JS异步编程进阶（二）：rxjs与Vue、React、Angular框架集成及跨框架状态管理实现原理

在现代前端开发中，异步操作已经成为不可或缺的一部分。无论是处理网络请求、响应用户输入，还是监听外部事件，异步编程模式始终占据重要位置。而RxJS作为功能强大的异步编程库，广泛应用于多个框架之中，如Vue、React、Angular。然而，不同框架之间对状态管理的机制存在差异，我们需要一种统一的方式将RxJS的Observable对象转化为各个框架的响应式数据。

本文将深入探讨如何将RxJS与Vue、React、Angular框架进行集成，并通过抽象出辅助方法vue、react的useRx和angular的pushPipe`来实现跨框架状态管理。

推荐阅读上一篇文章 JS异步编程进阶（一）：Callback、Promise、Async/Await 和 Observable 深度对比

1. Vue与RxJS的集成

Vue的响应式机制

Vue 3的核心是基于Proxy的响应式系统，它提供了ref和reactive等API，允许开发者轻松创建响应式数据。为了与RxJS集成，可以将Observable对象转换为Vue的ref对象，从而实现对异步数据的响应式追踪。

useRx辅助方法

useRx是我们为Vue设计的一个辅助方法，用于将RxJS的Observable对象转换为Vue的ref。当组件初始化时，我们订阅Observable并将其值更新到ref中；当组件销毁时，我们会取消订阅。

import { ref, onMounted, onBeforeUnmount } from 'vue';
import { Observable } from 'rxjs';function useRx(observable$, defaultValue) {const state = ref(defaultValue);let subscription = null;onMounted(() => {subscription = observable$.subscribe(value => {state.value = value;});});onBeforeUnmount(() => {if (subscription) {subscription.unsubscribe();}});return state;
}

使用示例

import { fromEvent } from 'rxjs';
import { useRx} from './useRx';export default {setup() {const clicks$ = fromEvent(document, 'click');const clickCount = useRx(clicks$, 0);return {clickCount};}
}

在这个示例中，clicks$是一个基于文档点击事件的Observable，我们通过useRx将其转化为Vue的ref，并自动订阅和管理Observable的生命周期。

2. React与RxJS的集成

React的状态管理机制

React通过useState和useEffect等钩子函数来管理组件状态。我们可以通过订阅RxJS的Observable来更新React组件的状态，并在组件卸载时取消订阅。

useRx辅助方法

useRx是我们为React设计的辅助方法，用于将RxJS的Observable对象转换为React的state。与Vue的useRx类似，当组件初始化时，我们订阅Observable，并在组件销毁时取消订阅。

import { useState, useEffect } from 'react';
import { Observable } from 'rxjs';function useRx(observable$, defaultValue) {const [state, setState] = useState(defaultValue);useEffect(() => {const subscription = observable$.subscribe(value => {setState(value);});return () => subscription.unsubscribe();}, [observable$]);return state;
}

使用示例

import { fromEvent } from 'rxjs';
import { useRx} from './useRx';function App() {const clicks$ = fromEvent(document, 'click');const clickCount = useRx(clicks$, 0);return (<div><h1>Click Count: {clickCount}</h1></div>);
}export default App;

在这个React示例中，clicks$是一个Observable对象，useRx将其转换为React的state，并自动管理Observable的订阅和取消订阅。

3. Angular与RxJS的集成

Angular的响应式编程机制

Angular天生对RxJS有强大的支持，它的许多核心功能（如HttpClient、表单处理等）都依赖于RxJS。Angular提供了async管道用于在模板中处理Observable，但我们可以进一步扩展这个机制，创建一个名为pushPipe的管道，用于简化Observable的订阅和销毁逻辑。

pushPipe辅助方法

pushPipe是我们为Angular设计的自定义管道，用于在模板中自动订阅Observable，并在组件销毁时取消订阅。它与Angular的内置async管道类似，但允许更灵活的默认值设置和错误处理。

import { Pipe, PipeTransform, OnDestroy } from '@angular/core';
import { Observable, Subscription } from 'rxjs';@Pipe({name: 'pushPipe',pure: false
})
export class PushPipe implements PipeTransform, OnDestroy {private subscription: Subscription | null = null;private latestValue: any;transform(observable$: Observable<any>, defaultValue: any = null): any {if (!this.subscription) {this.latestValue = defaultValue;this.subscription = observable$.subscribe(value => {this.latestValue = value;});}return this.latestValue;}ngOnDestroy() {if (this.subscription) {this.subscription.unsubscribe();}}
}

使用示例

import { Component } from '@angular/core';
import { fromEvent } from 'rxjs';@Component({selector: 'app-root',template: `<h1>Click Count: {{ clicks$ | pushPipe:0 }}</h1>`
})
export class AppComponent {clicks$ = fromEvent(document, 'click');
}

在这个Angular示例中，我们通过pushPipe自定义管道，将clicks$转化为模板中的响应式数据，并在组件销毁时自动取消订阅。

4. 跨框架状态管理实现原理

通过以上示例，我们可以看到，虽然Vue、React、Angular各自有不同的状态管理机制，但我们可以通过抽象出辅助方法（useRx、pushPipe）实现统一的RxJS集成。这种方式不仅简化了Observable与框架的集成，还确保了组件生命周期内的正确订阅和取消订阅，避免内存泄漏问题。

总结：

1. Vue的useRx：将Observable转换为Vue的响应式ref对象，自动管理订阅。
2. React的useRx：将Observable转换为React的state，确保正确的订阅和取消订阅。
3. Angular的pushPipe：通过自定义管道，将Observable的值推送到模板中，自动处理订阅和取消订阅。

这些方法不仅为跨框架开发提供了统一的解决方案，还能提升代码的可读性与可维护性。在实际项目中，结合这些工具，可以轻松地在复杂的异步场景中实现响应式编程。

5. 扩展：与Meteor动态数据源的集成

Meteor的发布订阅机制以及与vue的绑定可以参考之前的文章发布订阅示例代码及如何将Meteor的响应数据映射到vue3的reactive系统，并参考其实现将cursor转化为可观察对象，最后再转化成各个框架的动态数据。

6. 优化和改进点

由于篇幅问题，本文并没有进行优化，实践中可以参考着实现。简单说一下我有做的些优化吧：vue将behaviorSubject和observable分开了，而且区分了数组和其它数据；react则是将observable分成了可变和不可变的，注意一个坑：不要用getter的observable对象，因为这样每次render会获取新的对象-除非getter是做了缓存的，不然一个ob进行pipe返回的是新的ob，就可能造成无限重新渲染！我就遇到过；angular则是针对数据类型做一个浅对比优化。

熟练之后，除非特别简单的场景，梭哈rxjs真的不错的，后续的章节会深度讲一些场景的实操应用~欢迎关注收藏