是时候学习 RxSwift 了

   <p>相信在过去的一段时间里，对 RxSwift 多少有过接触或耳闻，或者已经积累了不少实战经验。此文主要针对那些在门口徘徊，想进又拍踩坑的同学。</p>    <h3><strong>为什么要学习 RxSwift</strong></h3>    <p>当决定做一件事情时，至少要知道为什么。RxSwift 官网举了 几个例子 ，比如可以统一处理 Delegate , KVO , Notification ，可以绑定 UI，方便网络请求的处理等等。但这些更多的是描述可以用 RxSwift 来做什么，跟为什么要使用 RxSwift 还是会有点不同。</p>    <p>我们先来分析下 GUI 编程的本质，我喜欢把它抽象为视图和数据的结合。其中视图负责两件事：展示和交互，展示什么由数据决定。</p>    <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/2c3de02080e757272dd303a5aef23401.jpg"></p>    <p>其中单向数据流可以通过之前介绍的 ReSwift 完成。看起来好像没 RxSwift 什么事情，其实不然，RxSwift 可以在 UniDirectional Data Flow 的各个阶段都发挥作用，从而让 Data 的处理和流动更加简洁和清晰。</p>    <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/3bc3b39e4c878e40168e8823a5d0f98f.jpg"></p>    <ol>     <li>通过对 RxCocoa 的各种回调进行统一处理，方便了「Interact」的处理。</li>     <li>通过对 Observable 的 transform 和 composite，方便了 Action 的生成（比如使用 throttle 来压缩 Action ）。</li>     <li>通过对网络请求以及其他异步数据的获取进行 Observable 封装，方便了异步数据的处理。</li>     <li>通过 RxCocoa 的 binding，方便了数据的渲染。</li>    </ol>    <p>所以 ReSwift 规范了数据流，RxSwift 为数据的处理提供了方便，这两个类库的结合，可以产生清晰的架构和易维护的代码。</p>    <p>当然，前提是对它们有足够的了解，尤其是 RxSwift，也就是我们今天的主角。</p>    <h3><strong>什么是 RxSwift</strong></h3>    <p>在 GUI 编程中，我认为比较复杂的有三个部分：</p>    <ol>     <li>非原生 UI 效果的实现（比如产品经理们经常冒出来的各种想法）。</li>     <li>大量状态的维护。</li>     <li>异步数据的处理。</li>    </ol>    <p>1）不在这次的讨论范畴（这里的学问也很多，比如流畅性和性能）。2) 可以通过单向数据流来解决（结合 Immutable Data）。3) 可以通过 RxSwift 来解决。那么 RxSwift 是如何处理异步数据的呢？</p>    <p>在说 RxSwift 之前，先来说下 Rx， ReactiveX 是一种编程模型，最初由微软开发，结合了观察者模式、迭代器模式和函数式编程的精华，来更方便地处理异步数据流。其中最重要的一个概念是 Observable 。</p>    <p>举个简单的例子，当别人在跟你说话时，你就是那个观察者，别人就是那个 Observable ，它有几个特点：</p>    <ol>     <li>可能会不断地跟你说话。（ onNext: ）</li>     <li>可能会说错话。（ onError: ）</li>     <li>结束会说话。（ onCompleted ）</li>    </ol>    <p>你在听到对方说的话后，也可以有几种反应：</p>    <ol>     <li>根据说的话，做相应的事，比如对方让你借本书给他。（ subscribe ）</li>     <li>把对方说的话，加工下再传达给其他人，比如对方说小张好像不太舒服，你传达给其他人时就变成了小张失恋了。（ map: ）</li>     <li>参考其他人说的话再做处理，比如 A 说某家店很好吃，B 说某家店一般般，你需要结合两个人的意见再做定夺。（ zip: ）</li>    </ol>    <p>所以，从生活中也能看到 Rx 的影子。「有些事情急不得，你得等它自己熟」，异步，其实就是跟时间打交道，不同的时间，拿到的数据也会不一样。</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/edf5008ea6a8794477f43eafc1ec1ffb.jpg"></p>    <p>这里的核心是当数据有变化时，能够立刻知晓，并且通过组合和转换后，可以即时作出响应。有点像塔防，先在路上的各个节点埋好武器，然后等着小怪兽们过来。</p>    <h3><strong>RxSwift Workflow</strong></h3>    <p>大致分为这么几个阶段：先把 Native Object 变成 Observable，再通过 Observable 内置的各种强大的转换和组合能力变成新的 Observable，最后消费新的 Observable 的数据。</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/3bba7af0f605b3635a80f69a481ef9ba.jpg"></p>    <p><strong>Native Object -> Observable</strong></p>    <p><strong>.rx extension</strong></p>    <p>假设需要处理点击事件，正常的做法是给 Tap Gesture 添加一个 Target-Action，然后在那里实现具体的逻辑，这样的问题在于需要重新取名字，而且丢失了上下文。RxSwift (确切说是 RxCocoa) 给系统的诸多原生控件（包括像 URLSession ）提供了 rx 扩展，所以点击的处理就变成了这样：</p>    <pre>  <code class="language-swift">let tapBackground = UITapGestureRecognizer()    tapBackground.rx.event      .subscribe(onNext: { [weak self] _ in          self?.view.endEditing(true)      })      .addDisposableTo(disposeBag)        view.addGestureRecognizer(tapBackground)</code></pre>    <p>是不是简洁了很多。