前言
RxJS是一個強大的Reactive編程庫,提供了強大的數據流組合與控制能力,但是其學習門檻一直很高,本次分享期望從一些特別的角度解讀它在業務中的使用,而不是從API角度去講解。
RxJS簡介
通常,對RxJS的解釋會是這么一些東西,我們來分別看看它們的含義是什么。
什么是Reactive呢,一個比較直觀的對比是這樣的:
比如說,abc三個變量之間存在加法關系:
a = b + c
在傳統方式下,這是一種一次性的賦值過程,調用一次就結束了,后面b和c再改變,a也不會變了。
而在Reactive的理念中,我們定義的不是一次性賦值過程,而是可重復的賦值過程,或者說是變量之間的關系:
a: = b + c
定義出這種關系之后,每次b或者c產生改變,這個表達式都會被重新計算。不同的庫或者語言的實現機制可能不同,寫法也不完全一樣,但理念是相通的,都是描述出數據之間的聯動關系。
在前端,我們通常有這么一些方式來處理異步的東西:
其中,存在兩種處理問題的方式,因為需求也是兩種:
在處理分發的需求的時候,回調、事件或者類似訂閱發布這種模式是比較合適的;而在處理流程性質的需求時,Promise和Generator比較合適。
在前端,尤其交互很復雜的系統中,RxJS其實是要比Generator有優勢的,因為常見的每種客戶端開發都是基于事件編程的,對于事件的處理會非常多,而一旦系統中大量出現一個事件要修改視圖的多個部分(狀態樹的多個位置),分發關系就更多了。
RxJS的優勢在于結合了兩種模式,它的每個Observable上都能夠訂閱,而Observable之間的關系,則能夠體現流程(注意,RxJS里面的流程的控制和處理,其直觀性略強于Promise,但弱于Generator)。
我們可以把一切輸入都當做數據流來處理,比如說:
RxJS提供了各種API來創建數據流:
創建出來的數據流是一種可觀察的序列,可以被訂閱,也可以被用來做一些轉換操作,比如:
也可以對若干個數據流進行組合:
這時候回頭看,其實RxJS在事件處理的路上已經走得太遠了,從事件到流,它被稱為lodash for events,倒不如說是lodash for stream更貼切,它提供的這些操作符也確實可以跟lodash媲美。
數據流這個詞,很多時候,是從data-flow翻譯過來的,但flow跟stream是不一樣的,我的理解是:flow只關注一個大致方向,而stream是受到更嚴格約束的,它更像是在無形的管道里面流動。
那么,數據的管道是什么形狀的?
在RxJS中,存在這么幾種東西:
前三種東西,根據它們數據進出的可能性,可以通俗地理解他們的連接方式,這也就是所謂管道的“形狀”,一端密閉一端開頭,還是兩端開口,都可以用來輔助記憶。
上面提到的Subscription,則是訂閱之后形成的一個訂閱關系,可以用于取消訂閱。
下面,我們通過一些示例來大致了解一下RxJS所提供的能力,以及用它進行開發所需要的思路轉換。
示例一:簡單的訂閱
很多時候,我們會有一些顯示時間的場景,比如在頁面下添加評論,評論列表中顯示了它們分別是什么時間創建的,為了含義更清晰,可能我們會引入moment這樣的庫,把這個時間轉換為與當前時間的距離:
const diff = moment(createAt).fromNow()
這樣,顯示的時間就是:一分鐘內,昨天,上個月這樣的字樣。
但我們注意到,引入這個轉換是為了增強體驗,而如果某個用戶停留在當前視圖時間太長,它的這些信息會變得不準確,比如說,用戶停留了一個小時,而它看到的信息還顯示:5分鐘之前發表了評論,實際時間是一個小時零5分鐘以前的事了。
從這個角度看,我們做這個體驗增強的事情只做了一半,不準確的信息是不能算作增強體驗的。
在沒有RxJS的情況下,我們可能會通過一個定時器來做這件事,比如在組件內部:
tick() {this.diff = moment(createAt).fromNow()setTimeout(tick.bind(this), 1000)}
但組件并不一定只有一份實例,這樣,整個界面上可能就有很多定時器在同時跑,這是一種浪費。如果要做優化,可以把定時器做成一種服務,把業務上需要周期執行的東西放進去,當作定時任務來跑。
如果使用RxJS,可以很容易做到這件事:
Observable.interval(1000).subscribe(() => {this.diff = moment(createAt).fromNow()})
示例二:對時間軸的操縱
RxJS一個很強大的特點是,它以流的方式來對待數據,因此,可以用一些操作符對整個流上所有的數據進行延時、取樣、調整密集度等等。
const timeA$ = Observable.interval(1000)const timeB$ = timeA$.filter(num => {return (num % 2 != 0)&& (num % 3 != 0)&& (num % 5 != 0)&& (num % 7 != 0)})const timeC$ = timeB$.debounceTime(3000)const timeD$ = timeC$.delay(2000)
示例代碼中,我們創建了四個流:
所以結果大致如下:
A: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
B: 1 11 13 17 19
C: 1 13 19
D: 1 13
示例三:我們來晚了
RxJS還提供了BehaviourSubject和ReplaySubject這樣的東西,用于記錄數據流上一些比較重要的信息,讓那些“我們來晚了”的訂閱者們回放之前錯過的一切。
ReplaySubject可以指定保留的值的個數,超過的部分會被丟棄。
最近新版《射雕英雄傳》比較火,我們來用代碼描述其中一個場景。
