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信号
信号是数据的源头，宽泛地说信号也是信号产生、订阅的抽象汇总。定义一个信号的功能则分为两部分：产生和订阅。
信号的产生
信号的产生，是获取获取数据和发送数据的过程，将这一过程定义到一个任务 block 中，
/// 定义产生器任务 block
XDisposable(^XGenerator)(XSubscriber)
// XSignal 信号构造方法和属性的声明
- (instance)initWithGenerator:(XGenerator)generator;
@property (nonatomic, copy, readonly) XGenerator generator;
//实现
- (instancetype)initWithGenerator:(XGenerator)generator {
self = [super init];
if (self) {
_generator = [generator copy];
}
return self;
}
由此，信号具备了产生数据和发送数据的功能，而这部分功能则封装在 Generator 任务 block 内，从而使 Signal 具有足够的灵活抽象性。
其中，Subscriber 则信号的订阅者类型，Disposable 是订阅后生成的存根，利用存根可以在需要时取消信号的订阅，这里暂不给出具体的存根和订阅者类型：
typedef ... Disposable
typedef ... Subscriber
信号的订阅
将信号的产生和消费过程进行抽象，可以分为三类：
- 发送数据 next
- 出现异常错误 error
- 信号结束 completion
信号的订阅者可以针对性地对这三种情况进行处理，由此一个订阅者可由数据处理、异常处理和完成处理构成。定义订阅者类 XSubscriber:
@interface XSubscriber : NSObject
- (instancetype)initWithNextHandler:(void(^)(id))nextHandler
errorHandler:(void(^)(id))errorHandler
completionHandler:(void(^)(void))completionHandler;
@end
对应在内部保存这些处理方式：
@interface XSubscriber ()
@property (nonatomic, copy, readonly) void(^nextHandler)(id);
@property (nonatomic, copy, readonly) void(^errorHandler)(id);
@property (nonatomic, copy, readonly) void(^completionHandler)(void);
@property BOOL terminated;
@end
@implementation XSubscriber
- (instancetype)initWithNextHandler:(void (^)(id))nextHandler
errorHandler:(void (^)(id))errorHandler
completionHandler:(void (^)(void))completionHandler
{
self = [super init];
if (self) {
_nextHandler = [nextHandler copy];
_errorHandler = [errorHandler copy];
_completionHandler = [completionHandler copy];
}
return self;
}
在订阅者类，定义完成处理方式后，还需要提供入口，让信号可以发送消息给订阅者，包括数据、数据和完成：
- (void)gotNext:(id)next;
- (void)gotError:(id)error;
- (void)completed;
订阅者接收到信号发来的消息后，调用 handler 进行对应的处理。注意：当接收到异常或者完成时，订阅者即不再处理之后收到的消息。
- (void)gotNext:(id)next {
if (self.terminated) return;
!self.nextHandler ?: self.nextHandler(next);
}
- (void)gotError:(id)error {
if (self.terminated) return;
!self.errorHandler ?: self.errorHandler(error);
self.terminated = YES;
}
- (void)completed {
if (self.terminated) return;
!self.completionHandler ?: self.completionHandler();
self.terminated = YES;
}
为信号新增一个订阅者，订阅时即启用信号产生器。
- (XDisposable)subscribeWithNextHandler:(void(^)(id))nextHandler
errorHandler:(void(^)(id))errorHandler
completionHandler:(void(^)(void))comletionHandler;
/// 实现
- (XDisposable)subscribeWithNextHandler:(void (^)(id))nextHandler
errorHandler:(void (^)(id))errorHandler
completionHandler:(void (^)(void))comletionHandler
{
XSubscriber *sub = [[XSubscriber alloc] initWithNextHandler:nextHandler
errorHandler:errorHandler
completionHandler:comletionHandler];
XDisposable subbedDisposable = _generator(sub); // 启用产生器
/// 返回存根
return [[XSubscriberDisposable alloc] initWithSubscriber:sub
disposable:subbedDisposable];
}
在这里，订阅者与完成信号产生后的存根组合成为一个新的存根，XSubsriberDisposable，在订阅完成后返回，这个细节以后需要进一步完善，初级的组合存根对象声明如下：
@interface XSubscriberDisposable : NSObject
- (instancetype)initWithSubscriber:(XSubscriber *)subscriber
disposable:(XDisposable)XDisposable;
@end
@interface XSubscriberDisposable ()
@property (nonatomic, readonly) XSubscriber *subscriber;
@property (nonatomic, readonly) XDisposable disposable;
@end
@implementation XSubscriberDisposable
- (instancetype)initWithSubscriber:(XSubscriber *)subscriber
disposable:(XDisposable)disposable {
self = [super init];
if (self) {
_subscriber = subscriber;
_disposable = disposable;
}
return self;
}
@end
至此，实现了信号的产生、订阅和消费，写一个简单的测试代码如下：
XSignal *signal = [[XSignal alloc] initWithGenerator:^XDisposable(XSubscriber *subscriber) {
[subscriber gotNext:@1];
[subscriber completed];
return nil;
}];
[signal subscribeWithNextHandler:^(id next) {
NSLog(@"next -> %@", next);
} errorHandler:nil completionHandler:^{
NSLog(@"signal completed");
}];
应用举例
基于响应式的设计，应用非常广泛，下面以 Signal 封装实现 UIButton 的 target-action 事件为例。
其中，实现的思路如下：
- 以 category 的形式，为 UIButton 对象提供可以获取点击事件信号的属性 getter 方法
- 通过 associate 的形式为按钮关联一个 signal 对象
- 信号的产生任务 block，是通过封装一个 TargetAction 对象成为按钮的事件的响应者
- 而 Target-action 对象同时也持有了 订阅者，从而在收到点击事件时，发送消息给订阅者
@interface UIButton (XSignal)
@property (nonatomic, strong) XSignal *x_signal;
@end
@interface XButtonTargetAction : NSObject
@property (nonatomic, weak) XSubscriber *subscriber;
- (void)onClick:(id)sender;
@end
@implementation XButtonTargetAction
- (void)onClick:(id)sender {
[self.subscriber gotNext:sender];
}
@end
@implementation UIButton (XSignal)
- (XSignal *)x_signal {
XSignal *signal = objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
if (!signal) {
signal = [self x_createSignal];
objc_setAssociatedObject(self, _cmd, signal, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
return signal;
}
- (XSignal *)x_createSignal {
__weak typeof(self) weakSelf = self;
XSignal *signal = [[XSignal alloc] initWithGenerator:^XDisposable(XSubscriber *subscriber) {
XButtonTargetAction *holder = [[XButtonTargetAction alloc] init];
holder.subscriber = subscriber;
[weakSelf addTarget:holder action:@selector(onClick:)
forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
return holder;
}];
return signal;
}
@end
使用信号的方式，对按钮的事件进行订阅，如下：
- (void)testSubscribe {
self.disposable = [self.button.x_signal
subscribeWithNextHandler:^(id next) { NSLog(@"next -> %@", next); }
errorHandler:nil
completionHandler:nil];
NSLog(@"subscribed %@", self.button);
}
小结
通过拆解响应式的基本原理，初步实现了一个响应式的结构，在[iOS] [OC] 以 Uber-signals 一窥响应式 的基础上，进一步地加深了对响应式的认识，对比其他成熟的框架而言，这次实现主要是梳理信号和订阅的关系，有好些不足：
- 订阅后存根的处理
- 对象的引用关系
- 多线程访问的问题
- 函数式的支持
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