</p>    <p><strong>Observable.create</strong></p>    <p>通过这个方法，可以将 Native 的 object 包装成 Observable ，比如对网络请求的封装：</p>    <pre>  <code class="language-swift">public func response(_ request: URLRequest) -> Observable<(Data, HTTPURLResponse)> {   return Observable.create { observer in    let task = self.dataTaskWithRequest(request) { (data, response, error) in     observer.on(.next(data, httpResponse))     observer.on(.completed)    }      task.resume()      return Disposables.create {     task.cancel()    }   }  }</code></pre>    <p>出于代码的简洁，略去了对 error 的处理，使用姿势类似</p>    <pre>  <code class="language-swift">let disposeBag = DisposeBag()    response(aRequest)    .subscribe(onNext: { data in      print(data)    })    .addDisposableTo(disposeBag)</code></pre>    <p>这里有两个注意点：</p>    <ol>     <li>Observerable 返回的是一个 Disposable ，表示「可扔掉」的，扔哪里呢，就扔到刚刚创建的袋子里，这样当袋子被回收（ dealloc ）时，会顺便执行一下 Disposable.dispose() ，之前创建 Disposable 时申请的资源就会被一并释放掉。</li>     <li>如果有多个 subscriber 来 subscribe response(aRequest) 那么会创建多个请求，从代码也可以看得出来，来一个 observer 就创建一个 task，然后执行。这很有可能不是我们想要的，如何让多个 subscriber 共享一个结果，这个后面会提到。</li>    </ol>    <p><strong>Variable()</strong></p>    <p>Variable(value) 可以把 value 变成一个 Observable ，不过前提是使用新的赋值方式 aVariable.value = newValue ，来看个 Demo</p>    <pre>  <code class="language-swift">let magicNumber = 42    let magicNumberVariable = Variable(magicNumber)  magicNumberVariable.asObservable().subscribe(onNext: {      print("magic number is \($0)")  })    magicNumberVariable.value = 73    // output  //   // magic number is 42  // magic number is 73</code></pre>    <p>起初看到时，觉得还蛮神奇的，跟进去看了下，发现是通过 subject 来做的，大意是把 value 存到一个内部变量 _value 里，当调用 value 方法时，先更新 _value 值，然后调用内部的 _subject.on(.next(newValue)) 方法告知 subscriber。</p>    <p><strong>Subject</strong></p>    <p>Subject 简单来说是一个可以主动发射数据的 Observable ，多了 onNext(value) , onError(error) , ‘onCompleted’ 方法，可谓全能型选手。</p>    <pre>  <code class="language-swift">let disposeBag = DisposeBag()  let subject = PublishSubject<String>()        subject.addObserver("1").addDisposableTo(disposeBag)  subject.onNext(":dog:")  subject.onNext(":cat:")        subject.addObserver("2").addDisposableTo(disposeBag)  subject.onNext(":a:")  subject.onNext(":b:")</code></pre>    <p>记得在 RAC 时代，subject 是一个不太推荐使用的功能，因为过于强大了，容易失控。RxSwift 里倒是没有太提及，但还是少用为佳。</p>    <p>Observable -> New Observable</p>    <p>Observable 的强大不仅在于它能实时更新 value，还在于它能被修改／过滤／组合等，这样就能随心所欲地构造自己想要的数据，还不用担心数据发生变化了却不知道的情况。</p>    <p>Combine</p>    <p>Combine 就是把多个 Observable 组合起来使用，比如 zip (小提示：如果对这些函数不太敏感，可以 <a href="/misc/goto?guid=4959654058854309011" rel="nofollow,noindex">实际操作下</a> ，体会会更深些)</p>    <p>zip 对应现实中的例子就是拉链，拉链需要两个元素这样才能拉上去，这里也一样，只有当两个 Observable 都有了新的值时，subscribe 才会被触发。</p>    <pre>  <code class="language-swift">let stringSubject = PublishSubject<String>()  let intSubject = PublishSubject<Int>()    Observable.zip(stringSubject, intSubject) { stringElement, intElement in   "\(stringElement) \(intElement)"   }   .subscribe(onNext: { print($0) })   .addDisposableTo(disposeBag)    stringSubject.onNext(":a:")  stringSubject.onNext(":b:")    intSubject.onNext(1)  intSubject.onNext(2)    // output  //  // :a: 1  // :b: 2</code></pre>    <p>如果这里 intSubject 始终没有执行 onNext ，那么将不会有输出，就像拉链掉了一边的链子就拉不上了。