响应式编程在 SAP 标准产品 UI 开发中的一个实践

Posted 汪子熙

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了响应式编程在 SAP 标准产品 UI 开发中的一个实践相关的知识,希望对你有一定的参考价值。


Jerry 在从事 SAP Commerce Cloud 前台 Angular 开发时,脑子里始终记挂着自己曾经习得的 SAP UI5 开发技术。我刻意要求自己将 SAP UI5 和 Angular 各方面做对比,只希望自己能在这两个前端开发框架上,都有一定的技术积累。


最近遇到 SAP 电商云前台开发的一个问题,涉及到 CombineLatest 这个操作符的用法,所以有了这篇文章。


在 SAP 电商云源代码里根据关键字 CombineLatest 进行搜索,得到 170 条搜索结果。这说明其在 SAP 电商云前台开发里使用是相当广泛的。



那么这个 CombineLatest 操作符,是应用在什么样的业务场景下呢?答案是响应式编程 (Reactive Programming) 领域。


Jerry 之前的文章,,曾经提到过 SAP Commerce Cloud 新一代基于开源项目 Spartacus 项目的前端界面,支持响应式 (Responsive) 布局和自适应 (Adaptive) 布局的特性。再加上本文的响应式 (Reactive) 编程,这三个形容词,我刚开始接触的时候觉得很容易弄混淆。


  • Responsive 设计:响应式设计通过各种前端技术,为页面元素赋予了根据屏幕分辨率的变化而自动调整显示行为,以达到最佳显示效果的能力。

  • Adaptive 设计:为不同类别的设备分别实现不同的页面,检测到设备分辨率后调用对应的网页。

  • Reactive 编程:响应式编程是一种编程风格的名称,是我们解决异步和并发领域编程问题的一把利器。响应式编程通常包含事件驱动,推送机制,观察者发布者模式等特征, 本质上工作于异步数据流上。响应式编程构建出的事件反应系统具备高度的可扩展性,本文后续会通过例子给大家展示。


为了降低例子的复杂度,便于大家理解,Jerry 把之前在 SAP Commerce Cloud 中遇到的问题,抽象成一个简单的模型,分别用 SAP UI5 传统的事件处理方式,和使用 Angular RxJs 响应式编程库两种方法分别实现,大家从中可以感受差异。


首先用 SAP UI5 实现该模型。绘制一个 Red 和 一个 Black 按钮,点击后,其各自的计数器加一。同时,还有第三个计数器 Total,无论哪种按钮被点击,这个 Total 计数器也加一。


下图状态表明,当前 Red 按钮被点击 5 次,Black 按钮被点击 2 次。


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我给视图控制器绑定了一个 JSON 模型,里面包含了 red, black, total 三个属性,分别绑定到 XML 视图的三个计数器里。当两个按钮被点击时,触发 Press 事件,对应的处理函数 onPress 被调用,在函数内更新对应计数器的值。


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这个 SAP UI5 应用的实现源代码:

https://github.com/wangzixi-diablo/ui5-toolset/tree/main/combineLatest


再来了解如何使用响应式编程思想解决这个问题。


本文后半部分的 Angular 应用,采用响应式编程模式实现了同样的需求,编程工具库选择了 RxJs,一个响应式编程领域里大名鼎鼎的工具库,同时也以陡峭的学习曲线著称。


RxJs,全称 Reactive Extensions Library for javascript.


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Jerry 曾经录制了一个简单的视频,介绍了使用 SAP UI5  和 Angular RxJs 开发的这两个应用的运行时效果:


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本文提到的 Angular 应用的源代码:


https://github.com/wangzixi-diablo/angular-sandbox/tree/master/src/app/rxjs/combine-latest


下图是 Angular 应用的视图,这是一个原生的 html 视图,定义了两个按钮,和三个 div 标签实现的计数器。


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基于 RxJs 的响应式编程,核心逻辑就下图 27 ~ 39 行代码,总共 12 行 代码,行数虽少,但信息量巨大。


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Observable(可观察对象) 是 RxJs 响应式编程模式的核心概念,是 RxJs 对异步事件流的封装和抽象。


比较下图,传统的采取 addEventListener 实现的按钮事件订阅机制,以及基于 RxJs Observable 两种实现方式的比较。


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有的朋友可能不太理解,引入 Observable 对象这个额外的抽象层之后,似乎没有什么用。


那就让我们回到本文 Angular 这个例子来。


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fromEvent 操作符接收两个参数,产生事件的数据源(比如页面控件的 DOM 元素,通过 document.getElementById 返回),和事件名称 click.


fromEvent 操作符返回一个 Observable 对象,封装了异步事件源。这个异步事件源,随着用户的点击,会释放(RxJs 中的术语称为 emit) 出包含鼠标点击明细信息的 MouseEvent 事件对象。fromEvent 返回的 Observable 对象,随着时间的推移,释放出 MouseEvent 对象的行为,描述在下图第一根横线中。


