通俗的方式理解RxJS

通俗的方式理解Rx.js

序言

今早看民工叔的文章的时候，发现对Rxjs所知甚少，于是去官方看了下教程，整理出一些东西，写成此文。
Rxjs据说会在2017年流行起来，因为其处理异步逻辑，数据流，事件非常擅长。但是其学习曲线相比Promise， EventEmitter陡峭了不少。而且民工叔也说:"由于RxJS的抽象程度很高，所以，可以用很简短代码表达很复杂的含义，这对开发人员的要求也会比较高，需要有比较强的归纳能力。" 本文就Rx.js的几个核心概念做出阐述。尽可能以通俗易懂的方式解释这些概念。要是本文有误或不完善的地方，欢迎指出。

Observable到底是什么

先上代码:

let foo = Rx.Observable.create(observer => {
  console.log('Hello');
  observer.next(42);
});

foo.subscribe(x => console.log(x));
foo.subscribe(y => console.log(y));

输出

"Hello"
42
"Hello"
42

这里可以把foo想象成一个函数，这意味着你每次调用foo都会导致传入Rx.Observable.create里的回调函数重新执行一次, 调用的方式为foo.subscribe(callback), 相当于foo()。接收函数返回值的方式也从var a = foo()改为通过传入回调函数的方式获取。第三行的observer.next表示返回一个值, 你可以调用多次，每次调用observer.next后，会先将next里的值返回给foo.subcribe里的回调函数, 执行完后再返回。observer.complete, observer.error来控制流程。具体看代码:

var observable = Rx.Observable.create(observer => {
  try {
    observer.next(1);
    console.log('hello');
    observer.next(2);
    observer.next(3);
    observer.complete();
    observer.next(4);
  } catch (err) {
    observer.error(err); 
  }
});

let = subcription = observable.subscribe(value => {
  console.log(value)
})

运行结果：

1
hello
2
3

如上的第一个回调函数里的结构是推荐的结构。当observable的执行出现异常的时候，通过observer.error将错误返回, 然而observable.subscribe的回调函数无法接收到.因为observer.complete已经调用, 因此observer.next(4)的返回是无效的. Observable不是可以返回多个值的Promise 虽然获得Promise的值的方式也是通过then函数这种类似的方式, 但是new Promise(callback)里的callback回调永远只会执行一次！因为Promise的状态是不可逆的。

可以使用其他方式创建Observable，看代码：

var clicks = Rx.Observable.fromEvent(document, 'click');
clicks.subscribe(x => console.log(x));

当用户对document产生一个click行为的时候，就会打印事件对象到控制台上。

Observer是什么

先看代码：

let foo = Rx.Observable.create(observer => {
  console.log('Hello');
  observer.next(42);
});

let observer = x => console.log(x);
foo.subscribe(observer);

代码中的第二个变量就是observer. 没错， observer就是当Observable"返回"值的时候接受那个值的函数!第一行中的observer其实就是通过foo.subscribe传入的callback. 只不过稍加封装了。怎么封装的？看代码：

let foo = Rx.Observable.create(observer => {
  try {
    console.log('Hello');
    observer.next(42);
    observer.complete();
    observer.next(10);
  } catch(e) { observer.error(e) }
  
});

let observer = {
  next(value) { console.log(value) },
  complete() { console.log('completed'),
  error(err) { console.error(err) }
}
foo.subscribe(observer);

你看到observer被定义成了一个对象，其实这才是完整的observer. 传入一个callback到observable.subcribe相当于传入了{ next: callback }。

Subcription里的陷阱

Subscription是什么，先上代码：

var observable = Rx.Observable.interval(1000);
var subscription = observable.subscribe(x => console.log(x));

setTimeout(() => {
  subscription.unsubscribe();
}, 3100)

