IOS函数响应式编程开发简析

Posted 2021-04-30 宜信大数据创新中心

函数响应式编程(Function Reactive Programming，以下简称FRP)是一种结合了函数式编程和响应式编程的编程范式，应用于移动端开发中能极大的简化开发流程，降低项目的耦合性。本文基于ios开发介绍函数响应式编程，旨在让大家对FRP有一个清晰的了解。

什么是FRP？

函数式编程

函数式编程是一种编程范型，它将电脑运算视为数学上的函数计算，并且避免使用程序状态以及易变对象。对比命令式编程，函数式编程更加强调程序执行的结果而非执行的过程，倡导利用若干简单的执行单元让计算结果不断渐进，逐层推导复杂的运算，而不是设计一个复杂的执行过程。对比面向对象编程，函数式编程强调让数据围绕操作，通过对数据进行多种简单的操作，获得结果。

在函数式编程中，函数是第一等公民，即函数和其他数据类型一样处于平等地位。函数式编程强调没有副作用，所有功能就是返回一个新的值，没有其他行为，尤其是不得修改外部变量的值，这十分有利于编写单元测试。另外在函数是编程中不修改变量，即函数中不保留中间状态，对于每一次相同的输入都得出相同的输出，非常有利于并发编程。

响应式编程（反应式编程）

响应式编程是一种面向数据流和变化传播的编程范式，数据更新是相关联的。比如很多时候，在写界面的时候，我们需要对事件做处理，伴随着前端事件的增多，对于事件的处理愈发需要更加方便的处理。

把函数范式和响应式编程合起来就是函数响应式编程。

ReactiveCocoa

ReactiveCocoa（简称为 RAC）是由 Github 开源的一个应用于 iOS 和 mac OS开发的新框架，RAC 具有函数响应式编程的特性。它主要吸取了 .Net 的 Reactive Extensions 的设计和实现。

ReactiveCocoa由两大主要部分组成：signals （RACSignal）和 sequences （RACSequence）。signal 和 sequence 都是继承于streams。signal是push驱动的stream，sequence是pull驱动的stream。

RACSignal

RACSignal会触发它的subscriber三种不同类型的事件：next事件表示发送一个新值，error事件表示发送一个错误，completed事件表示signal成功结束。一个signal的生命周期可由多个 next事件和一个error或completed事件组成（后两者不同时出现）。

RACSignal主要用于异步控制或事件驱动的数据源，链式操作，并行独立动作。

RACSequence

主要用于简化集合转换。在 Foundation 库中没有类似 map和 filter、fold/reduce 等高级函数，Sequence是一种集合，可以简单看做是RAC世界的NSArray。但和数组不同的是，一个sequence里的值默认是懒加载的（只有需要的时候才加载），如果sequence只有一部分被用到，那么这种机制会提高性能。

iOS项目中运用FRP

在本小节中将会从两个方面来具体讲解iOS开发中采用FRP来简化代码结构。采用ReactiveCocoa来介绍FRP开发。对于Swift开发可以使用RxSwift，android开发使用RxJava。

封装网络请求

在移动端开发中，一般对于返回结果需要进行JSON转换、错误过滤等处理，采用ReactiveCocoa的链式操作可以极大的简化处理流程。

封装网络请求，将请求请求结果封装在RACSignal中：

一言不合上代码

将JSON转化为Object ：

还可以通过对得到的RACSignal操作，对网络返回结果进行过滤，转换。

MVVM绑定

在移动开发中MVC 是最常用的软件架构，也是苹果官方推荐的架构，在iOS中有ViewController类来实现控制器的功能，但是当某个页面逻辑较为复杂时，会使ViewController过于庞杂，变成了Massive View Controller。

MVVM的出现就是为了解决这个问题，其中VM代表ViewModel，通过把ViewController中的逻辑计算部分抽离到ViewModel中，ViewController只负责UI显示相关的事情。在这个过程中涉及到如何将View上的内容和ViewModel绑定的问题。通过RACSignal可以很好的解决这个问题。

下面是示例代码：

ViewController中绑定

ViewModel中初始化

总结

函数响应式编程（FRP）结合了函数式编程和响应式编程的特点，运用在移动端开发中，可以很好的简化代码，优化架构。特别是对于网络异步请求和动态绑定的情况，可以使代码清晰明了，便于维护。由于FRP具有函数式编程不记录状态的特点，非常适合在移动端开发中编写单元测试。