【iOS】—— 初识RAC响应式编程

RAC（ReactiveCocoa）

ReactiveCocoa（简称为RAC）,响应式框架,是由Github开源的一个应用于iOS和OS开发的新框架,Cocoa是苹果整套框架的简称，因此很多苹果框架喜欢以Cocoa结尾。
在我们iOS开发过程中，经常会响应某些事件来处理某些业务逻辑，例如按钮的点击，上下拉刷新，网络请求，属性的变化（通过KVO）或者用户位置的变化（通过CoreLocation）。但是这些事件都用不同的方式来处理，比如action、delegate、KVO、callback(回调)等。
其实这些事件，都可以通过RAC处理，ReactiveCocoa为事件提供了很多处理方法，而且利用RAC处理事件很方便，可以把要处理的事情，和监听的事情的代码放在一起，这样非常方便我们管理，就不需要跳到对应的方法里。非常符合我们开发中高聚合，低耦合的思想。

响应式编程和函数式编程的区别

函数式编程

1.如果想再去调用别的方法，那么就需要返回一个对象；
2.如果想用()去执行，那么需要返回一个block；
3.如果想让返回的block再调用对象的方法，那么这个block就需要返回一个对象（即返回值为一个对象的block）。
4.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。

响应式编程

1.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。
2.一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。
3.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。

响应式编程的优点

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。

RAC操作

1.利用button点击实现点击事件和传值

//  MainViewController.m
- (void)addButton {   //button点击和传值self.firstButton = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeRoundedRect];self.firstButton.frame = CGRectMake(0, 0, 100, 100);[self.firstButton setTitle:@"未获" forState:UIControlStateNormal];self.firstButton.backgroundColor = [UIColor purpleColor];[self.view addSubview:self.firstButton];[[self.firstButton rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside] subscribeNext:^(id x) {SecondViewController *secondViewController = [[SecondViewController alloc] init];secondViewController.modalPresentationStyle = UIModalPresentationFullScreen;secondViewController.subject = [RACSubject subject];[secondViewController.subject subscribeNext:^(id x) {NSLog(@"%@",x);[self.firstButton setTitle:x forState:UIControlStateNormal];}];[self presentViewController:secondViewController animated:YES completion:nil];}];
}//  SecondViewController.m
self.backButton = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeRoundedRect];self.backButton.backgroundColor = [UIColor redColor];self.backButton.frame = CGRectMake(0, 0, 100, 100);[self.backButton setTitle:@"返回" forState:UIControlStateNormal];[self.view addSubview:self.backButton];[[self.backButton rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside] subscribeNext:^(id x) {[self.subject sendNext:@"已获"];[self dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];}];![请添加图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/d4292465d216430497d5920fa5dc6342.png)

效果展示：

2.RACSignal用法

// 1.创建信号RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {// 3.发送信号[subscriber sendNext:@"牛逼"];[subscriber sendNext:@"牛逼2"];// 4.取消信号，如果信号想要被取消，就必须返回一个RACDisposable// 信号什么时候被取消：1.自动取消，当一个信号的订阅者被销毁的时候机会自动取消订阅，2.手动取消，//block什么时候调用：一旦一个信号被取消订阅就会调用//block作用：当信号被取消时用于清空一些资源return [RACDisposable disposableWithBlock:^{NSLog(@"取消订阅");}];}];// 2. 订阅信号// subscribeNext// 把nextBlock保存到订阅者里面// 只要订阅信号就会返回一个取消订阅信号的类RACDisposable *disposable = [signal subscribeNext:^(id x) {// block的调用时刻：只要信号内部发出数据就会调用这个blockNSLog(@"======%@", x);}];// 取消订阅[disposable dispose];

输出：

RACSignal总结：

一.核心：1.核心：信号类2.信号类的作用：只要有数据改变就会把数据包装成信号传递出去3.只要有数据改变就会有信号发出4.数据发出，并不是信号类发出，信号类不能发送数据
二.使用方法：1.创建信号2.订阅信号
三.实现思路：1.当一个信号被订阅，创建订阅者，并把nextBlock保存到订阅者里面。2.创建的时候会返回 [RACDynamicSignal createSignal:didSubscribe];3.调用RACDynamicSignal的didSubscribe4.发送信号[subscriber sendNext:value];5.拿到订阅者的nextBlock调用