横线里的 M 图例,代表 MouseEvent 对象实例,M 图例所在横线上的坐标,代表该按钮发生鼠标点击的时间戳。


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Observable 对象的 pipe 方法,支持传入各种操作符 (Operators),比如上图第二根横线所示的 pipe(mapTo1(1)). 这个操作的语义是,将用户点击按钮时释放出的 MouseEvent 对象,映射成常数 1. MouseEvent 对象包含了用户点击事件的明细,比如发生点击的时间戳,点击时鼠标的 X 和 Y 坐标等等。然而我们的需求仅仅是统计点击次数,所以使用 mapTo(1), 将 MouseEvent 对象映射成 1 进行计数即可。然后再使用 Scan 操作符,这个操作符接收一个累加函数作为输入值,能在其内部维护累加值,实现计数的需求。


可以把 Observable,Operator,Observable 释放的事件对象,以及订阅 Observable 的处理函数,分别类比成现实中流水线传送带上待加工的零件,以便于理解。


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  • 上图左下角的数控机床:相当于 Observable 对象,能源源不断地释放待加工的零件,即事件对象。


  • 流水线上的零件:相当于 Observable 对象释放的事件对象。零件会依次经过流水线上的若干机械臂 (Operators),被后者加工处理。机械臂处理后的零件,外形上有所变化,好比本文例子里的 MouseEvent,经过 mapTo(1) 处理后,变形为常量 1.


  • 机械臂:RxJs 里众多的 Operators.


  • 流水线终端的操作人员:给最终加工好的零件贴上标签,好比 Observable 对象的订阅者(事件对象的消费者)。


再回过头看本文 Angular 例子中的 combineLatest 操作符。它可以将任意数目的原始 Observable 对象组合起来(下图红色输入参数),返回一个新的 Observable 对象(下图蓝色输出参数),我称其为联合异步事件对象。


在本文例子里,Red 按钮和 Black 按钮点击事件对应的 Observable 对象,被 combineLatest 加工,返回的联合异步事件对象,再被下图第 28 行的匿名箭头函数订阅。传入该匿名对象的输入参数 values 是一个数组,包含两个元素,值分别为当前 Red 和 Black 按钮总的点击次数。这些总的点击次数,就是通过前面描述的 Observable pipe 方法里传入的 mapTo 和 scan operator,基于按钮点击产生的 MouseEvent 加工后生成的值。而 values 数组里两个元素之和,即为当前按钮总的点击次数。因此代码 28 ~ 30 行,依次将 values 数组中的元素,赋给 red,black 和 total 三个计数器的 innerHTML 属性,完成界面渲染。


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下图绿色虚线方框所示的联合异步事件对象,代表了用户点击 4 次 Red 按钮,3 次 Black 按钮之后,该对象释放出的 MouseEvent 和其被 Operators 处理的过程。下图底部紫色横线和蓝色的图例,代表了任意一次用户点击按钮之后,total 计数器值的计算逻辑:即当前两种按钮总的点击次数求和。


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本文前面提过,基于 RxJs 构造出的响应式编程的异步事件模型,具备高度的可扩展性。假设我们按钮点击计数的需求更进一步:在一秒之内,无论客户点击多少次按钮,均只计数一次


显然,这是一个典型的函数防抖的场景。Jerry 之前的文章,,曾经分享过 SAP UI5 如何实现函数防抖。


使用 Angular RxJs,可以更优雅地实现这个需求:在 pipe 方法里,插入一个防抖操作符 debounceTime 即可。防抖间隔为 1000 毫秒,语义是,无论用户在 1 秒之内快速点击多少次按钮,Observable 对象只会发送 1 个 MouseEvent 对象,给 debounceTime 后续的操作符,即 mapTo(1).


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SAP UI5 实现函数防抖思路类似,只是需要应用开发人员自行编写防抖函数:


响应式编程在 SAP 标准产品 UI 开发中的一个实践


最后,总结一下在这个具体的统计按钮点击次数的例子里,响应式编程从程序设计的角度讲,究竟体现出了什么优势。


按钮是生产者,是产生的 MouseEvent 的数据源,用户的点击动作,触发了 MouseEvent 的产生。按钮点击事件处理函数,相当于 MouseEvent 的消费者。在 SAP UI5 实现的消费者代码里,除了编写把计数器最新值刷新到 UI 的逻辑之外,还负责维护计数器的累加值。这就好比现实中流水线终端的工人,既要负责给零件贴标签,又要负责对零件进行加工。这种做法一定程度上违反了单一职责 (Single Responsibility)关注点分离原则 (Seperation of Concerns).



最理想的情况,就是像 Angular RxJs 那样,引入 Observable 及 Operators 这一中间层,这样三种角色各司其职,职责清晰:


  • 按钮负责生成事件对象

  • Observable 和 Operators 负责将事件对象进行加工

  • 事件对象的订阅者对加工完毕的事件对象直接进行消费


理解本文介绍的这一系列响应式编程的概念,是读懂 SAP 电商云源代码里这些令人眼花缭乱的 RxJs Operators 链式调用的基础。



那人笑了笑,说道:“一个人的武功分了派别,已自落了下乘。姑娘若是跟着我去,包你一新耳目,教你得知武学别有天地。”


Jerry 之前用 SAP UI5 做前端开发,从去年接触了 Angular 之后,也有了“前端开发别有天地”的感受。


考一考大家,上面这段红色斜体文字,出自金庸哪部小说里的哪位高手?感谢阅读。

以上是关于响应式编程在 SAP 标准产品 UI 开发中的一个实践的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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