Rxjs光速入門0. 前言1. Observable2. 產生數據源3. Hot & Cold Observable5. 操作符6. 彈珠圖7. Subject總結

0. 前言

本文基於5.5.11版本!

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Rx指的是響應式編程的實踐工具擴展——reactive extension,編程風格是響應式編程+函數式編程。Rxjs則是這種模式的js的實現,處理異步能力優秀,將異步操作抽象爲時間軸上的點。既可以當作像lodash那樣的工具庫來用,也可以用來統一管理數據流,他的出現解決了一些問題:

  • 簡化了代碼
  • 簡短且具有良好的可讀性
  • 很好的處理異步

文檔看這裏

1. Observable

Rxjs核心概念就是Observable,一個可觀察對象,代表着接下來將要發生的一系列事件

Rx.Observable.create(observer => {
        observer.next(1);
        observer.next(2);
        observer.next(3);
    })  // 數據源
    .map(x => x * 2)  // 操作符
    .subscribe(x => {console.log(x)})  // 訂閱數據
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Observable作爲數據源產生數據,通過內部迭代器next一個個地產生數據,observer被動接受數據,經過一系列操作符處理,在下游用subscribe訂閱數據源最終結果進行操作。每次subscribe,create裏面的observer就會調用一次

2. 產生數據源

Observable.create:最原始的創建數據流的方法,其他方法其實是基於此方法的封裝,一般用其他的都可以滿足各種場景。每次最後subscribe都會執行一次create傳入的函數

Rx.Observable.create(observer => {
    observer.next(1);
    observer.next(2);
    observer.next(3);
    observer.error('err');
    observer.complete();
    observer.next(4); // 完成後不再監聽error或者next
}).subscribe(console.log,
 err => {console.log('err', err)},
  () => {console.log('complete')})
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創建同步數據流的基礎方法of比較常用,還有其他的各種功能的產生數據源的方法如:repeat、generate、range、never、throw等(cold observable)

異步數據流常用方法:interval、timer、fromPromise、fromEvent、ajax等 (後面三者是hot observable)

3. Hot & Cold Observable

  • cold:subscribe後接受的是Observable產生過的所有的數據
  • hot:subscribe後接受的是Observable被subscribe後產生的數據,之前的不算
// cold
Rx.Observable.create(observer => {
    const producer = new Producer()
    // observer與producer關聯起來
})


// hot
const producer = new Producer()
Rx.Observable.create(observer => {
    // observer與producer關聯起來
})
複製代碼

每一次被subscribe,會觸發Rx.Observable.create(observer)裏面的observer函數。cold類型的是每一次都是一個新的生產者,所以它會把所有的數據都訂閱。而hot類型是共享同一個生產者,所以只是訂閱以後的數據

來個例子:

先來一個生產者類:

class Producer {
    constructor(init) {
        this.num = init
    }
   connect(observer) {
        this.observer = observer
        return this
    }
    add() {
        setInterval(() => {
            this.num += 1
            this.observer && this.observer.next(this.num)
        }, 1000)
        return this
    }
}
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hot:

const p = new Producer(10)
const producing = p.add()
const ob = Rx.Observable.create(observer => {
    producing.connect(observer)
})

setTimeout(() => {
    ob.subscribe(x => console.log('p1',x))  
}, 1000);
setTimeout(() => {
    ob.subscribe(x => console.log('p2',x))  
}, 3000);
setTimeout(() => {
    ob.subscribe(x => console.log('p3',x))  
}, 5000);
複製代碼

cold:

const ob = Rx.Observable.create(observer => {
    const p = new Producer(10)
    const producing = p.add()
    producing.connect(observer)
})

setTimeout(() => {
    ob.subscribe(x => console.log('p1',x))  
}, 1000);
setTimeout(() => {
    ob.subscribe(x => console.log('p2',x))  
}, 3000);
setTimeout(() => {
    ob.subscribe(x => console.log('p3',x))  
}, 5000);
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cold類型的,所有的訂閱者都會從頭到尾接收到所有的數據(每一次訂閱都new一個生產者);而hot類型只接受訂閱後的產生的數據(所有的訂閱共享生產者)

5. 操作符

一個Observable對象代表一個數據流,對於實際應用上的一些複雜的問題,我們當然不直接subscribe數據流,而是先讓它經過一系列處理再subscribe。這個一系列的處理就是通過操作符來處理

  • 接受上游的數據,經過處理流到下游
  • 來自上游可能是源頭、可能是其他操作符甚至其他流
  • 返回的是新的Observable,整個過程鏈式調用

操作符的實現

  • 鏈式調用:返回this、返回同類實例
  • 函數式編程:純函數、無副作用 那麼很容易推理出來,底層實現是返回新的Observable對象,而rx世界中一切產生數據源的方法都是基於create封裝,操作符返回的對象還具有subscribe方法。
Rx.Observable.myof = function(...args) {
  return new Rx.Observable.create(observer => {
    args.forEach(arg => {
      observer.next(arg)
    })
  })
}

Rx.Observable.prototype.mymap = function(fn) {
  return new Rx.Observable(observer => {
    this.subscribe({
      next: x => observer.next(fn(x))
    })
  })
}

Rx.Observable.myof(1,2,3).mymap(x => x*2).subscribe(console.log)

