细说ReactiveCocoa的冷信号与热信号系列(2)
ReactiveCocoa(简称RAC)是最初由GitHub团队开发的一套基于Cocoa的FRP框架。冷信号与热信号的概念很容易混淆并造成一定的问题。鉴于这个问题具有一定普遍性,我将用一系列文章讲解RAC中冷信号与热信号的相关知识点……
前一篇文章我们介绍了冷信号与热信号的概念,可能有同学会问了,为什么RAC要搞得如此复杂呢,只用一种信号不就行了么?要解释这个问题,需要绕一些圈子。
前面可能比较难懂,如果不能很好理解,请仔细阅读相关文档。
最前面提到了RAC是一套基于Cocoa的FRP框架,那就来说说FRP吧。FRP的全称是Functional Reactive Programming,中文译作函数式响应式编程,是RP(Reactive Programm,响应式编程)的FP(Functional Programming,函数式编程)实现。说起来很拗口。太多的细节不多讨论,我们着重关注下FRP的FP特征。
FP有个很重要的概念是和我们的主题相关的,那就是纯函数。
纯函数就是返回值只由输入值决定、而且没有可见副作用的函数或者表达式。这和数学中的函数是一样的,比如:
f(x) = 5x + 1
这个函数在调用的过程中除了返回值以外的没有任何对外界的影响,除了入参x以外也不受任何其他外界因素的影响。
那么副作用都有哪些呢?我来列举以下几个情况:
- 函数的处理过程中,修改了外部的变量,例如全局变量。一个特殊点的例子,就是如果把OC的一个方法看做一个函数,所有的成员变量的赋值都是对外部变量的修改。是的,从FP的角度看OOP是充满副作用的。
- 函数的处理过程中,触发了一些额外的动作,例如发送了一个全局的Notification,在console里面输出了一行信息,保存了文件,触发了网络,更新了屏幕等。
- 函数的处理过程中,受到外部变量的影响,例如全局变量,方法里面用到的成员变量。注意block中捕获的外部变量也算副作用。
- 函数的处理过程中,受到线程锁的影响算副作用。
由此我们可以看出,在目前的iOS编程中,我们是很难摆脱副作用的。甚至可以这么说,我们iOS编程的目的其实就是产生各种副作用。(基于用户触摸的外界因素,最终反馈到网络变化和屏幕变化上。)
接下来我们来分析副作用与冷热信号的关系。既然iOS编程中少不了副作用,那么RAC在实际的使用中也不可避免地要接触副作用。下面通过一个业务场景,来看看冷信号中副作用的坑:
self.sessionManager = [[AFHTTPSessionManager alloc] initWithBaseURL:[NSURL URLWithString:@"http://api.xxxx.com"]];
self.sessionManager.requestSerializer = [AFJSONRequestSerializer serializer];
self.sessionManager.responseSerializer = [AFJSONResponseSerializer serializer];
@weakify(self)
RACSignal *fetchData = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {
@strongify(self)
NSURLSessionDataTask *task = [self.sessionManager GET:@"fetchData" parameters:@{@"someParameter": @"someValue"} success:^(NSURLSessionDataTask *task, id responseObject) {
[subscriber sendNext:responseObject];
[subscriber sendCompleted];
} failure:^(NSURLSessionDataTask *task, NSError *error) {
[subscriber sendError:error];
}];
return [RACDisposable disposableWithBlock:^{
if (task.state != NSURLSessionTaskStateCompleted) {
[task cancel];
}
}];
}];
RACSignal *title = [fetchData flattenMap:^RACSignal *(NSDictionary *value) {
if ([value[@"title"] isKindOfClass:[NSString class]]) {
return [RACSignal return:value[@"title"]];
} else {
return [RACSignal error:[NSError errorWithDomain:@"some error" code:400 userInfo:@{@"originData": value}]];
}
}];
RACSignal *desc = [fetchData flattenMap:^RACSignal *(NSDictionary *value) {
if ([value[@"desc"] isKindOfClass:[NSString class]]) {
return [RACSignal return:value[@"desc"]];
} else {
return [RACSignal error:[NSError errorWithDomain:@"some error" code:400 userInfo:@{@"originData": value}]];
}
}];
RACSignal *renderedDesc = [desc flattenMap:^RACStream *(NSString *value) {
NSError *error = nil;