3.对于label的TapGesture和KVO测试

- (void)addKVOandTapGesture {   //对于label的TapGesture和KVO测试self.firstLabel = [[UILabel alloc] init];self.firstLabel.text = @"未点击";self.firstLabel.frame = CGRectMake(0, 100, 100, 100);[self.view addSubview:self.firstLabel];UITapGestureRecognizer *tap = [[UITapGestureRecognizer alloc] init];self.firstLabel.userInteractionEnabled = YES;[self.firstLabel addGestureRecognizer:tap];[tap.rac_gestureSignal subscribeNext:^(__kindof UIGestureRecognizer * _Nullable x) {self.firstLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"%d", arc4random()];}];//KVO[RACObserve(self, self.firstLabel.text) subscribeNext:^(id  _Nullable x) {NSLog(@"%@", x);}];[[self.firstLabel.text rac_valuesAndChangesForKeyPath:@"text" options:NSKeyValueObservingOptionNew observer:nil] subscribeNext:^(id x) {NSLog(@"%@", x);}];
}

4.对textField的监听即过滤操作

self.firstTextField = [[UITextField alloc] init];self.firstTextField.backgroundColor = [UIColor orangeColor];[self.view addSubview:self.firstTextField];self.firstTextField.frame = CGRectMake(100, 100, 200, 30);[self.firstTextField.rac_textSignal subscribeNext:^(NSString * _Nullable x) {NSLog(@"%@", x);}];// 只有当文本框的内容长度大于5，才获取文本框里的内容[[self.firstTextField.rac_textSignal filter:^BOOL(id value) {// value 源信号的内容return [value length] > 5;// 返回值 就是过滤条件。只有满足这个条件才能获取到内容}] subscribeNext:^(id x) {NSLog(@"已过滤-----%@", x);}];

输出：

5.RAC过滤操作

#pragma mark RACSubject过滤- (void)skipRACSubject {// 跳跃 ： 如下，skip传入2 跳过前面两个值// 实际用处： 在实际开发中比如 后台返回的数据前面几个没用，我们想跳跃过去，便可以用skipRACSubject *subject = [RACSubject subject];[[subject skip:2] subscribeNext:^(id x) {NSLog(@"%@", x);}];[subject sendNext:@1];[subject sendNext:@2];[subject sendNext:@3];
}- (void)distinctUntilChangedRACSubject {//distinctUntilChanged:-- 如果当前的值跟上一次的值一样，就不会被订阅到RACSubject *subject = [RACSubject subject];[[subject distinctUntilChanged] subscribeNext:^(id x) {NSLog(@"%@", x);}];// 发送信号[subject sendNext:@1];[subject sendNext:@2];[subject sendNext:@2]; // 不会被订阅
}- (void)takeRACSubject {// take:可以屏蔽一些值,去前面几个值---这里take为2 则只拿到前两个值RACSubject *subject = [RACSubject subject];[[subject take:2] subscribeNext:^(id x) {NSLog(@"%@", x);}];// 发送信号[subject sendNext:@1];[subject sendNext:@2];[subject sendNext:@3];
}- (void)takeLastRACSubject {//takeLast:和take的用法一样，不过他取的是最后的几个值，如下，则取的是最后两个值//注意点:takeLast 一定要调用sendCompleted，告诉他发送完成了，这样才能取到最后的几个值RACSubject *subject = [RACSubject subject];[[subject takeLast:2] subscribeNext:^(id x) {NSLog(@"%@", x);}];// 发送信号[subject sendNext:@1];[subject sendNext:@2];[subject sendNext:@3];[subject sendCompleted];
}- (void)ignoreRACSubject {//ignore:忽略一些值//ignoreValues:表示忽略所有的值// 1.创建信号RACSubject *subject = [RACSubject subject];// 2.忽略一些值RACSignal *ignoreSignal = [subject ignore:@2]; // ignoreValues:表示忽略所有的值// 3.订阅信号[ignoreSignal subscribeNext:^(id x) {NSLog(@"%@", x);}];// 4.发送数据[subject sendNext:@2];}

