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浅谈前端响应式设计(二)

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浅谈前端响应式设计(二)

上一篇 博客提到了几种响应式的方案,以及它们的缺点。本文将介绍 Observable 以及它的一个实现,以及它在处理响应式时相对于上篇博客中的方案的巨大优势(推荐两篇博客对比阅读)。

Observable 是一个集合了观察者模式、迭代器模式和函数式的库,提供了基于事件流的强大的异步处理能力,并且已在 Stage 1 草案中。本文介绍的 Rxjs Observable 的一个实现,它是 ReactiveX 众多语言中的 JavaScript 版本。

JavaScript 中,我们可以使用 T | null 去处理一个单值,使用 Iterator 去处理多个值得情况,使用 Promise 处理异步的单个值,而 Observable 则填补了缺失的“异步多个值”。

单个值 多个值

同步

T 、 null

Iterator<T>

异步

Promise<T>

Observable<T>

使用 Rxjs

上文提到使用 Event Emitter 做响应式处理,在 Rxjs 中稍有些不同:

/*

const change$ = new Subject();

<Input change$={change$} />

<Search change$={change$} />

*/

class Input extends Component {  
  state = {
    value: ''
  };

  onChange = e => {
    this.props.change$.next(e.target.value);
  };

  componentDidMount() {
    this.subscription = this.props.change$.subscribe(value => {
      this.setState({
        value
      });
    });
  }

  componentWillUnmount() {
    this.subscription.ubsubscribe();
  }

  render() {
    const { value } = this.state;

    return <input value={value} onChange={this.onChange} />;
  }
}

class Search extends Component {  
  // ...

  componentDidMount() {
    this.subscription = this.props.change$.subscribe(value => {
      ajax(/* ... */).then(list =>
        this.setState({
          list
        })
      );
    });
  }

  componentWillUnmount() {
    this.subscription.ubsubscribe();
  }

  render() {
    const { list } = this.state;

    return <ul>{list.map(item => <li key={item.id}>{item.value}</li>)}</ul>;
  }
}

在这里,我们虽然也需要手动释放对事件的订阅,但是得益于 Rxjs 的设计,我们不需要像 Event Emitter 那样去存下回调函数的实例,用于释放订阅,因此我们很容易就可以通过高阶组件解决这个问题。例如:

const withObservables = observables => ChildComponent => {  
  return class extends Component {
    constructor(props) {
      super(props);
      this.subscriptions = {};
      this.state = {};
      Object.keys(observables).forEach(key => {
        this.subscriptions[key] = observables[key].subscribe(value => {
          this.setState({
            [key]: value
          });
        });
      });
    }

    onNext = (key, value) => {
      observables[key].next(value);
    };

    componentWillUnmount() {
      Object.keys(this.subscriptions).forEach(key => {
        this.subscriptions[key].unsubscribe();
      });
    }

    render() {
      return (
        <ChildComponent {...this.props} {...this.state} onNext={this.onNext} />
      );
    }
  };
};

这样在需要聚合多个数据源时,也不会像 Event Emitter 那样手动释放资源造成麻烦。同时,在 Rxjs 中我们还有专用于聚合数据源的方法:

Observable.combineLatest(foo$, bar$)  
  .pipe(
      // ...
  );

显然相对于 Event Emitter 的方式十分高效,同时它相对于 Mobx 也有巨大的优势。在 Mobx 中,我们提到需要聚合多个数据源的时候,采用 autoRun 的方式容易收集到不必要的依赖,使用 observe 则不够高效。在 Rxjs 中,显然不会有这些问题, combineLatest 可以以很简练的方式声明需要聚合的数据源,同时,得益于 Rxjs 设计,我们不需要像 Mobx 一个一个去调用 observe 返回的析构,只需要处理每一个 subscribe 返回的 subscription

class Foo extends Component {  
  constructor(props) {
    super(props);
    this.subscription = Observable.combineLatest(foo$, bar$)
      .pipe(
        // ...
      )
      .subscribe(() => {
        // ...
      });
  }

  componentWillUnmount() {
    this.subscription.unsubscribe();
  }
}

异步处理

Rxjs 使用操作符去描述各种行为,每一个操作符会返回一个新的 Observable ,我们可以对它进行后续的操作。例如,使用 map 操作符就可以实现对数据的转换:

foo$.map(event => event.target.value);  

Rxjs 5.5 之后所有的 Observable 上都引入了一个 pipe 方法,接收若干个操作符, pipe 方法会返回一个 Observable 。因此,我们可以很容易配合 tree shaking 实现对操作符的按需引入,而不是把整个 Rxjs 引入进来:

import { map } from 'rxjs/operators';

foo$.pipe(map(event => event.target.value));  

