應式編程方式該怎麼做呢？

採用響應式模式，我們將創建兩個流，來傳遞 A 或 B 值的改變。

一般可使用彈珠圖來展示這個原理。如下圖所示，每一行表示連續的一段時間，每一個彈珠表示發生在特定時刻的一個事件。

Cocoa Touch 中的做法

在 Cocoa Touch 中，使用鍵值對觀察，為發生改變的變量添加觀察者，當 KVO 系統通知時再進行處理。

self.addObserver(self, forKeyPath:”valueA”, options: .New, context: nil)

self.addObserver(self, forKeyPath:”valueB”, options: .New, context: nil)

override func observeValueForKeyPath(keyPath: String?, ofObject object: AnyObject?, change: [String : AnyObject]?, context: UnsafeMutablePointer<Void>) {

let C = valueA * 2 + valueB

}

如果變量與用戶界面相連，那麼可以在 UIKit 中定義一個當觸發變化事件時即被調用的處理器：

sliderA.addTarget(self, action: “update”, forControlEvents: UIControlEvents.ValueChanged)

sliderB.addTarget(self, action: “update”, forControlEvents: UIControlEvents.ValueChanged)

func update() {

let C = sliderA.value * 2 + sliderB.value

}

但是，對於調用的變量、它們的生存周期以及改變它們值的事件，以上兩種方法都沒有定義一種持久、顯式的關係。

我們可以用響應式編程模式來處理這種情況。當前對於 OS X 和 iOS 開發者而言，有多種不同的實現，比如 RxSwift 和 ReactiveCocoa。

下面簡單介紹一下 RxSwift，不過這兩種架構的概念是相似的。

RxSwift

RxSwift 繼承自觀察者模式，模擬 Cocoa Touch 對象中的異步數據流，按通常的集合來看待這些對象。通過利用可觀測流繼承一些 Cocoa Touch 類，可以訂閱它們的輸出，並利用複合運算（如 filter()、merge()、map() 和 reduce() 等）來使用這些輸出。

還回到剛才的例子中，假設一個 iOS 應用有兩個滑塊（sliderA 和 sliderB），並希望利用之前的表達式（A * 2 + B）不斷更新標籤（labelC）的值：

1. combineLatest(sliderA.rx_value, sliderB.rx_value) {

2. $0 * 2 + $1

3. }.map {

4. “Sum of slider values is ($0)”

5. }.bindTo(labelC.rx_text)

利用 UISlider 類的 rx_value 後綴，將滑塊的值屬性轉化為可觀測類型，

通過在每個滑塊的可觀測類型上使用 combineLatest() 操作，我們還創建了一種新的可觀測類型，只要其中任何一個源流釋放出一個項目，它就會釋放項目。結果就是一個元組，每個滑塊值都可以通過操作回調而轉換（代碼行 2）。然後將變換值映射到信息性字符串（代碼行 4），並將其值綁定到標籤上（代碼行 5）。

通過組合 3 個獨立的操作（combineLatest()、map()、bindTo()），我們就能精確地表達三種對象之間的關係並不斷更新應用的 UI，響應應用狀態中的改變。