RenderManager *renderManager = [[RenderManager alloc] init];
NSAttributedString *rendered = [renderManager renderText:value error:&error];
if (error) {
return [RACSignal error:error];
} else {
return [RACSignal return:rendered];
}
}];
RAC(self.someLablel, text) = [[title catchTo:[RACSignal return:@"Error"]] startWith:@"Loading..."];
RAC(self.originTextView, text) = [[desc catchTo:[RACSignal return:@"Error"]] startWith:@"Loading..."];
RAC(self.renderedTextView, attributedText) = [[renderedDesc catchTo:[RACSignal return:[[NSAttributedString alloc] initWithString:@"Error"]]] startWith:[[NSAttributedString alloc] initWithString:@"Loading..."]];
[[RACSignal merge:@[title, desc, renderedDesc]] subscribeError:^(NSError *error) {
UIAlertView *alertView = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"Error" message:error.domain delegate:nil cancelButtonTitle:@"OK" otherButtonTitles:nil];
[alertView show];
}];
不知道大家有没有被这么一大段的代码吓到,我想要表达的是,在真正的工程中,我们的业务逻辑是很复杂的,而一些坑就隐藏在如此看似复杂但是又很合理的代码之下。所以我尽量模拟了一些需求,使得代码看起来更丰富。下面我们还是来仔细看下这段代码的逻辑吧:
- 创建了一个
AFHTTPSessionManager
用来做网络接口的数据获取。 - 创建了一个名为
fetchData
的信号来通过网络获取信息。 - 创建一个名为
title
的信号从获取的data
中取得title
字段,如果没有该字段则反馈一个错误。 - 创建一个名为
desc
的信号从获取的data
中取得desc
字段,如果没有该字段则反馈一个错误。 - 针对
desc
这个信号做一个渲染,得到一个名为renderedDesc
的新信号,该信号会在渲染失败的时候反馈一个错误。 - 把
title
信号所有的错误转换为字符串@"Error"
并且在没有获取值之前以字符串@"Loading..."
占位,之后与self.someLablel
的text
属性绑定。 - 把
desc
信号所有的错误转换为字符串@"Error"
并且在没有获取值之前以字符串@"Loading..."
占位,之后与self.originTextView
的text
属性绑定。 - 把
renderedDesc
信号所有的错误转换为属性字符串@"Error"
并且在没有获取值之前以属性字符串@"Loading..."
占位,之后与self.renderedTextView
的text
属性绑定。 - 订阅
title
、desc
、renderedDesc
这三个信号的任何错误,并且弹出UIAlertView
。
这些代码体现了RAC的一些优势,例如良好的错误处理和各种链式处理。很不错,对不对?但是很遗憾的告诉大家,这段代码其实有很严重的错误。
如果你去尝试运行这段代码,并且打开Charles查看,你会惊奇的发现,这个网络请求发送了6次。没错,是6次请求。我们也可以想象到类似的代码存在其他副作用的问题,重新刷新了6次屏幕,写入6次文件,发了6个全局通知。
下面来分析,为什么是6次网络请求呢?首先根据上面的知识,可以推断出名为fetchData
信号是一个冷信号。那么这个信号在订阅的时候就会执行里面的过程。那这个信号是在什么时候被订阅了呢?仔细回看了代码,我们发现并没有订阅这个信号,只是调用这个信号的flattenMap
产生了两个新的信号。
这里有一个很重要的概念,就是任何的信号转换即是对原有的信号进行订阅从而产生新的信号。由此我们可以写出flattenMap的伪代码如下:
- (instancetype)flattenMap_:(RACStream * (^)(id value))block {
{
return [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {
return [self subscribeNext:^(id x) {
RACSignal *signal = (RACSignal *)block(x);
[signal subscribeNext:^(id x) {
[subscriber sendNext:x];
} error:^(NSError *error) {
[subscriber sendError:error];
} completed:^{
[subscriber sendCompleted];
}];
} error:^(NSError *error) {
[subscriber sendError:error];
} completed:^{
[subscriber sendCompleted];
}];
}];
}