运行结果：

0
1
2

Rx.Observable.interval可以返回一个能够发射(返回)0， 1， 2， 3...， n数字的Observable，返回的时间间隔这里是1000ms。第二行中的变量就是subscription。 subscription有一个unsubscribe方法, 这个方法可以让subscription订阅的observable发射的数据被observer忽略掉.通俗点说就是取消订阅。

unsubscribe存在一个陷阱。先看代码：

var foo = Rx.Observable.create((observer) => {
  var i = 0
  setInterval(() => {
    observer.next(i++)
    console.log('hello')
  }, 1000)
})

const subcription = foo.subscribe((i) => console.log(i))
subcription.unsubscribe()

运行结果：

hello
hello
hello
......
hello

unsubscribe只会让observer忽略掉observable发射的数据，但是setInterval依然会继续执行。这看起来似乎是一个愚蠢的设计。所以不建议这样写。

Subject

Subject是一种能够发射数据给多个observer的Observable, 这让Subject看起来就好像是EventEmitter。先上代码：

var subject = new Rx.Subject();

subject.subscribe({
  next: (v) => console.log('observerA: ' + v)
});
subject.subscribe({
  next: (v) => console.log('observerB: ' + v)
});

subject.next(1);
subject.next(2);

运行结果：

observerA: 1
observerB: 1
observerA: 2
observerB: 2

与Observable不同的是， Subject发射数据给多个observer。其次，定义subject的时候并没有传入callback，这是因为subject自带next, complete, error等方法。从而可以发射数据给observer。这和EventEmitter很类似。observer并不知道他subscribe的是Obervable还是Subject。对observer来说是透明的。而且Subject还有各种派生，比如说：

BehaviorSubject 能够保留最近的数据，使得当有subscribe的时候，立马发射出去。看代码：

var subject = new Rx.BehaviorSubject(0); // 0 is the initial value

subject.subscribe({
  next: (v) => console.log('observerA: ' + v)
});

subject.next(1);
subject.next(2);

subject.subscribe({
  next: (v) => console.log('observerB: ' + v)
});

subject.next(3);

运行结果：

observerA: 0
observerA: 1
observerA: 2
observerB: 2
observerA: 3
observerB: 3

ReplaySubject 能够保留最近的一些数据，使得当有subscribe的时候，将这些数据发射出去。看代码：

var subject = new Rx.ReplaySubject(3); 

subject.subscribe({
  next: (v) => console.log('observerA: ' + v)
});

subject.next(1);
subject.next(2);
subject.next(3);
subject.next(4);

subject.subscribe({
  next: (v) => console.log('observerB: ' + v)
});

subject.next(5);

输出结果：

observerA: 1
observerA: 2
observerA: 3
observerA: 4
observerB: 2
observerB: 3
observerB: 4
observerA: 5
observerB: 5

第一行的声明表示ReplaySubject最大能够记录的数据的数量是3。

AsyncSubject 只会发射结束前的一个数据。看代码：

var subject = new Rx.AsyncSubject();

subject.subscribe({
  next: (v) => console.log('observerA: ' + v)
});

subject.next(1);
subject.next(2);
subject.next(3);
subject.next(4);

subject.subscribe({
  next: (v) => console.log('observerB: ' + v)
});

subject.next(5);
subject.complete();

输出结果：

observerA: 5
observerB: 5

既然subject有next, error, complete三种方法，那subject就可以作为observer！看代码：

var subject = new Rx.Subject();

subject.subscribe({
  next: (v) => console.log('observerA: ' + v)
});
subject.subscribe({
  next: (v) => console.log('observerB: ' + v)
});

var observable = Rx.Observable.from([1, 2, 3]);

observable.subscribe(subject);

输出结果：

observerA: 1
observerB: 1
observerA: 2
observerB: 2
observerA: 3
observerB: 3

也就是说， observable.subscribe可以传入一个subject来订阅其消息。这就好像是Rxjs中的一颗语法糖， Rxjs有专门的实现。

Multicasted Observables 是一种借助Subject来将数据发射给多个observer的Observable。看代码：

var source = Rx.Observable.from([1, 2, 3]);
var subject = new Rx.Subject();
var multicasted = source.multicast(subject);

multicasted.subscribe({
  next: (v) => console.log('observerA: ' + v)
});
multicasted.subscribe({
  next: (v) => console.log('observerB: ' + v)
});

multicasted.connect();

