前言

RxJS是一個(gè)強(qiáng)大的Reactive編程庫(kù)，提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)流組合與控制能力，但是其學(xué)習(xí)門檻一直很高，本次分享期望從一些特別的角度解讀它在業(yè)務(wù)中的使用，而不是從API角度去講解。

RxJS簡(jiǎn)介

通常，對(duì)RxJS的解釋會(huì)是這么一些東西，我們來(lái)分別看看它們的含義是什么。

• Reactive
• Lodash for events
• Observable
• Stream-based

什么是Reactive呢，一個(gè)比較直觀的對(duì)比是這樣的：

比如說(shuō)，abc三個(gè)變量之間存在加法關(guān)系：

a = b + c

在傳統(tǒng)方式下，這是一種一次性的賦值過(guò)程，調(diào)用一次就結(jié)束了，后面b和c再改變，a也不會(huì)變了。

而在Reactive的理念中，我們定義的不是一次性賦值過(guò)程，而是可重復(fù)的賦值過(guò)程，或者說(shuō)是變量之間的關(guān)系：

a: = b + c

定義出這種關(guān)系之后，每次b或者c產(chǎn)生改變，這個(gè)表達(dá)式都會(huì)被重新計(jì)算。不同的庫(kù)或者語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)機(jī)制可能不同，寫(xiě)法也不完全一樣，但理念是相通的，都是描述出數(shù)據(jù)之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系。

在前端，我們通常有這么一些方式來(lái)處理異步的東西：

• 回調(diào)
• 事件
• Promise
• Generator

其中，存在兩種處理問(wèn)題的方式，因?yàn)樾枨笠彩莾煞N：

• 分發(fā)
• 流程

在處理分發(fā)的需求的時(shí)候，回調(diào)、事件或者類似訂閱發(fā)布這種模式是比較合適的；而在處理流程性質(zhì)的需求時(shí)，Promise和Generator比較合適。

在前端，尤其交互很復(fù)雜的系統(tǒng)中，RxJS其實(shí)是要比Generator有優(yōu)勢(shì)的，因?yàn)槌Ｒ?jiàn)的每種客戶端開(kāi)發(fā)都是基于事件編程的，對(duì)于事件的處理會(huì)非常多，而一旦系統(tǒng)中大量出現(xiàn)一個(gè)事件要修改視圖的多個(gè)部分（狀態(tài)樹(shù)的多個(gè)位置），分發(fā)關(guān)系就更多了。

RxJS的優(yōu)勢(shì)在于結(jié)合了兩種模式，它的每個(gè)Observable上都能夠訂閱，而Observable之間的關(guān)系，則能夠體現(xiàn)流程（注意，RxJS里面的流程的控制和處理，其直觀性略強(qiáng)于Promise，但弱于Generator）。

我們可以把一切輸入都當(dāng)做數(shù)據(jù)流來(lái)處理，比如說(shuō)：

• 用戶操作
• 網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)
• 定時(shí)器
• Worker

RxJS提供了各種API來(lái)創(chuàng)建數(shù)據(jù)流：

• 單值：of, empty, never
• 多值：from
• 定時(shí)：interval, timer
• 從事件創(chuàng)建：fromEvent
• 從Promise創(chuàng)建：fromPromise
• 自定義創(chuàng)建：create

創(chuàng)建出來(lái)的數(shù)據(jù)流是一種可觀察的序列，可以被訂閱，也可以被用來(lái)做一些轉(zhuǎn)換操作，比如：

• 改變數(shù)據(jù)形態(tài)：map, mapTo, pluck
• 過(guò)濾一些值：filter, skip, first, last, take
• 時(shí)間軸上的操作：delay, timeout, throttle, debounce, audit, bufferTime
• 累加：reduce, scan
• 異常處理：throw, catch, retry, finally
• 條件執(zhí)行：takeUntil, delayWhen, retryWhen, subscribeOn, ObserveOn
• 轉(zhuǎn)接：switch

也可以對(duì)若干個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行組合：

• concat，保持原來(lái)的序列順序連接兩個(gè)數(shù)據(jù)流
• merge，合并序列
• race，預(yù)設(shè)條件為其中一個(gè)數(shù)據(jù)流完成
• forkJoin，預(yù)設(shè)條件為所有數(shù)據(jù)流都完成
• zip，取各來(lái)源數(shù)據(jù)流最后一個(gè)值合并為對(duì)象
• combineLatest，取各來(lái)源數(shù)據(jù)流最后一個(gè)值合并為數(shù)組