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6. 彈珠圖

用彈珠圖看rx的數據流,特別形象而且容易理解,下面看一下例子:

const source1$ = Rx.Observable.interval(500).map(x => 'source1: ' + x).take(5)
const source2$ = Rx.Observable.interval(1000).map(x => 'source2: ' + x).take(5)
const source3$ = Rx.Observable.of(1, 2, 3)
source1$.merge(source2$).concat(source3$).subscribe(console.log)
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merge是將兩個數據流按時間軸順序合併起來,concat是把數據流連接到前面一個數據流後面(不管時間軸順序)

很顯而易見,輸出結果是0012314234, 123

7. Subject

在Rxjs中,有一個Subject類型,它具有Observer和Observable的功能,不僅可以使用操作符,還可以使用next、error、complete,但是本身不是操作符

// 看了前面的描述,那麼我們用的時候想產生數據源,很容易就會想到這樣的方法:
let obs;
Rx.Observable.create(observer => {
    obs = observer
}).subscribe(console.log)
obs.next(123)
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但是,說好的函數式編程,不能有副作用,是純函數,因此需要subject了

const subject = new Rx.Subject()
subject.map(x => x * 2).subscribe(console.log)
subject.next(1)
subject.next(2)
subject.complete()
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但是subject擅長於連接的特性,更重要的是用來做多播(一個對象被多個對象訂閱):

const source$ = Rx.Observable.interval(1000).take(3);// 從0開始每秒輸出一個數,輸出三個
source$.subscribe(x => {console.log('source1', x)})
setTimeout(() => {
    source$.subscribe(x => {console.log('source2', x)})
}, 1100);
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那麼,問題來了,下面的輸出結果是:

const source$ = Rx.Observable.interval(1000).take(3);// 從0開始每秒輸出一個數,輸出三個
source$.subscribe(x => {console.log('source1', x)})
setTimeout(() => {
    source$.subscribe(x => {console.log('source2', x)})
}, 1100);
複製代碼

"source1先打印0,一秒後source1和2都打印1,再一秒後都打印3"

"恭喜答錯了。interval產生cold observable,數據源來自外部的纔是hot(幾個Fromxx的都是hot類型的),一對多的多播當然是要hot observable的,cold的訂閱一次就從新的Observable開始了。"

實際上答案應該是source1先打印0,後面兩秒source1和2分別打印10、21,最後source2打印2。那麼要實現上面那個理想的答案,應該用上subject。因爲有一個關鍵點,subject狀態唯一而統一,被自身實例subject.complete過後,再次subject.next也是無法被subscribe了。

我們利用一下subject就可以優雅而且不違反函數式編程規則來實現這個功能:

const source$ = new Rx.Subject();
let i = 0;
const time = setInterval(() => {
    if (i === 2) {
        clearInterval(time)
    }
    source$.next(i ++)
}, 1000)
source$.subscribe(x => {console.log('s1', x)})
setTimeout(() => {
    source$.subscribe(x => {console.log('s2', x)})
}, 1100);

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當然,我們還沒發揮Rxjs的api作用,我們還可以用multicast來連接subject實例

const source$ = Rx.Observable.interval(1000).take(3).multicast(new Rx.Subject());
source$.subscribe(x => {console.log('source1', x)})
setTimeout(() => {
    source$.subscribe(x => {console.log('source2', x)})
}, 1100);
source$.connect() //需要手動調用, 不然前面代碼不會有結果
// 這纔是source1先打印0,一秒後source1和2都打印1,再一秒後都打印3的情況
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總結

知識點:

  1. Observable.create(observer => {})是創建數據流基礎方法,裏面的observer有next、error方法吐出數據,complete方法表示完成整個過程(相當於empty操作符),當complete後,這個observer吐出的數據再也不能被下游subscribe到。每一次被subscribecreate裏面的函數都會調用一次
  2. hot Observable是隻訂閱subscribe後的數據,cold Observable訂閱這個Observable從頭到尾產生過的數據。這是因爲hot共享生產者,cold的是每一次subscribe都是一個新的生產者
  3. Subject具有Observable和observer的功能,所以我們就不用違反函數式編程的規則從外面拿到observer對象操作next了,可以直接用Subject的實例
  4. 看文檔,看各種操作符,如何鏈式調用,畫彈珠圖理解,你懂的
優點和特點
  • Rxjs以Observable爲核心,全程通過發佈訂閱模式實現訂閱Observable的變化進行一系列操作
  • 函數式+響應式編程,中間的操作符鏈式操作由next迭代器模式實現,並且由於是純函數所以每一次返回一 個新的Observable實例
  • 在某些程度,可以單純拿出Observable一套當作像lodash、underscore這種工具庫使用
  • Rxjs將所有的異步和同步數據流抽象成放在時間軸上處理的數據點,可以通過彈珠圖清晰理解整個數據流過程,處理異步的能力優秀
  • 每一個數據流經過各種操作符操作,多個數據流協同、合併、連接,使得整個Rxjs應用在顯得流程清晰
缺點:
  1. api較多,學習成本高,比較抽象
  2. 代碼簡潔以鏈式操作爲主,維護性不如傳統的面向對象+模塊化
  3. 庫比較龐大,簡單問題需要引入一系列api使得項目文件體積變大,就算按需引入也比其他庫大
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