除了没有高度复用和缺少一些disposable的处理以外,上述代码大致可以比较直观地说明flattenMap的机制。观察会发现其实是在调用这个方法的时候,生成了一个新的信号,并在这个新信号的执行过程中对self
进行的了订阅。还需要注意一个细节,就是这个返回信号在未来订阅的时候,才会间接的订阅self
。后续的startWith
、catchTo
等都可以这样理解。
回到我们的问题,那就是说,在fetchData
被flattenMap
之后,它就会因为名为title
和desc
信号的订阅而订阅。而后续对desc
也会进行flattenMap
,得到了renderedDesc
,因此未来renderedDesc
被订阅的时候,fetchData
也会被间接订阅。这就解释了,为什么后续我们用RAC
宏进行绑定的时候,fetchData
会订阅3次。由于fetchData
是冷信号,所以3次订阅意味着它的过程被执行了3次,也就是有3次网络请求。
另外的3次订阅来自RACSignal
类的merge
方法。根据上述的描述,我们也可以猜测merge
方法也一定是创建了一个新的信号,在这个信号被订阅的时候,把它包含的所有信号订阅。所以我们又得到了额外的3次网络请求。
由此可以看到,不熟悉冷热信号对业务造成的影响。我们可以想象对用户流量的影响,对服务器负载的影响,对统计的影响,如果这是一个点赞的接口,会不会造成多次点赞?后果不堪设想啊。而这些都可以通过将fetchData
转换为热信号来解决。
接下来也许你会问,如果我的整个计算过程中都没有副作用,是否就不会有这个问题?答案是肯定的。试想下刚才那段代码如果没有网络请求,换成一些标准化的计算会怎样。虽然可以肯定它不会出现bug,但是不要忽视其中的运算也会执行多次。纯函数还有一个概念就是引用透明。在纯函数式语言(例如Haskell)中对此可以进行一定的优化,也就是说纯函数的调用在相同参数下的返回值第二次不需要计算,所以在纯函数式语言里面的FRP并没有冷信号的担忧。然而Objective-C语言中并没有这种纯函数优化,因此有大规模运算的冷信号对性能是有一定影响的。
从上文内容可以看出,如果我们想更好地掌握RAC这个框架,区分冷信号与热信号是十分重要的。接下来的系列第三篇文章,我会揭示冷信号与热信号的本质,帮助大家正确的理解冷信号与热信号。
- UOJ #117. 欧拉回路
- 算法模板——左偏树(可并堆)
- 算法模板——二分图匹配
- Codevs2776 寻找代表元
- C#线程篇---解答线程之惑(2)
- webpack学习(三)html-webpack-plugin插件
- Codevs2018 反病毒软件
- 2953: [Poi2002]商务旅行
- 1230: [Usaco2008 Nov]lites 开关灯
- 【推荐】C#线程篇---你所不知道的线程池(4)
- 洛谷P1333 瑞瑞的木棍(欧拉回路)
- 【推荐】C#线程篇---Task(任务)和线程池不得不说的秘密(5.1)
- 【LeetCode 20】关关的刷题日记45 – Valid Parenthese
- 1819: [JSOI]Word Query电子字典
- JavaScript 教程
- JavaScript 编辑工具
- JavaScript 与HTML
- JavaScript 与Java
- JavaScript 数据结构
- JavaScript 基本数据类型
- JavaScript 特殊数据类型
- JavaScript 运算符
- JavaScript typeof 运算符
- JavaScript 表达式
- JavaScript 类型转换
- JavaScript 基本语法
- JavaScript 注释
- Javascript 基本处理流程
- Javascript 选择结构
- Javascript if 语句
- Javascript if 语句的嵌套
- Javascript switch 语句
- Javascript 循环结构
- Javascript 循环结构实例
- Javascript 跳转语句
- Javascript 控制语句总结
- Javascript 函数介绍
- Javascript 函数的定义
- Javascript 函数调用
- Javascript 几种特殊的函数
- JavaScript 内置函数简介
- Javascript eval() 函数
- Javascript isFinite() 函数
- Javascript isNaN() 函数
- parseInt() 与 parseFloat()
- escape() 与 unescape()
- Javascript 字符串介绍
- Javascript length属性
- javascript 字符串函数
- Javascript 日期对象简介
- Javascript 日期对象用途
- Date 对象属性和方法
- Javascript 数组是什么
- Javascript 创建数组
- Javascript 数组赋值与取值
- Javascript 数组属性和方法
- markdown数学公式
- C++核心准则T.2:使用模板表现可以适用于多种参数类型的算法
- C++核心准则T.3:使用模板表现容器和范围
- Markdown的时序图、流程图、和甘特图+Hexo的相关配置
- 记一次Fcitx5的安装
- 解决KDE下KDE Wallet重装系统后每次登陆需要输入密码
- KDE下完美的Unity桌面体验,扔掉active window control
- C++核心准则T.5:结合使用泛型和面向对象技术应该增强它们的效果而不是成本
- C++核心准则T.10:为所有的模板参数定义概念
- C语言二级指针用法之模拟句柄用途
- Linux解压缩文件
- C++核心准则T.11:只要可能就使用标准概念
- 给pugjs的stun主题添加canvas时钟
- C++核心准则T.12:声明局部变量类型时,概念比auto更好
- Arch Linux切换rEFInd开机引导程序