這時(shí)候回頭看，其實(shí)RxJS在事件處理的路上已經(jīng)走得太遠(yuǎn)了，從事件到流，它被稱為lodash for events，倒不如說(shuō)是lodash for stream更貼切，它提供的這些操作符也確實(shí)可以跟lodash媲美。

數(shù)據(jù)流這個(gè)詞，很多時(shí)候，是從data-flow翻譯過(guò)來(lái)的，但flow跟stream是不一樣的，我的理解是：flow只關(guān)注一個(gè)大致方向，而stream是受到更嚴(yán)格約束的，它更像是在無(wú)形的管道里面流動(dòng)。

那么，數(shù)據(jù)的管道是什么形狀的？

在RxJS中，存在這么幾種東西：

• Observable 可觀察序列，只出不進(jìn)
• Observer 觀察者，只進(jìn)不出
• Subject 可出可進(jìn)的可觀察序列，可作為觀察者
• ReplaySubject 帶回放
• Subscription 訂閱關(guān)系

前三種東西，根據(jù)它們數(shù)據(jù)進(jìn)出的可能性，可以通俗地理解他們的連接方式，這也就是所謂管道的“形狀”，一端密閉一端開(kāi)頭，還是兩端開(kāi)口，都可以用來(lái)輔助記憶。

上面提到的Subscription，則是訂閱之后形成的一個(gè)訂閱關(guān)系，可以用于取消訂閱。

下面，我們通過(guò)一些示例來(lái)大致了解一下RxJS所提供的能力，以及用它進(jìn)行開(kāi)發(fā)所需要的思路轉(zhuǎn)換。

示例一：簡(jiǎn)單的訂閱

很多時(shí)候，我們會(huì)有一些顯示時(shí)間的場(chǎng)景，比如在頁(yè)面下添加評(píng)論，評(píng)論列表中顯示了它們分別是什么時(shí)間創(chuàng)建的，為了含義更清晰，可能我們會(huì)引入moment這樣的庫(kù)，把這個(gè)時(shí)間轉(zhuǎn)換為與當(dāng)前時(shí)間的距離：

const diff = moment(createAt).fromNow()

這樣，顯示的時(shí)間就是：一分鐘內(nèi)，昨天，上個(gè)月這樣的字樣。

但我們注意到，引入這個(gè)轉(zhuǎn)換是為了增強(qiáng)體驗(yàn)，而如果某個(gè)用戶停留在當(dāng)前視圖時(shí)間太長(zhǎng)，它的這些信息會(huì)變得不準(zhǔn)確，比如說(shuō)，用戶停留了一個(gè)小時(shí)，而它看到的信息還顯示：5分鐘之前發(fā)表了評(píng)論，實(shí)際時(shí)間是一個(gè)小時(shí)零5分鐘以前的事了。

從這個(gè)角度看，我們做這個(gè)體驗(yàn)增強(qiáng)的事情只做了一半，不準(zhǔn)確的信息是不能算作增強(qiáng)體驗(yàn)的。

在沒(méi)有RxJS的情況下，我們可能會(huì)通過(guò)一個(gè)定時(shí)器來(lái)做這件事，比如在組件內(nèi)部：

tick() {
this.diff = moment(createAt).fromNow()
setTimeout(tick.bind(this), 1000)
}

但組件并不一定只有一份實(shí)例，這樣，整個(gè)界面上可能就有很多定時(shí)器在同時(shí)跑，這是一種浪費(fèi)。如果要做優(yōu)化，可以把定時(shí)器做成一種服務(wù)，把業(yè)務(wù)上需要周期執(zhí)行的東西放進(jìn)去，當(dāng)作定時(shí)任務(wù)來(lái)跑。

如果使用RxJS，可以很容易做到這件事：

Observable.interval(1000).subscribe(() => {
this.diff = moment(createAt).fromNow()
})

