前言

RxJS是一個強大的Reactive編程庫，提供了強大的數(shù)據(jù)流組合與控制能力，但是其學(xué)習(xí)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(yè)務(wù)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。

• Reactive
• Lodash for events
• Observable
• Stream-based

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(guān)系：

a = b + c

在傳統(tǒng)方式下，這是一種一次性的賦值過程，調(diào)用一次就結(jié)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(fù)的賦值過程，或者說是變量之間的關(guān)系：

a: = b + c

定義出這種關(guān)系之后，每次b或者c產(chǎn)生改變，這個表達(dá)式都會被重新計算。不同的庫或者語言的實現(xiàn)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(shù)據(jù)之間的聯(lián)動關(guān)系。

在前端，我們通常有這么一些方式來處理異步的東西：

• 回調(diào)
• 事件
• Promise
• Generator

其中，存在兩種處理問題的方式，因為需求也是兩種：

• 分發(fā)
• 流程

在處理分發(fā)的需求的時候，回調(diào)、事件或者類似訂閱發(fā)布這種模式是比較合適的；而在處理流程性質(zhì)的需求時，Promise和Generator比較合適。

在前端，尤其交互很復(fù)雜的系統(tǒng)中，RxJS其實是要比Generator有優(yōu)勢的，因為常見的每種客戶端開發(fā)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(tǒng)中大量出現(xiàn)一個事件要修改視圖的多個部分（狀態(tài)樹的多個位置），分發(fā)關(guān)系就更多了。

RxJS的優(yōu)勢在于結(jié)合了兩種模式，它的每個Observable上都能夠訂閱，而Observable之間的關(guān)系，則能夠體現(xiàn)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(dāng)做數(shù)據(jù)流來處理，比如說：

• 用戶操作
• 網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)
• 定時器
• Worker

RxJS提供了各種API來創(chuàng)建數(shù)據(jù)流：

• 單值：of, empty, never
• 多值：from
• 定時：interval, timer
• 從事件創(chuàng)建：fromEvent
• 從Promise創(chuàng)建：fromPromise
• 自定義創(chuàng)建：create

創(chuàng)建出來的數(shù)據(jù)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(zhuǎn)換操作，比如：

• 改變數(shù)據(jù)形態(tài)：map, mapTo, pluck
• 過濾一些值：filter, skip, first, last, take
• 時間軸上的操作：delay, timeout, throttle, debounce, audit, bufferTime
• 累加：reduce, scan
• 異常處理：throw, catch, retry, finally
• 條件執(zhí)行：takeUntil, delayWhen, retryWhen, subscribeOn, ObserveOn
• 轉(zhuǎn)接：switch

也可以對若干個數(shù)據(jù)流進(jìn)行組合：

• concat，保持原來的序列順序連接兩個數(shù)據(jù)流
• merge，合并序列
• race，預(yù)設(shè)條件為其中一個數(shù)據(jù)流完成
• forkJoin，預(yù)設(shè)條件為所有數(shù)據(jù)流都完成
• zip，取各來源數(shù)據(jù)流最后一個值合并為對象
• combineLatest，取各來源數(shù)據(jù)流最后一個值合并為數(shù)組

這時候回頭看，其實RxJS在事件處理的路上已經(jīng)走得太遠(yuǎn)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(shù)據(jù)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(guān)注一個大致方向，而stream是受到更嚴(yán)格約束的，它更像是在無形的管道里面流動。

那么，數(shù)據(jù)的管道是什么形狀的？

在RxJS中，存在這么幾種東西：

• Observable 可觀察序列，只出不進(jìn)
• Observer 觀察者，只進(jìn)不出
• Subject 可出可進(jìn)的可觀察序列，可作為觀察者
• ReplaySubject 帶回放
• Subscription 訂閱關(guān)系

前三種東西，根據(jù)它們數(shù)據(jù)進(jìn)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(guān)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(jìn)行開發(fā)所需要的思路轉(zhuǎn)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(chuàng)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(zhuǎn)換為與當(dāng)前時間的距離：

const diff = moment(createAt).fromNow()

