譯者:李鑫
原文:REACTIVE PROGRAMMING IN SWIFT
本文為極客學(xué)院Wiki組織翻譯,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處趁蕊。
時(shí)間:2016.3.4
本文將介紹一個(gè)響應(yīng)式編程架構(gòu) RxSwift槐壳,并結(jié)合使用 Swift 的函數(shù)式功能來編寫更簡潔然低、更表現(xiàn)力的代碼,從而管理應(yīng)用狀態(tài)及并行任務(wù)务唐。
Swift 及其函數(shù)式功能
Swift 可被認(rèn)為是一種現(xiàn)代的面向?qū)ο笳Z言雳攘,對(duì)泛型編程有著原生支持。雖然它不是一種函數(shù)式語言枫笛,但其中的一些特性卻可以讓我們利用函數(shù)式方式來編程吨灭,比如可以利用閉包、first-class 類型函數(shù)刑巧,以及不可變的value 類型喧兄。
然而,Cocoa Touch 是一個(gè)面向?qū)ο蟮募軜?gòu)啊楚,有著這一范式所強(qiáng)制的約束吠冤。軟件開發(fā)中常見的問題在于如何管理共享應(yīng)用狀態(tài)以及異步數(shù)據(jù)的并行任務(wù)。
函數(shù)式編程解決這些問題的辦法是恭理,賦予不可變狀態(tài)一定的特權(quán)拯辙,以及將應(yīng)用邏輯定義為不會(huì)在應(yīng)用生存周期內(nèi)改變的表達(dá)式。通過定義自包含的函數(shù)颜价,并行化計(jì)算就會(huì)變得簡單薄风,最大程度減少并發(fā)問題。
響應(yīng)式模型
響應(yīng)式編程根源于 FRP(函數(shù)響應(yīng)式編程)命令驅(qū)動(dòng)的編程方式拍嵌,是以異步數(shù)據(jù)流的形式進(jìn)行編程。
這可能有些難懂循诉,所以最好通過一個(gè)簡單的例子來大體了解一下横辆。
表達(dá)一個(gè)變量間關(guān)系
假如有 2 個(gè)變量(A 和 B),它們的值會(huì)在應(yīng)用運(yùn)行時(shí)中經(jīng)常改變。還有一個(gè)變量(C)狈蚤,它的值取決于前兩個(gè)變量值困肩。
2. var B = 20
3. let C = A * 2 + B
4.
5. // 當(dāng)前值
6. // A = 10, B = 20, C = 40
7.
8. A = 0
9.
10. // 當(dāng)前值
11. // A = 0, B = 20, C = 40
C 值與 A 和 B 有關(guān),B 只被當(dāng) A 和 B 的賦值操作執(zhí)行后脆侮,它們?nèi)咧g的關(guān)系很快就解散了锌畸。這時(shí)再改變 A 與 B 的值,將不會(huì)對(duì) C 的值有任何影響靖避。
所以潭枣,在任何指定時(shí)間,要想計(jì)算表達(dá)式幻捏,就必須根據(jù) A 和 B 的當(dāng)前值盆犁,重新指定 C 值,重新計(jì)算篡九。
用響應(yīng)式編程方式該怎么做呢谐岁?
采用響應(yīng)式模式,我們將創(chuàng)建兩個(gè)流榛臼,來傳遞 A 或 B 值的改變伊佃。
一般可使用彈珠圖來展示這個(gè)原理。如下圖所示沛善,每一行表示連續(xù)的一段時(shí)間航揉,每一個(gè)彈珠表示發(fā)生在特定時(shí)刻的一個(gè)事件。

Cocoa Touch 中的做法
在 Cocoa Touch 中路呜,使用鍵值對(duì)觀察迷捧,為發(fā)生改變的變量添加觀察者,當(dāng) KVO 系統(tǒng)通知時(shí)再進(jìn)行處理胀葱。
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漠秋,那么可以在 UIKit 中定義一個(gè)當(dāng)觸發(fā)變化事件時(shí)即被調(diào)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(duì)于調(diào)用的變量抵屿、它們的生存周期以及改變它們值的事件庆锦,以上兩種方法都沒有定義一種持久、顯式的關(guān)系轧葛。
我們可以用響應(yīng)式編程模式來處理這種情況搂抒。當(dāng)前對(duì)于 OS X 和 iOS 開發(fā)者而言,有多種不同的實(shí)現(xiàn)尿扯,比如 RxSwift 和 ReactiveCocoa求晶。
下面簡單介紹一下 RxSwift,不過這兩種架構(gòu)的概念是相似的衷笋。
RxSwift
RxSwift 繼承自觀察者模式芳杏,模擬 Cocoa Touch 對(duì)象中的異步數(shù)據(jù)流,按通常的集合來看待這些對(duì)象。通過利用可觀測流繼承一些 Cocoa Touch 類爵赵,可以訂閱它們的輸出吝秕,并利用復(fù)合運(yùn)算(如 filter()
、merge()
空幻、map()
和 reduce()
等)來使用這些輸出烁峭。
還回到剛才的例子中,假設(shè)一個(gè) iOS 應(yīng)用有兩個(gè)滑塊(sliderA 和 sliderB)秕铛,并希望利用之前的表達(dá)式(A * 2 + B
)不斷更新標(biāo)簽(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 后綴约郁,將滑塊的值屬性轉(zhuǎn)化為可觀測類型,
通過在每個(gè)滑塊的可觀測類型上使用 combineLatest()
操作如捅,我們還創(chuàng)建了一種新的可觀測類型棍现,只要其中任何一個(gè)源流釋放出一個(gè)項(xiàng)目,它就會(huì)釋放項(xiàng)目镜遣。結(jié)果就是一個(gè)元組己肮,每個(gè)滑塊值都可以通過操作回調(diào)而轉(zhuǎn)換(代碼行 2)。然后將變換值映射到信息性字符串(代碼行 4)悲关,并將其值綁定到標(biāo)簽上(代碼行 5)谎僻。
通過組合 3 個(gè)獨(dú)立的操作(combineLatest()
、map()
寓辱、bindTo()
)艘绍,我們就能精確地表達(dá)三種對(duì)象之間的關(guān)系并不斷更新應(yīng)用的 UI,響應(yīng)應(yīng)用狀態(tài)中的改變秫筏。

額外介紹
上面的內(nèi)容只是對(duì) RxSwift 用途做了一個(gè)粗淺的介紹诱鞠。
參看樣例代碼,在這個(gè)例子中这敬,使用可鏈接的異步任務(wù)下載在線資源航夺。如果這篇文章引發(fā)了你的好奇心,一定要看看這個(gè)例子崔涂。
然后阳掐,可以讀讀這篇文檔,學(xué)習(xí)其他一些 API 擴(kuò)展冷蚂,采用一種函數(shù)式并具有表現(xiàn)力的方式來開發(fā) iOS 應(yīng)用缭保。
還可閱讀 使用輕量級(jí)模式 來了解Swift 模式如何幫助你處理大量相似對(duì)象。
作者簡介
Milton Moura(@mgcm)是一位葡萄牙的自由 iOS 開發(fā)者蝙茶。他曾就職于涉及航空艺骂、電信、能源等領(lǐng)域的多家公司隆夯,如今全心致力于使用蘋果技術(shù)開發(fā)優(yōu)秀應(yīng)用彻亲。除了醉心于設(shè)計(jì)與用戶交互外孕锄,他還非常喜歡新的軟件開發(fā)方式。其博客為:http://defaultbreak.com苞尝。
原文鏈接:http://wiki.jikexueyuan.com/project/geekdigest/Swift-reactive-programming.html