6.RAC映射操作

- (void)map {// 创建信号RACSubject *subject = [RACSubject subject];// 绑定信号RACSignal *bindSignal = [subject map:^id(id value) {// 返回的类型就是你需要映射的值return [NSString stringWithFormat:@"ws:%@", value]; //这里将源信号发送的“123” 前面拼接了ws：}];// 订阅绑定信号[bindSignal subscribeNext:^(id x) {NSLog(@"%@", x);}];// 发送信号[subject sendNext:@"123"];}- (void)flatMap {// 创建信号RACSubject *subject = [RACSubject subject];// 绑定信号RACSignal *bindSignal = [subject flattenMap:^RACStream *(id value) {// block：只要源信号发送内容就会调用// value: 就是源信号发送的内容// 返回信号用来包装成修改内容的值return [RACReturnSignal return:value];}];// flattenMap中返回的是什么信号，订阅的就是什么信号(那么，x的值等于value的值，如果我们操纵value的值那么x也会随之而变)// 订阅信号[bindSignal subscribeNext:^(id x) {NSLog(@"%@", x);}];// 发送数据[subject sendNext:@"123"];
}- (void)flattenMap2 {// flattenMap 主要用于信号中的信号// 创建信号RACSubject *signalofSignals = [RACSubject subject];RACSubject *signal = [RACSubject subject];// 订阅信号//方式1//    [signalofSignals subscribeNext:^(id x) {////        [x subscribeNext:^(id x) {//            NSLog(@"%@", x);//        }];//    }];// 方式2//    [signalofSignals.switchToLatest  ];// 方式3//   RACSignal *bignSignal = [signalofSignals flattenMap:^RACStream *(id value) {////        //value:就是源信号发送内容//        return value;//    }];//    [bignSignal subscribeNext:^(id x) {//        NSLog(@"%@", x);//    }];// 方式4--------也是开发中常用的[[signalofSignals flattenMap:^RACStream *(id value) {return value;}] subscribeNext:^(id x) {NSLog(@"%@", x);}];// 发送信号[signalofSignals sendNext:signal];[signal sendNext:@"123"];
}

7.RAC组合操作

#pragma mark 组合
// 把多个信号聚合成你想要的信号,使用场景----：比如-当多个输入框都有值的时候按钮才可点击。
// 思路--- 就是把输入框输入值的信号都聚合成按钮是否能点击的信号。
- (void)combineLatest {RACSignal *combinSignal = [RACSignal combineLatest:@[self.firstTextField.rac_textSignal, self.secondTextField.rac_textSignal] reduce:^id(NSString *account, NSString *pwd){ //reduce里的参数一定要和combineLatest数组里的一一对应。// block: 只要源信号发送内容，就会调用，组合成一个新值。NSLog(@"%@ %@", account, pwd);return @(account.length && pwd.length);}];//        // 订阅信号
//        [combinSignal subscribeNext:^(id x) {
//            self.combinationButton.enabled = [x boolValue];
//        }];    // ----这样写有些麻烦，可以直接用RAC宏RAC(self.combinationButton, enabled) = combinSignal;
}- (void)zipWith {//zipWith:把两个信号压缩成一个信号，只有当两个信号同时发出信号内容时，并且把两个信号的内容合并成一个元祖，才会触发压缩流的next事件。// 创建信号ARACSubject *signalA = [RACSubject subject];// 创建信号BRACSubject *signalB = [RACSubject subject];// 压缩成一个信号// **-zipWith-**: 当一个界面多个请求的时候，要等所有请求完成才更新UI// 等所有信号都发送内容的时候才会调用RACSignal *zipSignal = [signalA zipWith:signalB];[zipSignal subscribeNext:^(id x) {NSLog(@"%@", x); //所有的值都被包装成了元组}];// 发送信号 交互顺序，元组内元素的顺序不会变，跟发送的顺序无关，而是跟压缩的顺序有关[signalA zipWith:signalB]---先是A后是B[signalA sendNext:@1];[signalB sendNext:@2];
}// 任何一个信号请求完成都会被订阅到
// merge:多个信号合并成一个信号，任何一个信号有新值就会调用
- (void)merge {// 创建信号ARACSubject *signalA = [RACSubject subject];// 创建信号BRACSubject *signalB = [RACSubject subject];//组合信号RACSignal *mergeSignal = [signalA merge:signalB];// 订阅信号[mergeSignal subscribeNext:^(id x) {NSLog(@"%@", x);}];// 发送信号---交换位置则数据结果顺序也会交换[signalB sendNext:@"下部分"];[signalA sendNext:@"上部分"];
}// then --- 使用需求：有两部分数据：想让上部分先进行网络请求但是过滤掉数据，然后进行下部分的，拿到下部分数据
- (void)then {// 创建信号ARACSignal *signalA = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {// 发送请求NSLog(@"----发送上部分请求---afn");[subscriber sendNext:@"上部分数据"];[subscriber sendCompleted]; // 必须要调用sendCompleted方法！return nil;}];// 创建信号B，RACSignal *signalsB = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {// 发送请求NSLog(@"--发送下部分请求--afn");[subscriber sendNext:@"下部分数据"];return nil;}];// 创建组合信号// then;忽略掉第一个信号的所有值RACSignal *thenSignal = [signalA then:^RACSignal *{// 返回的信号就是要组合的信号return signalsB;}];// 订阅信号[thenSignal subscribeNext:^(id x) {NSLog(@"%@", x);}];}// concat----- 使用需求：有两部分数据：想让上部分先执行，完了之后再让下部分执行（都可获取值）
- (void)concat {// 组合// 创建信号ARACSignal *signalA = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {// 发送请求//        NSLog(@"----发送上部分请求---afn");[subscriber sendNext:@"上部分数据"];[subscriber sendCompleted]; // 必须要调用sendCompleted方法！return nil;}];// 创建信号B，RACSignal *signalsB = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {// 发送请求//        NSLog(@"--发送下部分请求--afn");[subscriber sendNext:@"下部分数据"];return nil;}];// concat:按顺序去链接//**-注意-**：concat，第一个信号必须要调用sendCompleted// 创建组合信号RACSignal *concatSignal = [signalA concat:signalsB];// 订阅组合信号[concatSignal subscribeNext:^(id x) {NSLog(@"%@",x);}];}