</p>    <p>除了 zip ，还有其他的 combine 的姿势，比如 combineLatest / switchLatest 等。</p>    <p><strong>Transform</strong></p>    <p>这是最常见的操作了，对一个 Observable 的数值做一些小改动，然后产出新的值，依旧是一个 Observable 。</p>    <pre>  <code class="language-swift">let disposeBag = DisposeBag()  Observable.of(1, 2, 3)      .map { $0 * $0 }      .subscribe(onNext: { print($0) })      .addDisposableTo(disposeBag)</code></pre>    <p>这是大致的实现（摘自官网）</p>    <pre>  <code class="language-swift">extension ObservableType {      func myMap<R>(transform: E -> R) -> Observable<R> {          return Observable.create { observer in              let subscription = self.subscribe { e in                      switch e {                      case .next(let value):                          let result = transform(value)                          observer.on(.next(result))                      case .error(let error):                          observer.on(.error(error))                      case .completed:                          observer.on(.completed)                      }                  }                return subscription          }      }  }</code></pre>    <p>接受一个 transform 闭包，然后返回一个 Observable ，因为接下来使用者将会对 myMap 的结果进行 subscribe，所以需要在 create 内部 subscribe 一下，不然最开始的那个 Observable 就是个 Cold Observable ，一个 Cold Observable 是不会产生新的数据的。</p>    <p><strong>Filter</strong></p>    <p>Filter 的作用是对 Observable 传过来的数据进行过滤，只有符合条件的才有资格被 subscribe。写法上跟 map 差不多，就不赘述了。</p>    <p><strong>Connect</strong></p>    <p>这是挺有意思的一块，在之前介绍 Observable.create 时有提到过，一个 Observable 被多次 subscribe 就会被多次触发，如果一个网络请求只想被触发一次，同时支持多个 subscriber，就可以使用 publish + connect 的组合。</p>    <p>当一个 Observable 使用了 publish() 方法后，正常的 subscribe 就不会触发它了，除非 connect() 方法被调用。而且每次 subscribe 不会导致 Observable 重新针对 observer 处理一遍。看一下这张图</p>    <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/451702ec0e5252fb912347e5bfd673bf.png"></p>    <p>有两块需要注意：</p>    <ol>     <li>connect() 之前的两次 subscribe 并没有产生新的 value。</li>     <li>connect() 之后 subscribe 的，只是等待新的 value，同时新的 value 还会分发给之前的 subscriber。</li>     <li>即使所有的 subscription 被 dispose , Observable 依旧处于 hot 状态，就好像还以为有人关心新的值一样。（这可能不是想要的结果）</li>    </ol>    <p>针对第 3 点，可以使用 refcount() 来代替 connect() ，前者会在没有 subscriber 时自动「冷」下来，不会再产生新的值。（Demo 取自 <a href="/misc/goto?guid=4959728832902024737" rel="nofollow,noindex">这里</a> ）</p>    <pre>  <code class="language-swift">let myObservable = Observable<Int>.interval(1, scheduler: MainScheduler.instance).publish().refCount() // 1)    let mySubscription = myObservable.subscribe(onNext: {      print("Next: \($0)")  })    delay(3) {      print("Disposing at 3 seconds")      mySubscription.dispose()  }    delay(6) {      print("Subscribing again at 6 seconds")      myObservable.subscribe(onNext: {          print("Next: \($0)")      })  }</code></pre>    <p>输出</p>    <pre>  <code class="language-swift">Starting at 0 seconds  Next: 0  Next: 1  Next: 2  Disposing at 3 seconds  Subscribing again at 6 seconds  Next: 0  Next: 1</code></pre>    <p>可以看到，3 秒后 subscription dispose，此时没有任何 subscriber 还关心 Observable ，因此就重置了，所以 6 秒后又回到了初始状态（如果变成 connect 方法的话，会发现 6 秒后会输出 Next: 6 / Next: 7 ）</p>    <p>那如果后加入的 subscriber 想要之前的数据怎么办？