理解响应式编程

橘子小睿

在学习 RxJS 的过程中,我发现很多概念晦涩难懂,比如:响应式编程、观察者模式、各种各样的操作符以及多播等等。理解这些概念通常会花费大量时间,而且很难将它们吃透。于是我就写了一个关于「大学生创业」的小故事,以帮助大家理解 RxJS 的核心概念。

故事的主角小王是一个计算机专业的大学生,接下来让我们先跟随小王的脚步,去理解命令式编程、声明式编程以及响应式编程。

命令式编程

小王毕业之后就回老家开了一家超市。小王一个人忙不过来,于是就雇了李叔来店里帮忙。为了更好地了解超市的经营状况,小王就让李叔去统计一下上周的总支出。可李叔哪会这个呀,于是小王只好交代清楚每一个步骤:

1、记录每天的支出

2、将一周内每天的支出加起来

3、将结果发给老板

在处理问题时,命令式编程需要通过编程语言的循环语句(for/while)或条件语句(switch/if)等,去描述清楚每一步要怎么做(How),才能达到最终的结果(What)。

用命令式的方式,来计算总支出,代码如下:

function getTotalCosts(costs) {
  let total = 0;
  for (let i = 0; i < 7; i++) {
    total = total + costs[i];
  }
  return total;
}

李叔按照小王的指令计算好了总支出。但小王得知后却有点苦恼,因为支出的费用比较高。于是,就让李叔赶紧再算一下:如果每天减少百分之十的支出,看看一周能省多少钱?可李叔还是不知道如何计算。小王心想,这不就和之前差不多吗?没办法,还是只有手把手教:

1、记录每天的支出

2、将每天的支出乘以0.9

3、将一周内每天的支出加起来

4、将结果发给老板

用命令式的方式,来计算减少后的总支出,代码如下:

function getReducedCosts(costs) {
  let total = 0;
  for (let i = 0; i < 7; i++) {
    total = total + costs[i] * 0.9;
  }
  return total;
}

是不是感觉很重复?这就是命令式编程的一个问题。现实中的很多问题都具有「相似的模式」,如果将这些模式抽象出来,就可以减少大量重复代码。

声明式编程

小王觉得只统计支出还不够,也需要关注店里的营业额。但店里的事情太多了,手把手教李叔去做真的很累。于是,他便让学财务的表妹过来帮忙。这样小王只需告诉表妹:帮我统计一下今天店里的营业额,即可。至于怎么计算营业额,表妹自有办法解决。

在处理问题时,声明式编程只需描述要做什么(What),而不需要告诉机器具体要怎么做(How)。

用声明式的方式,来计算之前的两个问题,代码如下:

const getTotalCosts = (costs) => costs.reduce((res, item) => res + item);
const getReducedCosts = (costs) => costs.reduce((res, item) => res + item * 0.9);

可以看到,代码简洁了很多。在命令式编程中的循环语句,都被封装到了 reduce 函数中。这让开发效率有了提升。此外,声明式编程也是函数式编程的基础。

响应式编程

虽然表妹的到来给小王减轻了不少负担,但这样的管理模式,对学计算机的他而言还是不够智能。于是,他就买了一个商家管理系统。只要卖出一件商品,系统就会自动计算营业额,这样小王随时想查看报表都没问题。因为报表会「响应」商品的变化。

响应式编程是一种面向「数据流」和「变化传播」的编程范式(来自维基百科)。有点难懂是不是? 不过我们可以这么来理解:

数据流可以想象成在超市结账时的发生的一系列事件,比如:

-------薯片x1------泡凤爪x1------无糖可乐x3------饼干x2------时间轴--->

而变化传播可以用收银台变化着的总价来理解:随着收银员描完一件件商品的二维码,屏幕上显示的总价格也在不断发生改变。

响应式编程与我们之前提到的命令式编程、声明式编程有很大的不同。不管是命令式编程还是声明式编程,描述的都是一个「瞬时」的过程。就好比让表妹去计算一下目前的营业额,等表妹计算完之后,即便有新的商品卖出,这个数字也不会再发生变化,除非重新计算一次。

而响应式编程更多的是对关系的描述。比如:营业额 = 卖出商品的价格之和。只要有新的商品卖出,营业额就会随之发生变化。

于我而言,响应式编程带来的更多是思维方式上的转变,也就是从「pull」到「push」模式的转变。而「pull」和「push」都是从「数据消费者」的角度来描述的。比如我想获取某个数据,那么我就去调用某个函数,这是主动「pull」的过程。而当我订阅一个数据源之后,数据就会在合适的时机推送给我,这是「push」模式。

在响应式编程中,「预铺设管道」非常重要,当我们将管道铺设好之后,数据就会随着管道流动,一切都会按照我们预设的逻辑发生。

小结

通过小王的创业故事,我们了解了命令式编程、声明式编程和响应式编程。下面,让我们再回顾一下它们的特点:

  1. 命令式编程:需要描述清楚每一步要怎么做(How),才能达到最终的结果(What)。
  2. 声明式编程:只需描述要做什么(What),而不需要告诉机器具体要怎么做(How)。
  3. 响应式编程:基于数据流和变化传播。体现了响应变化的过程。

参考

https://zhuanlan.zhihu.com/p/...

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