输出：

8.RAC定时器实现倒计时

#pragma mark 定时器
- (void)countdown {self.timeButton = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeCustom];self.timeButton.frame = CGRectMake(200, 600, 100, 50);self.timeButton.backgroundColor = [UIColor yellowColor];[self.timeButton setTitleColor:[UIColor blackColor] forState:UIControlStateNormal];[self.timeButton setTitle:@"发送验证码" forState:UIControlStateNormal];[self.view addSubview:self.timeButton];[[self.timeButton rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside] subscribeNext:^(id x) {self.count = 10;self.timeButton.enabled = NO;[self.timeButton setTitle:[NSString stringWithFormat:@"%d", self.count] forState:UIControlStateNormal];self.disposable = [[RACSignal interval:1.0 onScheduler:[RACScheduler mainThreadScheduler]]subscribeNext:^(id x) {if (self.count == 1) {[self.timeButton setTitle:[NSString stringWithFormat:@"重新发送"] forState:UIControlStateNormal];self.timeButton.enabled = YES;[self.disposable dispose];} else {self.count--;[self.timeButton setTitle:[NSString stringWithFormat:@"%d", self.count] forState:UIControlStateNormal];NSLog(@"%d",self.count);}}];}];}

RAC的源码分析

1.信号产生

//1. RACSignal
+ (RACSignal *)createSignal:(RACDisposable * (^)(id<RACSubscriber> subscriber))didSubscribe {//把block封装进来 利用多态原理返回 RACDynamicSignalreturn [RACDynamicSignal createSignal:didSubscribe];//传入的参数就是一个block
}//2.RACDynamicSignal
+ (RACSignal *)createSignal:(RACDisposable * (^)(id<RACSubscriber> subscriber))didSubscribe {RACDynamicSignal *signal = [[self alloc] init];// 绑定block,在订阅信号的时候调用signal->_didSubscribe = [didSubscribe copy];return [signal setNameWithFormat:@"+createSignal:"];
}

2.订阅信号

// 1.RACSignal
- (RACDisposable *)subscribeNext:(void (^)(id x))nextBlock {NSCParameterAssert(nextBlock != NULL);//产生一个订阅者 绑定nextBlock RACSubscriber *o = [RACSubscriber subscriberWithNext:nextBlock error:NULL completed:NULL];//这是self 是RACDynamicSignal 是本方法的调用者return [self subscribe:o];
}// 2.RACSubscriber
- (RACDisposable *)subscribe:(id<RACSubscriber>)subscriber {NSCParameterAssert(subscriber != nil);
// 产生 RACCompoundDisposable : 核心销毁者RACCompoundDisposable *disposable = [RACCompoundDisposable compoundDisposable];// RACPassthroughSubscriber 核心订阅者/*subscriber : 订阅者signal : RACDynamicSignal 信号disposable : 销毁者传入者三个参数后 分别用三个属性保存住三个属性保存住 是为了后续使用*/subscriber = [[RACPassthroughSubscriber alloc] initWithSubscriber:subscriber signal:self disposable:disposable];if (self.didSubscribe != NULL) {// RACScheduler(封装了一个GCD)RACDisposable *schedulingDisposable = [RACScheduler.subscriptionScheduler schedule:^{//把核心订阅者传出去了,  这里的subscriber 就是create信号时block中的参数,订阅者//执行创建信号时保存的didSubscribeBlockRACDisposable *innerDisposable = self.didSubscribe(subscriber);//添加我的要销毁者的对象 把要销毁的对象都装进去 根据情况统一销毁[disposable addDisposable:innerDisposable];}];[disposable addDisposable:schedulingDisposable];}return disposable;
}