Rx.Observable.from能够逐一发射数组中的元素，在multicasted.connect()调用之前的任何subscribe都不会导致source发射数据。multicasted.connect()相当于之前的observable.subscribe(subject)。因此不能将multicasted.connect()写在subscribe的前面。因为这会导致在执行multicasted.connect()的时候source发射数据，但是subject又没保存数据，导致两个subscribe无法接收到任何数据。

最好是第一个subscribe的时候能够得到当前已有的数据，最后一个unsubscribe的时候就停止Observable的执行，相当于Observable发射的数据都被忽略。

refCount就是能够返回这样的Observable的方法

var source = Rx.Observable.interval(500);
var subject = new Rx.Subject();
var refCounted = source.multicast(subject).refCount();
var subscription1, subscription2, subscriptionConnect;

console.log('observerA subscribed');
subscription1 = refCounted.subscribe({
  next: (v) => console.log('observerA: ' + v)
});

setTimeout(() => {
  console.log('observerB subscribed');
  subscription2 = refCounted.subscribe({
    next: (v) => console.log('observerB: ' + v)
  });
}, 600);

setTimeout(() => {
  console.log('observerA unsubscribed');
  subscription1.unsubscribe();
}, 1200);

setTimeout(() => {
  console.log('observerB unsubscribed');
  subscription2.unsubscribe();
}, 2000);

输出结果：

observerA subscribed
observerA: 0
observerB subscribed
observerA: 1
observerB: 1
observerA unsubscribed
observerB: 2
observerB unsubscribed

What's Operators?

Observable上有很多方法，比如说map, filter, merge等等。他们基于调用它们的observable，返回一个全新的observable。而且他们都是纯方法。 operators分为两种， instance operators 和 static operators。 instance operators是存在于observable实例上的方法，也就是实例方法； static operators是存在于Observable这个类型上的方法，也就是静态方法。Rxjs拥有很多强大的operators。

自己实现一个operators：

function multiplyByTen(input) {
  var output = Rx.Observable.create(function subscribe(observer) {
    input.subscribe({
      next: (v) => observer.next(10 * v),
      error: (err) => observer.error(err),
      complete: () => observer.complete()
    });
  });
  return output;
}

var input = Rx.Observable.from([1, 2, 3, 4]);
var output = multiplyByTen(input);
output.subscribe(x => console.log(x));

输出结果：

Rx.js实践

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';
import Rx from 'rx';

class Main extends React.Component {
  constructor (props) {
    super(props);
    this.state = {count: 0};
  }

  // Click events are now observables! No more proactive approach.
  componentDidMount () {
    const plusBtn = document.getElementById('plus');
    const minusBtn = document.getElementById('minus');

    const plus$ = Rx.Observable.fromEvent(plusBtn, 'click').map(e => 1);
    const minus$ = Rx.Observable.fromEvent(minusBtn, 'click').map(e => -1);

    Rx.Observable.merge(plus$, minus$).scan((acc, n) => acc + n)
      .subscribe(value => this.setState({count: value}));
  }

  render () {
    return (
        <div>
          <button id="plus">+</button>
          <button id="minus">-</button>
          <div>count: {this.state.count}</div>
        </div>
    );
  }
}

ReactDOM.render(<Main/>, document.getElementById('app'));

merge用于合并两个observable产生一个新的observable。 scan类似于Array中的reduce。这个例子实现了点击plus的时候+1，点击minus的时候-1。

Rx.js适用的场景

多个复杂的异步或事件组合在一起。
处理多个数据序列

假如没有被复杂的异步，事件，数据序列困扰，如果promise已经足够的话，就没必要适用Rx.js。

Summary

Observable， Observer， Subscription， Subscrib， Subject概念。
RxJS适用于解决复杂的异步，事件问题。

通俗的方式理解RxJS