示例二：對(duì)時(shí)間軸的操縱

RxJS一個(gè)很強(qiáng)大的特點(diǎn)是，它以流的方式來(lái)對(duì)待數(shù)據(jù)，因此，可以用一些操作符對(duì)整個(gè)流上所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行延時(shí)、取樣、調(diào)整密集度等等。

const timeA$ = Observable.interval(1000)
const timeB$ = timeA$.filter(num => {
return (num % 2 != 0)
&& (num % 3 != 0)
&& (num % 5 != 0)
&& (num % 7 != 0)
})
const timeC$ = timeB$.debounceTime(3000)
const timeD$ = timeC$.delay(2000)

示例代碼中，我們創(chuàng)建了四個(gè)流：

• A是由定時(shí)器產(chǎn)生的，每秒一個(gè)值
• B從A里面過(guò)濾掉了一些
• C在B的基礎(chǔ)上，對(duì)每?jī)蓚€(gè)間距在3秒之內(nèi)的值進(jìn)行了處理，只留下后一個(gè)值
• D把C的結(jié)果整體向后平移了2秒

所以結(jié)果大致如下：

A: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
B:    1                                 11       13                  17       19
C:          1                                                  13                             19
D:                 1                                                      13

示例三：我們來(lái)晚了

RxJS還提供了BehaviourSubject和ReplaySubject這樣的東西，用于記錄數(shù)據(jù)流上一些比較重要的信息，讓那些“我們來(lái)晚了”的訂閱者們回放之前錯(cuò)過(guò)的一切。

ReplaySubject可以指定保留的值的個(gè)數(shù)，超過(guò)的部分會(huì)被丟棄。

最近新版《射雕英雄傳》比較火，我們來(lái)用代碼描述其中一個(gè)場(chǎng)景。

郭靖和黃蓉一起背書(shū)，黃蓉記憶力很好，看了什么，就全部記得；而郭靖屬魚(yú)的，記憶只有七秒，始終只記得背誦的最后三個(gè)字，兩人一起背誦《九陰真經(jīng)》。

代碼實(shí)現(xiàn)如下：

const 九陰真經(jīng) = '天之道，損有余而補(bǔ)不足'
const 黃蓉$ = new ReplaySubject(Number.MAX_VALUE)
const 郭靖$ = new ReplaySubject(3)
const 讀書(shū)$ = Observable.from(九陰真經(jīng).split(''))
讀書(shū)$.subscribe(黃蓉$)
讀書(shū)$.subscribe(郭靖$)

執(zhí)行之后，我們就可以看到，黃蓉背出了所有字，郭靖只記得“補(bǔ)不足”三個(gè)字。

示例四：自動(dòng)更新的狀態(tài)樹(shù)

熟悉Redux的人應(yīng)該會(huì)對(duì)這樣一套理念不陌生：

當(dāng)前視圖狀態(tài) := 之前的狀態(tài) + 本次修改的部分

從一個(gè)應(yīng)用啟動(dòng)之后，整個(gè)全局狀態(tài)的變化，就等于初始的狀態(tài)疊加了之后所有action導(dǎo)致的狀態(tài)修改結(jié)果。

所以這就是一個(gè)典型的reduce操作。在RxJS里面，有一個(gè)scan操作符可以用來(lái)表達(dá)這個(gè)含義，比如說(shuō)，我們可以表達(dá)這樣一個(gè)東西：

const action$ = new Subject()
const reducer = (state, payload) => {
// 把payload疊加到state上返回
}
const state$ = action$.scan(reducer)
.startWith({})

只需往這個(gè)action$里面推action，就能夠在state$上獲取出當(dāng)前狀態(tài)。

在Redux里面，會(huì)有一個(gè)東西叫combineReducer，在state比較大的時(shí)候，用不同的reducer修改state的不同的分支，然后合并。如果使用RxJS，也可以很容易表達(dá)出來(lái)：

const meAction$ = new Subject()
const meReducer = (state, payload) => {}
const articleAction$ = new Subject()
const articleReducer = (state, payload) => {}
const me$ = meAction$.scan(meReducer).startWith({})
const article$ = articleAction$.scan(articleReducer).startWith({})
const state$ = Observable
.zip(
me$,
article$,
(me, article) => {me, article}
)

借助這樣的機(jī)制，我們實(shí)現(xiàn)了Redux類似的功能，社區(qū)里面也有基于RxJS實(shí)現(xiàn)的Redux-Observable這樣的Redux中間件。