• 订阅信号,产生了信号的一个订阅者,绑定nextBlock ,在下一步发送信号的时候调用这个nextBlock .
• 产生一个核心销毁者(RACCompoundDisposable),产生一个核心订阅者(RACPassthroughSubscriber),核心订阅者保存了销毁者,1中创建的订阅者,以及信号.执行didSubscribe(subscriber)

3.发送信号

- (void)sendNext:(id)value {if (self.disposable.disposed) return;if (RACSIGNAL_NEXT_ENABLED()) {RACSIGNAL_NEXT(cleanedSignalDescription(self.signal), cleanedDTraceString(self.innerSubscriber.description), cleanedDTraceString([value description]));}
//真正的订阅 [self.innerSubscriber sendNext:value];
}
//RACSubscriber
- (void)sendNext:(id)value {//加锁@synchronized (self) {void (^nextBlock)(id) = [self.next copy];if (nextBlock == nil) return;nextBlock(value);}

4. 销毁

在订阅信号的时候,产生了一个核心订阅者(RACPassthroughSubscriber)和一个核心销毁者(RACCompoundDisposable),
而核心订阅者内部持有了订阅者(subscriber),信号(signal),以及核心销毁者(disposable),
核心销毁者(disposable)可以被添加其他的销毁者,存入内部的一个数组中,在自身被释放的时候,会把数组中的也全部释放.
比如订阅者被self持有

[subscriber sendNext:@"123"];
self.subscriber = subscriber;

要想释放掉信号相关的内存,就必须self.subscriber = nil.
当订阅者被释放,在dealloc方法中

- (void)dealloc {
//核心销毁者开始执行dispose方法[self.disposable dispose];
}

核心销毁者的dispose

- (void)dispose {#if RACCompoundDisposableInlineCount//C 数组 type * a[2]RACDisposable *inlineCopy[RACCompoundDisposableInlineCount];#endifCFArrayRef remainingDisposables = NULL;pthread_mutex_lock(&_mutex);{_disposed = YES;#if RACCompoundDisposableInlineCountfor (unsigned i = 0; i < RACCompoundDisposableInlineCount; i++) {inlineCopy[i] = _inlineDisposables[i];//当前的销毁数组,一个个的清理 数组移除_inlineDisposables[i] = nil;}#endifremainingDisposables = _disposables;_disposables = NULL;}pthread_mutex_unlock(&_mutex);#if RACCompoundDisposableInlineCount// Dispose outside of the lock in case the compound disposable is used// recursively.for (unsigned i = 0; i < RACCompoundDisposableInlineCount; i++) {[inlineCopy[i] dispose];//存入的disposable各自调用各自的dispose方法}#endifif (remainingDisposables == NULL) return;CFIndex count = CFArrayGetCount(remainingDisposables);CFArrayApplyFunction(remainingDisposables, CFRangeMake(0, count), &disposeEach, NULL);CFRelease(remainingDisposables);
}

存进核心销毁者的各个disposable调用dispose方法
[RACDisposable dispose]

- (void)dispose {void (^disposeBlock)(void) = NULL;
//遍历去找销毁对象while (YES) {void *blockPtr = _disposeBlock;
//        OSAtomicCompareAndSwapPtrBarrier(v1,v2,v3)/*v1 与 v3 匹配 相同就返回yes然后把v2 赋值给v3 也就是 = null*/if (OSAtomicCompareAndSwapPtrBarrier(blockPtr, NULL, &_disposeBlock)) {if (blockPtr != (__bridge void *)self) {disposeBlock = CFBridgingRelease(blockPtr);}break;}}
//    持有的block,成为了临时变量,执行完,block也就释放了if (disposeBlock != nil) disposeBlock();
}

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