推荐使用这种写法。

在讨论面向对象的响应式的响应式中,我们提到对于异步的问题,面向对象的方式不好处理。在 Observable 中我们可以通过 switchMap 操作符处理异步问题,一个异步搜索看起来会是这样:

input$.pipe(switchMap(keyword => Observable.ajax(/* ... */)));  

在处理异步单值时,我们可以使用 Promise ,而 Observable 用于处理异步多个值,我们可以很容易把一个 Promise 转成一个 Observable ,从而复用已有的异步代码:

input$.pipe(switchMap(keyword => fromPromise(search(/* ... */))));  

switchMap 接受一个返回 Observable 的函数作为参数,下游的流就会切到这个返回的 Observable 。 而要聚合多个数据源并做异步处理时:

combineLatest(foo$, bar$).pipe(  
  switchMap(keyword => fromPromise(someAsyncOperation(/* ... */)))
);

同时,由于标准制定的 Promise 是没有 cancel 方法的,有时候我们要取消异步方法的时候就有些麻烦(主要是为了解决一些并发安全问题)。 switchMap 当上游有新值到来时,会忽略结束已有未完成的 Observable 然后调用函数返回一个新的 Observable ,我们只使用一个函数就解决了并发安全问题。当然,我们可以根据实际需要选用 switchMap mergeMap concatMap exhaustMap 等。

而对于时间轴的操作, Rxjs 也有巨大优势。上篇博客中提到当我们需要延时 5 秒做操作时,无论是 Event Emitter 还是面向对象的方式都力不从心,而在 Rxjs 中我们只需要一个 delay 操作符即可解决问题:

input$.pipe(  
  delay(5000) // 下游会在input$值到来后5秒才接到数据
);

用 Rxjs 处理数据

在实际开发过程中,事件不能解决所有问题,我们往往会需要存储数据,而 Observable 被设计成用于处理事件,因此它有很多符合事件直觉的设计。

Observable 被设计为懒( lazy )的,当当没有订阅者时,一个流不会执行。对于事件而言,没有事件的消费者那么不执行也不会有问题。而在 GUI 中,订阅者可能是 View

class View extends Component {  
  state = {
    input: ''
  };

  componentDidMount() {
    this.subscription = input$.subscribe(input => {
      this.setState({
        input
      });
    });
  }

  componentWillUnmount() {
    this.subscription.unsubscribe();
  }

  render() {
    // ...
  }
}

由于这个 View 可能不存在,例如路由被切走了,那么我们的事件源就没有了订阅者,他就不会运行。但是我们希望在路由被且走后,后台的数据依然会继续。

对于事件而言,在事件发生之后的订阅者不会受到订阅之前的逻辑。例如在 EventEmitter 中:

eventEmitter.emit('hello', 1);  
// ...
eventEmitter.on('hello', function listener() {});  

由于 listener 是在 hello 事件发生后在监听的,不会收到值为 1 的事件。但是这在处理数据的时候会造成麻烦,我们的数据在 View 被卸载(例如路由切走)后丢失。

同时,由于 Observable 没有提供直接取到内部状态的方法,当我们使用 Observable 处理数据时,我们不方便随时拿到数据。那有办法解决这个问题,从而使 Observable 强大抽象能力去赋能数据层呢?

回到 Redux Redux 的事件(Action)其实是一个事件流,那么我们就可以很自然地把 Redux 的事件流融入到 Rxjs 流中:

() => next => {
  const action$ = new Subject();

  return action => {
    action$.next(action);
    // ...
  };
};

通过这样的封装, redux-observable 就能让我们把 Observable 强大的事件描述和处理能力和 Redux 结合。我们可以非常方便地根据 Action 去处理副作用:

action$.pipe(  
  ofType('ACTION_1'),
  switchMap(() => {
    // ...
  }),
  map(res => ({
    type: 'ACTION_2',
    payload: res
  }))
);

action$.pipe(  
  ofType('ACTION_3'),
  mergeMap(() => {
    // ...
  }),
  map(res => ({
    type: 'ACTION_4',
    payload: res
  }))
);

 Redux Observable 使我们可以结合 Redux 和 Observable 。在这里, Action 被视作一个流, ofType 相当于 filter(action => action.type === 'SOME_ACTION') ,从而得到需要监听的 Action ,得益于 Redux 的设计,我们可以通过监听 Action 去完成副作用的处理或者监听数据变化。最后这个流返回一个新的 Action 流, Redux Observable 会把这个新的 Action 流中的 Action dispatch 出去。由此,我们在使用 Redux 存储数据的基础上获得了 Rxjs 对异步事件的强大处理能力。

作者:有赞技术团队
Thoughts, stories and ideas.
原文地址:浅谈前端响应式设计(二), 感谢原作者分享。

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