高大上函数响应式编程框架ReactiveCocoa学习笔记1 简介

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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:

       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

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

[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：

__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

NSMutableArray*results = [NSMutableArrayarray];
for(NSString*str in strings) {
   if(str.length < 2) {
       continue;
   }


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

//RAC实现：

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。