注意，我們這里的代碼中，并未使用dispatch action這樣的方式去嚴(yán)格模擬Redux。

再深入考慮，在比較復(fù)雜的場(chǎng)景下，reducer其實(shí)很復(fù)雜。比如說(shuō)，視圖上發(fā)起一個(gè)操作，會(huì)需要修改視圖的好多地方，因此也就是要修改全局狀態(tài)樹(shù)的不同位置。

在這樣的場(chǎng)景中，從視圖發(fā)起的某個(gè)action，要么調(diào)用一個(gè)很復(fù)雜的reducer去到處改數(shù)據(jù)，要么再次發(fā)起多個(gè)action，讓很多個(gè)reducer各自改自己的數(shù)據(jù)。

前者的問(wèn)題是，代碼耦合太嚴(yán)重；后者的問(wèn)題是，整個(gè)流程太難追蹤，比如說(shuō)，某一塊狀態(tài)，想要追蹤到自己是被從哪里發(fā)起的修改所改變的，是非常困難的事情。

如果我們能夠把Observable上面的同步修改過(guò)程視為reducer，就可以從另外一些角度大幅簡(jiǎn)化代碼，并且讓聯(lián)動(dòng)邏輯清晰化。例如，如果我們想描述一篇文章的編輯權(quán)限：

const editable$ = Observable.combineLatest(article$, me$)
.map(arr => {
let [article, me] = arr
return me.isAdmin || article.author === me.id
})

這段代碼的實(shí)質(zhì)是什么？其實(shí)本質(zhì)上還是reducer，表達(dá)的是數(shù)據(jù)的合并與轉(zhuǎn)換過(guò)程，而且是同步的。我們可以把a(bǔ)rticle和me的變更reduce到article$和me$里，由它們派發(fā)隱式的action去推動(dòng)editable計(jì)算新值。

更詳細(xì)探索的可以參見(jiàn)之前的這篇文章：復(fù)雜單頁(yè)應(yīng)用的數(shù)據(jù)層設(shè)計(jì)

小結(jié)

本篇通過(guò)一些簡(jiǎn)單例子介紹了RxJS的使用場(chǎng)景，可以用這么一句話來(lái)描述它：

其文簡(jiǎn)，其意博，其理奧，其趣深

RxJS提供大量的操作符，用于處理不同的業(yè)務(wù)需求。對(duì)于同一個(gè)場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，可能實(shí)現(xiàn)方式會(huì)有很多種，需要在寫(xiě)代碼之前仔細(xì)斟酌。由于RxJS的抽象程度很高，所以，可以用很簡(jiǎn)短代碼表達(dá)很復(fù)雜的含義，這對(duì)開(kāi)發(fā)人員的要求也會(huì)比較高，需要有比較強(qiáng)的歸納能力。

本文是入職螞蟻金服之后，第一次內(nèi)部分享，科普為主，后面可能會(huì)逐步作一些深入的探討。

螞蟻的大部分業(yè)務(wù)系統(tǒng)前端不太適合用RxJS，大部分是中后臺(tái)CRUD系統(tǒng)，因?yàn)閮蓚€(gè)原因：整體性、實(shí)時(shí)性的要求不高。

什么是整體性？這是一種系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理念，系統(tǒng)中的很多業(yè)務(wù)模塊不是孤立的，比如說(shuō)，從展示上，GUI與命令行的差異在于什么？在于數(shù)據(jù)的冗余展示。我們可以把同一份業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以不同形態(tài)展示在不同視圖上，甚至在PC端，由于屏幕大，可以允許同一份數(shù)據(jù)以不同形態(tài)同時(shí)展現(xiàn)，這時(shí)候，為了整體協(xié)調(diào)，對(duì)此數(shù)據(jù)的更新就會(huì)要產(chǎn)生很多分發(fā)和聯(lián)動(dòng)關(guān)系。

什么是實(shí)時(shí)性？這個(gè)其實(shí)有多個(gè)含義，一個(gè)比較重要的因素是服務(wù)端是否會(huì)主動(dòng)向推送一些業(yè)務(wù)更新信息，如果用得比較多，也會(huì)產(chǎn)生不少的分發(fā)關(guān)系。

在分發(fā)和聯(lián)動(dòng)關(guān)系多的時(shí)候，RxJS才能更加體現(xiàn)出它比Generator、Promise的優(yōu)勢(shì)。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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