郭靖和黃蓉一起背書,黃蓉記憶力很好,看了什么,就全部記得;而郭靖屬魚的,記憶只有七秒,始終只記得背誦的最后三個字,兩人一起背誦《九陰真經》。
代碼實現如下:
const 九陰真經 = '天之道,損有余而補不足'const 黃蓉$ = new ReplaySubject(Number.MAX_VALUE)const 郭靖$ = new ReplaySubject(3)const 讀書$ = Observable.from(九陰真經.split(''))讀書$.subscribe(黃蓉$)讀書$.subscribe(郭靖$)
執行之后,我們就可以看到,黃蓉背出了所有字,郭靖只記得“補不足”三個字。
示例四:自動更新的狀態樹
熟悉Redux的人應該會對這樣一套理念不陌生:
當前視圖狀態 := 之前的狀態 + 本次修改的部分
從一個應用啟動之后,整個全局狀態的變化,就等于初始的狀態疊加了之后所有action導致的狀態修改結果。
所以這就是一個典型的reduce操作。在RxJS里面,有一個scan操作符可以用來表達這個含義,比如說,我們可以表達這樣一個東西:
const action$ = new Subject()const reducer = (state, payload) => {// 把payload疊加到state上返回}const state$ = action$.scan(reducer).startWith({})
只需往這個action$里面推action,就能夠在state$上獲取出當前狀態。
在Redux里面,會有一個東西叫combineReducer,在state比較大的時候,用不同的reducer修改state的不同的分支,然后合并。如果使用RxJS,也可以很容易表達出來:
const meAction$ = new Subject()const meReducer = (state, payload) => {}const articleAction$ = new Subject()const articleReducer = (state, payload) => {}const me$ = meAction$.scan(meReducer).startWith({})const article$ = articleAction$.scan(articleReducer).startWith({})const state$ = Observable.zip(me$,article$,(me, article) => {me, article})
借助這樣的機制,我們實現了Redux類似的功能,社區里面也有基于RxJS實現的Redux-Observable這樣的Redux中間件。
注意,我們這里的代碼中,并未使用dispatch action這樣的方式去嚴格模擬Redux。
再深入考慮,在比較復雜的場景下,reducer其實很復雜。比如說,視圖上發起一個操作,會需要修改視圖的好多地方,因此也就是要修改全局狀態樹的不同位置。
在這樣的場景中,從視圖發起的某個action,要么調用一個很復雜的reducer去到處改數據,要么再次發起多個action,讓很多個reducer各自改自己的數據。
前者的問題是,代碼耦合太嚴重;后者的問題是,整個流程太難追蹤,比如說,某一塊狀態,想要追蹤到自己是被從哪里發起的修改所改變的,是非常困難的事情。
如果我們能夠把Observable上面的同步修改過程視為reducer,就可以從另外一些角度大幅簡化代碼,并且讓聯動邏輯清晰化。例如,如果我們想描述一篇文章的編輯權限:
const editable$ = Observable.combineLatest(article$, me$).map(arr => {let [article, me] = arrreturn me.isAdmin || article.author === me.id})
這段代碼的實質是什么?其實本質上還是reducer,表達的是數據的合并與轉換過程,而且是同步的。我們可以把article和me的變更reduce到article$和me$里,由它們派發隱式的action去推動editable計算新值。
更詳細探索的可以參見之前的這篇文章:復雜單頁應用的數據層設計
小結
本篇通過一些簡單例子介紹了RxJS的使用場景,可以用這么一句話來描述它:
其文簡,其意博,其理奧,其趣深
RxJS提供大量的操作符,用于處理不同的業務需求。對于同一個場景來說,可能實現方式會有很多種,需要在寫代碼之前仔細斟酌。由于RxJS的抽象程度很高,所以,可以用很簡短代碼表達很復雜的含義,這對開發人員的要求也會比較高,需要有比較強的歸納能力。
本文是入職螞蟻金服之后,第一次內部分享,科普為主,后面可能會逐步作一些深入的探討。
螞蟻的大部分業務系統前端不太適合用RxJS,大部分是中后臺CRUD系統,因為兩個原因:整體性、實時性的要求不高。
什么是整體性?這是一種系統設計的理念,系統中的很多業務模塊不是孤立的,比如說,從展示上,GUI與命令行的差異在于什么?在于數據的冗余展示。我們可以把同一份業務數據以不同形態展示在不同視圖上,甚至在PC端,由于屏幕大,可以允許同一份數據以不同形態同時展現,這時候,為了整體協調,對此數據的更新就會要產生很多分發和聯動關系。
什么是實時性?這個其實有多個含義,一個比較重要的因素是服務端是否會主動向推送一些業務更新信息,如果用得比較多,也會產生不少的分發關系。
在分發和聯動關系多的時候,RxJS才能更加體現出它比Generator、Promise的優勢。
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持VeVb武林網。
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