ReactiveCocoa - Swift 解读系列一:信号的创建以及发送事件

最近花了一点时间去学习ReactiveSwift(以下称RAS),这是一款基于ReactiveCocoa开发的Swift框架,由于这个框架大量使用了函数式编程和响应式编程的结合,所以它也被称之为函数相应式编程 -- RFP(Functional Reactive Programming)。在编程的时候,RAS可以帮助我们:

  • 简化响应式函数的模式

在Swift中,我们有几种响应式的开发模式:target-action、代理、通知中心、KVO等。以上每个模式对应的场景不同,我们需要根据场景选择合适的模式。RAS的整合了所有的模式的特点,开辟了一套事件流(信号)-观察者(发送)的模式,将以上种种模式替代。

  • 高度聚集的代码实现

想想我们使用闭包的原因 -- 将相关代码在同一环境中实现异步执行,提升代码的可读性。RAS将这种思想用到极致。

  • 与MVVM设计模式结合使用写出优雅简洁的代码

为了简化MVC中因项目逐渐庞大导致Controller中代码的沉冗,MVVM模式被我们喜欢,但是它带来的另一个问题是V(View)和VM(viewModel)之间的数据传递过于复杂。而RAS的数据绑定解决了这个问题,我们使用这两者的结合,能够写出很优雅的代码。

所以学习RAS对我们写出更加优雅简洁、通俗易懂的代码有很大的帮助。

我之前并没有很丰富的函数式和相应式编程的经验,所以在开始学习RAS的时候感觉曲线陡峭,在这里很幸运得看到了青玉伏案的博客,他的博文在我学习RAS的路上给予了巨大的帮助。

之所以写这个文章,是因为目前RAS的更新换代很快,包括前几次的大更新(RAS 3.0),为了使用Swift3的特性,RAS与之前的版本差异很大。以前很多前人写过的博客、技术分享等都不再适用当前的版本,对于其他人的学习带来很大的迷惑性。而在这一系列的文章中将分享我自己学习的收获吧,希望可以帮助到与我一样正在学习RAS的人,当然,作为正在学习的新人,有些地方理解不够出现纰漏甚至错误都难以避免,希望可以多多讨论。

这是系列文章的阅读需要对Swift的一些特性有所了解,比如Swift中的枚举关联值、元组、类泛型、方法泛型等。然后你可能还需要了解一些有关于迭代器的知识。当然并非需要很专业的知识,只要能够理解明白即可。

1.进入文章正题—— 信号(Signal)

RAS中,信号贯穿整个框架。信号内部包含了一个发送器,我们可以通过发送器发送一些内容,这些内容即是框架中最基本的单元--事件。除了发送器,信号中还包含了一个装有若干个观察者的容器bag,这是一个集合,当信号发送器发送事件之后,所有的观察者都会得到这个事件,并相应的处理。

示意图如下:


信号内部

下面是一个例子,演示了信号的基本使用:


信号创建和使用

运行打印

我相信在没有使用过RAS或者类似框架之前,这看起来肯定是一头雾水。我一步一步来解释。在解释之前,我需要先介绍跟信号有关的几个类或者结构:Signal,Event,Oberser

  • 首先看看信号Signal这个类

Signal

这是一个泛型类。包含了两个泛型 - ValueError。并且Error遵循的是Swift中的Error协议。所以每次我们创建一个Signal对象的时候,我们就必须要附带将这两个泛型具体化,在上面的示例中,我将StringNoError作为Signal的关联类型。

对于Signal对象的创建实际上有很多方法,但是每个方法都会使用到一个基本方法:

    public init(_ generator: (Observer, Lifetime) -> Void) {
        core = Core(generator)
    }

基本方法中包含了一个(Observer, Lifetime) -> Void函数作为参数,这个函数中的两个参数类型分别是ObserverLifetimeObserver下面我们会将到,Lifetime是信号的生命周期类,它将控制信号的销毁,我们一般不用理会,默认情况下,信号将会在生命周期结束的时候由框架自动销毁(terminal)。

Core类是Singal的核心,它控制信号的创建和销毁,同时也会给于信号操作的原子性,目前我们只当它是一个Singal的代理,Singal核心的一些方法都由Core完成。比如上面的基本方法就是由Core经手创建。Core在创建的过程中会将获取到的 generator函数实现:

