浅谈Rx响应式编程

一、Observable

Observable从字面翻译来说叫做“可观察者”，换言之就是某种“数据源”或者“事件源”，这种数据源具有可被观察的能力，这个和你主动去捞数据有本质区别。用一个形象的比喻就是Observable好比是水龙头，你可以去打开水龙头——订阅Observable，然后水——数据就会源源不断流出。这就是响应式编程的核心思想——变主动为被动。不过这个不在本篇文章中详解。

Observable是一种概念，可以通过不同的方式去具体实现，本文通过高阶函数来实现两个常用Observable：fromEvent和Interval。通过讲解对Observable的订阅和取消订阅两个行为来帮助读者真正理解Observable是什么。

二、高阶函数

高阶函数的概念来源于函数式编程，简单的定义就是一个函数的入参或者返回值是一个函数的函数。例如：

function foo(arg){
    return function(){
        console.log(arg)
    }
}
const bar = foo(“hello world”)
bar()  // hello world

ps：高阶函数能做的事情很多，这里仅仅针对本文需要的情形进行使用。

上面这个foo函数的调用并不会直接打印hello world，而只是把这个hello world给缓存起来。后面我们根据实际需要调用返回出来的bar函数，然后真正去执行打印hello world的工作。

为啥要做这么一步封装呢？实际上这么做的效果就是“延迟”了调用。而一切的精髓就在这个“延迟”两个字里面。我们实际上是对一种行为进行了包装，看上去就像某种一致的东西，好比是快递盒子。

里面可以装不同的东西，但对于物流来说就是统一的东西。因此，就可以形成对快递盒的统一操作，比如堆叠、运输、存储、甚至是打开盒子这个动作也是一致的。

回到前面的例子，调用foo函数，相当于打包了一个快递盒，这个快递盒里面有一个固定的程序，就是当打开这个快递盒（调用bar）时执行一个打印操作。

我们可以有foo1、foo2、foo3……里面有各种各样的程序，但是这些foos，都有一个共同的操作就是“打开”。（前提是这个foo会返回一个函数，这样才能满足“打开”的操作，即调用返回的函数）。

function foo1(arg){
    return function(){
       console.log(arg+"?")
    }
}
function foo2(arg){
      return function(){
         console.log(arg+"!")
     }
}
const bar1 = foo1(“hello world”)
const bar2 = foo2("yes")
bar1()+bar2() // hello world? yes!

三、快递盒模型

3.1、快递盒模型1：fromEvent

有了上面的基础，下面我们就来看一下Rx编程中最常用的一个Observable—fromEvent(……)。对于Rx编程的初学者，起初很难理解fromEvent(……)和addEventListener(……)有什么区别。

btn.addEventListener("click",callback)
rx.fromEvent(btn,"click").subscribe(callback)

如果直接执行这个代码，确实效果是一样的。那么区别在哪儿呢？最直接的区别是，subscribe函数作用在fromEvent(……)上而不是btn上，而addEventListener是直接作用在btn上的。subscribe函数是某种“打开”操作，而fromEvent(……)则是某种快递盒。

fromEvent实际上是对addEventListener的“延迟”调用

function fromEvent(target,evtName){
    return function(callback){
        target.addEventListener(evtName,callback)
    }
}
const ob = fromEvent(btn,"click")
ob(console.log)// 相当于 subscribe

哦！fromEvent本质上是高阶函数

至于如何实现subscribe来完成“打开”操作，不在本文讨论范围，在Rx编程中，这个subscribe的动作叫做“订阅”。“订阅”就是所有Observable的统一具备的操作。再次强调：本文中对Observable的“调用”在逻辑上相当于subscribe。

下面再举一个例子，基本可以让读者举二反N了。

3.2、快递盒模型2：interval

Rx中有一个interval，它和setInterval有什么区别呢？

估计有人已经开始抢答了，interval就是对setInterval的延迟调用！bingo！

function interval(period){
    let i = 0
    return function(callback){
        setInterval(period,()=>callback(i++))
    }
}
const ob = interval(1000)
ob(console.log)// 相当于 subscribe

从上面两个例子来看，无论是fromEvent(……)还是Interval(……)，虽然内部是完全不同的逻辑，但是他们同属于“快递盒”这种东西，我们把它称之为Observable——可观察者。

fromEvent和Interval本身只是制作“快递盒”的模型，只有调用后返回的东西才是“快递盒”，即fromEvent(btn,"click")、interval(1000) 等等...

