2022-04-04

摘录于:https://mp.weixin.qq.com/s/illfwfPNbpf62zZcOxEBDQ

Reactive Extension for JavaScript

有各种语言的实现,如 RxJava,RxPy,RxGo 等等...,其中的 Rx 是指 Reactive Extension,指响应式编程(Reactive Programming)这种编程范式在 JavaScript 的一种实现。

什么是 Reactive Programming?

响应式编程(Reactive Programming)是融合了观察者模式、迭代器模式与函数式编程三者最优秀的观点,从而诞生的一种新的编程范式,是一种以异步数据流(Async Data Stream)为中心的编程范式。

关于流 Stream 我们会在后续进行讲解。

这里可能会引出如下几个疑问?

  • 什么是观察者模式、迭代器模式?
  • 什么是主动式(Proactive),什么是响应式(Reactive)?
  • 什么是命令式(Imperactive)、什么是函数式(Functional/Declaractive)、什么是响应式(Reactive)?

观察者模式与迭代器模式

观察者模式定了一个对象之间的一对多的依赖关系,当目标对象 Subject 更新时,所有依赖此 Subject 的 Observer 都会收到更新。

举个例子🌰

import { fromEvent } from "rxjs";

// 创建一个监听 document click 事件的 Observable
let Observable = fromEvent(document, "click");

// 通过 Observable.subscribe 时,接收一个 Observer 回调,当有点击事件(click)发生时
// 则调用传入的回调函数,即 Observer 会收到更新
let subscription = Observable.subscribe((e) => {
  console.log("dom clicked");
});

let subscription2 = Observable.subscribe((e) => {
  console.log("dom clicked");
});

let subscription3 = Observable.subscribe((e) => {
  console.log("dom clicked");
});

上述代码,当点击 DOM 时,三个 observer (回调函数)都会收到通知,然后打印 dom clicked 语句。

迭代器模式是指提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素,而不需要暴露该对象的具体表示,常见的为部署 Symbol.iterator 属性,调用对应 Symbol.iterator 的方法返回一个迭代器对象,然后就可以以统一的方式进行遍历:

let arr = ['a', 'b', 'c'];
let iterator = arr[Symbol.iterator]( "Symbol.iterator")

iterator.next(); // { value: 'a', done: false }
iterator.next(); // { value: 'b', done: false }
iterator.next(); // { value: 'c', done: false }
iterator.next(); // { value: undefined, done: true }

对应的 RxJS 里面就是 Observable 可观察对象,也就是我们后续将引出的 Stream 流的概念,每个 Stream/Observable 其实可以看作是一个数组,然后支持数组相关的各种操作、变换等,变成另外一个 Stream/Observable,拿 RxJS 举例:

import { fromEvent, map } from "rxjs";

// 创建一个监听 document click 事件的 Observable
let subscription = fromEvent(document, "click")
    .pipe(map(e => e.target)
    .subscribe(value => {
      console.log('click: ', value);
    });

fromEvent(document, "click") 会声明一个 Observable 对象,同时也创建了一个 Stream,类似下面的图片:

fromEvent(document, "click") 创建的 Observable 对应着上面的带有箭头的线,这条线就是一个 Stream 流,上面的一个个 ev 就是每次点击之后产生的事件,随着时间推移,不断的产生事件,在这个线上不断的流动下去 -- 之所以为 Stream,而这个 Stream 其实也可以看作是一个 “数组”,上面的一个个事件即为 “数组” 的元素,我们可以对这个 “数组”进行遍历,以统一的方式如 map/filter 等进行遍历,所以也叫融合了迭代器模式,而在 RxJS 中,通过这种 “迭代器” 模式,我们可以方便的对一个 Stream 进行变换,如 map 操作效果如下图所示:

map 将一个 Stream 变换为另外一个 Stream

而最后通过 subscribe 生成了 observer 观察者,当有事件发生时,observer 的回调函数会调用,打印 Log,即融合了观察者模式。

那么函数式是如何应用在 RxJS 里面的呢?细心地同学可能发现了,RxJS 其实提供了大量的 Operators,如 map、filter、scan 等,以 函数式/声明式 的方式来操作 Stream,且操作之后生成一个新 Stream,不会突变原 Stream,此为融合了函数式编程思想。

主动式与响应式

Proactive(主动式):即主动轮询,不停的去问需求方以期完成任务,常见的有设置一个定时器,不断的去给服务器发请求询问是否有新的内容产生。

Reactive(响应式):即有事件发生时,通知我完成任务,常见的有 DOM 事件的监听与触发、WebSocket 等

举个例子🌰

完成目标:如平台中的上课通知,如果服务端收到新的课程开始通知,对应的客户端需要展示这些上课通知。

通过主动式的方式我们会写出如下代码:

setInterval(async function () {
  try {
    const classroomNotification = await fetch('https://xxx');
    // 后续操作
  } catch(err) {}
, 3000)

上述代码每隔 3S 去发一次请求,问一下服务端,现在数据有没有更新,有就把数据给我。

通过响应式的方式去实现上述逻辑可能是如下:

const socket = new WebSocket("ws://xxx");
socket.addEventListener('open', function() { // 连接成功,可以开始通讯 });
socket.addEventListener('message', function () {
  // 收到服务端传来的数据,修改前端数据,展示在前端
})

命令式与函数式

命令式:你命令机器去做事情(how),得到你想要的(what

声明式:你告诉机器你需要什么(what),让机器想出如何去做(how

举个例子🌰

完成目标:拿到一个数组中的每项数字或包含数字的字符串,获得这些数字乘以 2 之后相加的结果。

如果完成上述目标,我们用命令式的方式会写出如下代码:

const source = [1, 5, 9, 3, 'hi', 'tb', 456, '11', 'yoyoyo'];
let total = 0;

for (let i = 0; i < source.length; i++) {
  let num = parseInt(source[i], 10);
  if (!isNaN(num)) {
    total += num * 2;
  }
}

即一步步的告知计算机要做什么(how),如遍历数组,对每一项进行 parseInt 操作,判断如果不是 NaN 时就相加,最后得到相加的结果(what)。

通过函数式或者声明式的方式,我们会写出如下代码:

const source = [1, 5, 9, 3, 'hi', 'tb', 456, '11', 'yoyoyo'];

let total = source
  .map(x => parseInt(x, 10))
  .filter(x => !isNaN(x))
  .map(x => x * 2)
  .reduce((total, value) => total + value )

上面的代码则是告知机器我想要什么(what),如我想要对数据进行映射(map)、过滤(filter)、再映射(map)、最后进行聚合(reduce)得到结果,由计算机自己想出如何进行 map、filter、reduce 等操作,我不需要关心 map、filter、reduce 底层的实现细节。

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