Core实现

core 的初始化函数中,使用Core本身的一个函数private func send(_ event: Event){}创建了一个Oberser 对象,这里创建的实际上就是一个内部的发射器。我们在调用Signal初始化的时候,实际上也就是调用了core 的初始化函数。这个函数会把创建的Oberser 暴露出来,我们使用外部的发射器引用这个内部的发射器即可。

到这里我们就不得不深入看看 Observer类了。在看Observer之前,我们先了解一下事件Event

  • Event 枚举

事件是RAS中最基本的单元。Cocoa中,一个点击、一个输入操作、一个动画甚至是一个网络请求事件的完成都是一个事件。RAS中所说的信号发送,实际上是发送一个事件产生的后续影响。
事件在RAS中对应的类Event实际上是一个枚举。这个枚举被包含在Signal之中,所以对于Event我们并不能直接访问,而是通过Signal<Value,Error:Swift.Error>. Event来访问的。Event枚举中包含了四个事件类型:value类型、failed类型、completed类型以及interrrupted类型。

Event

value:值事件,我们可以理解为这事一个有效事件,大部分使用RAS关注的时候就是这一类型事件的信号,这个枚举值关联的就是事件的 Value。

failed:错误事件,发送一个带有错误的信号的时候,内部包含的就是这样一个描述错误的事件。这个枚举值关联的就是事件的 错误信息ERROR。

completed :完成事件。当一次事件信号完成发送的时候发出的信号。

interrrupted:中断事件。未完成中段事件。

我们可以直接创建一个事件:

let eventInt: Signal<NSInteger,NoError>.Event = .value(100)

事件是Observer们关注的东西,接下来看看Observer是怎么观察事件的。

  • 观察者Observer类

和Event 一样,Observer也被包含在Singal之中,所以我们在创建Observer的时候,需要通过Signal来访问。看起来很长:var sendOb: Signal<String,NoError>.Observer?

class Observer

Observer中包含一个事件的调用函数,形如:(Event)->(void),这个调用函数在被创建之后,将会保存在Observer的一个属性_send中。很显然_send函数包含一个类型为Event的参数。创建Oberser对象的函数原型:

        public typealias Action = (Event) -> Void

        public init(_ action: @escaping Action) {
            self._send = action
            self.wrapped = nil
            self.interruptsOnDeinit = false
        }

除了这个方法还有一个创建OBerser 对象的方法。但也是基于上面的方法的。
Observer创建之后,可以通过调用对象的send()系列方法发送各种不同类型的事件信号了。

Observer的发送函数

讲完这个几个类,就可以明白我们的示例到底是怎么运行的了。

2.示例代码解读

1.首先我们看看发送器sendOb
sendOb是一个 Signal<Value,Error:Swift.Error>.Observer? 类。上面说了,因为这个类被包含在Signal中。
因此我们没有办法直接使用它,而是通过Signal<Value,Error:Swift.Error>.Observer?( 下用Observer代替描述)来获取。在示例中,我申明了一个空的Observer,这个就是外部的发射器,目前它为空,没有任何的作用。

2.接下来创建一个Signal,根据上面说的,Signal在创建的时候,会将其内部的发射器( Oberser类型)暴露出来,我将之保存在外部的发射器中。

3.然后创建两个观察者。这里比较容易让人迷惑的是,观察者的类型也是Oberser。原因是RAS中,信号不一定是单独存在的,它还可以和其他的信号建立联系,这时候发射器将作为桥接Oberser,作为其他Signal的观察者。回到正题,之前我们说了,Oberser对象的核心是包含一个(Event)->(void)的函数,我们在创建两个观察者的时候,分别实现了这个函数。

4.把观察者和信号关联起来。 这里回到上面的示意图,所谓的关联,实际上是把观察者对象的引用加入到Signal对象的bag中,当Signal发射器发送事件的时候,会遍历bag,调用 bag中所有的观察者的send系列函数。

5.发射器发送事件。发送事件之后,与信号绑定的观察者都会收到发出的事件。

上述方法中,Oberser发送器是我们直接创建的,然后引用Signal内部的发送器,获取到Signal,Oberser两个对象。 而在Signal中,还有一个便利构造器: pipe()

pipe便利构造器

这个便利构造器将返回一个类型为(SignalOberser)的元组。我们最终一次获取到了需要的Signal,Oberser两个对象。

以上就是RAS中信号从创建(设定发射器,绑定观察者)到发送信息的全部流程了。 当然信号还有其他更多的可操作事务,这篇文章就暂时写到这里。
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