四、高阶快递盒

有了上面的基础，下面开始进阶：我们拥有了那么多快递盒，那么就可以对这些快递盒再封装。

在文章开头说了，快递盒统一了一些操作，所以我们可以把许许多多的快递盒堆叠在一起，即组合成一个大的快递盒！这个大的快递盒和小的快递盒一样，具有“打开”操作（即订阅）。当我们打开这个大的快递盒的时候，会发生什么呢？

可以有很多种不同的可能性，比如可以逐个打开小的快递盒（concat），或者一次性打开所有小的快递盒（merge），也可以只打开那个最容易打开的快递盒（race）。

下面是一个简化版的merge方法：

function merge(...obs){
    return function(callback){
        obs.forEach(ob=>ob(callback)) // 打开所有快递盒
    }
}

我们还是拿之前的fromEvent和interval来举例吧！

使用merge方法对两个Observable进行组合：

const ob1 = fromEvent(btn,'click') // 制作快递盒1
const ob2 = interval(1000) // 制作快递盒2
const ob = merge(ob1,ob2) //制作大快递盒
ob(console.log) // 打开大快递盒

当我们“打开”（订阅）这个大快递盒ob的时候，其中两个小快递盒也会被“打开”（订阅），任意一个小快递盒里面的逻辑都会被执行，我们就合并（merge）了两个Observable，变成了一个。

这就是我们为什么要辛辛苦苦把各种异步函数封装成快递盒（Observable）的原因了——方便对他们进行统一操作！当然仅仅只是“打开”（订阅）这个操作只是最初级的功能，下面开始进阶。

五、销毁快递盒

5.1、销毁快递盒——取消订阅

我们还是以fromEvent为例子，之前我们写了一个简单的高阶函数，作为对addEventListener的封装：

function fromEvent(target,evtName){
    return function(callback){
        target.addEventListener(evtName,callback)
    }
}

当我们调用这个函数的时候，就生成了一个快递盒（fromEvent(btn,'click'))。当我们调用了这个函数返回的函数的时候，就是打开了快递盒（fromEvent(btn,'click')(console.log)）。

那么我们怎么去销毁这个打开的快递盒呢？

首先我们需要得到一个已经打开的快递盒，上面的函数调用结果是void，我们无法做任何操作，所以我们需要构造出一个打开状态的快递盒。还是使用高阶函数的思想：在返回的函数里面再返回一个函数，用于销毁操作。

function fromEvent(target,evtName){
    return function(callback){
        target.addEventListener(evtName,callback)
        return function(){
            target.removeEventListener(evtName,callback)
        }
    }
}
const ob = fromEvent(btn,'click') // 制作快递盒
const sub = ob(console.log) // 打开快递盒，并得到一个可用于销毁的函数
sub() // 销毁快递盒

同理，对于interval，我们也可以如法炮制：

function interval(period){
    let i = 0
    return function(callback){
        let id = setInterval(period,()=>callback(i++))
        return function(){
            clearInterval(id)
        }
    }
}
const ob = interval(1000) // 制作快递盒
const sub = ob(console.log) // 打开快递盒
sub() // 销毁快递盒

5.2、销毁高阶快递盒

我们以merge为例：

function merge(...obs){
    return function(callback){
        const subs = obs.map(ob=>ob(callback)) // 订阅所有并收集所有的销毁函数
        return function(){
            subs.forEach(sub=>sub()) // 遍历销毁函数并执行
        }
    }
}
 
const ob1 = fromEvent(btn,'click') // 制作快递盒1
const ob2 = interval(1000) // 制作快递盒2
const ob = merge(ob1,ob2) //制作大快递盒
const sub = ob(console.log) // 打开大快递盒
sub() // 销毁大快递盒

当我们销毁大快递盒的时候，就会把里面所有的小快递盒一起销毁。

六、补充

到这里我们已经将Observable的两个重要操作（订阅、取消订阅）讲完了，值得注意的是，取消订阅这个行为并非是作用于Observable上，而是作用于已经“打开”的快递盒（订阅Observable后返回的东西）之上！

Observable除此以外，还有两个重要操作，即发出事件、完成/异常，（这两个操作属于是由Observable主动发起的回调，和操作的方向是相反的，所以其实不能称之为操作）。

这个两个行为用快递盒就不那么形象了，我们可以将Observable比做是水龙头，原先的打开快递盒变成拧开水龙头，而我们传入的回调函数就可以比喻成接水的水杯！由于大家对回调函数已经非常熟悉了，所以本文就不再赘述了。

七、后记

总结一下我们学习的内容，我们通过高阶函数将一些操作进行了“延迟”，并赋予了统一的行为，比如“订阅”就是延迟执行了异步函数，“取消订阅”就是在上面的基础上再“延迟”执行了销毁资源的函数。

这些所谓的“延迟”执行就是Rx编程中幕后最难理解，也是最核心的部分。Rx的本质就是将异步函数封装起来，然后抽象成四大行为：订阅、取消订阅、发出事件、完成/异常。

实际实现Rx库的方法有很多，本文只是利用了高阶函数的思想来帮助大家理解Observable的本质，在官方实现的版本中，Observable这个快递盒并非是高阶函数，而是一个对象，但本质上是一样的

以上就是浅谈Rx响应式编程的详细内容，更多关于Rx响应式编程的资料请关注猪先飞其它相关文章！