可以对原始的 Observable 设置 replay(n) ，表示最多返回 n 个元素给后加入的 subscriber。</p>    <h3><strong>Tips</strong></h3>    <p>上面介绍的是最基本的概念。顺便提一下比较常见的几个问题：</p>    <p><strong>如何处理 Scheduler？</strong></p>    <p>默认代码都是在当前线程中执行的，如果要手动切换线程，可以使用 subsribeOn 和 observeOn 两种方式，一般来说后者用得会多一些，那这两者有什么区别呢？</p>    <p>subscribeOn 跟位置无关，也就是无论在链式调用的什么地方， Observable 和 subscription 都会受影响；而 observeOn 则仅对之后的调用产生影响，看个 Demo：</p>    <pre>  <code class="language-swift">var observable = Observable<Int>.create { (observer: AnyObserver<Int>) -> Disposable in      print("observable thread: \(Thread.current)")      observer.onNext(1)      observer.onCompleted()      return Disposables.create()  }    let disposeBag = DisposeBag()    observable      .map({ (e) -> Int in          print("map1 thread: \(Thread.current)")          return e + 1      })      .observeOn(ConcurrentDispatchQueueScheduler(qos: .userInteractive)) // 1      .map({ (e) -> Int in          print("map2 thread: \(Thread.current)")          return e + 2      })      .subscribe(onNext:{ (e) -> Void in          print("subscribe thread: \(Thread.current)")      })      .addDisposableTo(disposeBag)</code></pre>    <p>如果 1) 是 observeOn ，那么输出如下</p>    <pre>  <code class="language-swift">observable thread: <NSThread: 0x7f901cc0d510>{number = 1, name = main}  map1 thread: <NSThread: 0x7f901cc0d510>{number = 1, name = main}  map2 thread: <NSThread: 0x7f901ce15560>{number = 3, name = (null)}  subscribe thread: <NSThread: 0x7f901ce15560>{number = 3, name = (null)}</code></pre>    <p>可以看到 observable thread 和 map1 thread 依旧保持当前线程，但 observeOn 之后就变成了另一个线程。</p>    <p>如果 1) 是 subscribeOn ，那么会输出</p>    <pre>  <code class="language-swift">observable thread: <NSThread: 0x7fbdf1e097a0>{number = 3, name = (null)}  map1 thread: <NSThread: 0x7fbdf1e097a0>{number = 3, name = (null)}  map2 thread: <NSThread: 0x7fbdf1e097a0>{number = 3, name = (null)}  subscribe thread: <NSThread: 0x7fbdf1e097a0>{number = 3, name = (null)}</code></pre>    <p>可以看到全都变成了 subscribeOn 指定的 Queue。所以 subscribeOn 的感染力很强，连 Observable 都能影响到。</p>    <p><strong>Cold Observable 和 Hot Observable</strong></p>    <p>Cold 相当于 InActive，就像西部世界里，未被激活的机器人一样；Hot 就是处于工作状态的机器人。</p>    <p><strong>Subscription 为什么要 Dispose？</strong></p>    <p>因为有了 Subscriber 所以 Observable 被激活，然后内部就会使用各种变量来保存资源，如果不 dispose 的话，这些资源就会一直被 keep，很容易造成内存泄漏。</p>    <p>同时手动 dispose 又嫌麻烦，所以就有了 DisposeBag ，当这个 Bag 被回收时，Bag 里面的 subscription 会自动被 dispose，相当于从 MRC 变成了 ARC。</p>    <h3><strong>小结</strong></h3>    <p>RxSwift 如果概念上整理清楚了，会发现其实并不难，多从 Observable 的角度去思考问题，多想着转换和组合，慢慢就会从命令式编程转到声明式编程，对于抽象能力和代码的可读性都会有提升。</p>    <p> </p>    <p>来自：http://limboy.me/tech/2016/12/11/time-to-learn-rxswift.html</p>    <p> </p>