這樣，顯示的時間就是：一分鐘內(nèi)，昨天，上個月這樣的字樣。

但我們注意到，引入這個轉(zhuǎn)換是為了增強體驗，而如果某個用戶停留在當(dāng)前視圖時間太長，它的這些信息會變得不準(zhǔn)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(fā)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(zhǔn)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(nèi)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(yōu)化，可以把定時器做成一種服務(wù)，把業(yè)務(wù)上需要周期執(zhí)行的東西放進(jìn)去，當(dāng)作定時任務(wù)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(shù)據(jù)，因此，可以用一些操作符對整個流上所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行延時、取樣、調(diào)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(chuàng)建了四個流：

• A是由定時器產(chǎn)生的，每秒一個值
• B從A里面過濾掉了一些
• C在B的基礎(chǔ)上，對每兩個間距在3秒之內(nèi)的值進(jìn)行了處理，只留下后一個值
• D把C的結(jié)果整體向后平移了2秒

所以結(jié)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(shù)據(jù)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(shù)，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(jīng)》。

代碼實現(xiàn)如下：

const 九陰真經(jīng) = '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(jīng).split(''))
讀書$.subscribe(黃蓉$)
讀書$.subscribe(郭靖$)

執(zhí)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(tài)樹

熟悉Redux的人應(yīng)該會對這樣一套理念不陌生：

當(dāng)前視圖狀態(tài) := 之前的狀態(tài) + 本次修改的部分

從一個應(yīng)用啟動之后，整個全局狀態(tài)的變化，就等于初始的狀態(tài)疊加了之后所有action導(dǎo)致的狀態(tài)修改結(jié)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(dá)這個含義，比如說，我們可以表達(dá)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(dāng)前狀態(tài)。

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(dá)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(xiàn)了Redux類似的功能，社區(qū)里面也有基于RxJS實現(xiàn)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(yán)格模擬Redux。

再深入考慮，在比較復(fù)雜的場景下，reducer其實很復(fù)雜。比如說，視圖上發(fā)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(tài)樹的不同位置。

在這樣的場景中，從視圖發(fā)起的某個action，要么調(diào)用一個很復(fù)雜的reducer去到處改數(shù)據(jù)，要么再次發(fā)起多個action，讓很多個reducer各自改自己的數(shù)據(jù)。

前者的問題是，代碼耦合太嚴(yán)重；后者的問題是，整個流程太難追蹤，比如說，某一塊狀態(tài)，想要追蹤到自己是被從哪里發(fā)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(lián)動邏輯清晰化。例如，如果我們想描述一篇文章的編輯權(quán)限：

const editable$ = Observable.combineLatest(article$, me$)
.map(arr => {
let [article, me] = arr
return me.isAdmin || article.author === me.id
})

這段代碼的實質(zhì)是什么？其實本質(zhì)上還是reducer，表達(dá)的是數(shù)據(jù)的合并與轉(zhuǎn)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(fā)隱式的action去推動editable計算新值。

更詳細(xì)探索的可以參見之前的這篇文章：復(fù)雜單頁應(yīng)用的數(shù)據(jù)層設(shè)計

小結(jié)

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(yè)務(wù)需求。對于同一個場景來說，可能實現(xiàn)方式會有很多種，需要在寫代碼之前仔細(xì)斟酌。由于RxJS的抽象程度很高，所以，可以用很簡短代碼表達(dá)很復(fù)雜的含義，這對開發(fā)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(nèi)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(yè)務(wù)系統(tǒng)前端不太適合用RxJS，大部分是中后臺CRUD系統(tǒng)，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(tǒng)設(shè)計的理念，系統(tǒng)中的很多業(yè)務(wù)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(shù)據(jù)的冗余展示。我們可以把同一份業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以不同形態(tài)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(shù)據(jù)以不同形態(tài)同時展現(xiàn)，這時候，為了整體協(xié)調(diào)，對此數(shù)據(jù)的更新就會要產(chǎn)生很多分發(fā)和聯(lián)動關(guān)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(wù)端是否會主動向推送一些業(yè)務(wù)更新信息，如果用得比較多，也會產(chǎn)生不少的分發(fā)關(guān)系。

在分發(fā)和聯(lián)動關(guān)系多的時候，RxJS才能更加體現(xiàn)出它比Generator、Promise的優(yōu)勢。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

最新評論