之前已经写过两篇关于ReactiveCocoa(以下简称RAC)的文章了，但主要也是在阐述基本的概念和使用，这篇文章将会从实战的角度来看看RAC到底解决了哪些问题，带来了哪些方便，以及遇到的一些坑。
概述
为什么要使用RAC？
一个怪怪的东西，从Demo看也没有让代码变得更好、更短，相反还造成理解上的困难，真的有必要去学它么？相信这是大多数人在接触RAC时的想法。RAC不是单一功能的模块，它是一个Framework，提供了一整套解决方案。其核心思想是「响应数据的变化」，在这个基础上有了Signal的概念，进而可以帮助减少状态变量(可以参考jspahrsummers的PPT)，使用MVVM架构，统一的异步编程模型等等。
为什么RAC更加适合编写Cocoa App？说这个之前，我们先来看下Web前端编程，因为有些相似之处。目前很火的AngularJS有一个很重要的特性：数据与视图绑定。就是当数据变化时，视图不需要额外的处理，便可正确地呈现最新的数据。而这也是RAC的亮点之一。RAC与Cocoa的编程模式，有点像AngularJS和jQuery。所以要了解RAC，需要先在观念上做调整。
以下面这个Cell为例
正常的写法可能是这样，很直观。
- (void)configureWithItem:(HBItem *)item
{
self.username.text = item.text;
[self.avatarImageView setImageWithURL: item.avatarURL];
// 其他的一些设置
}
但如果用RAC，可能就是这样
- (id)init
{
if (self = [super init]) {
@weakify(self);
[RACObserve(self, viewModel) subscribeNext:^(HBItemViewModel *viewModel) {
@strongify(self);
self.username.text = viewModel.item.text;
[self.avatarImageView setImageWithURL: viewModel.item.avatarURL];
// 其他的一些设置
}];
}
}
也就是先把数据绑定，接下来只要数据有变化，就会自动响应变化。在这里，每次viewModel改变时，内容就会自动变成该viewModel的内容。
Signal
Signal是RAC的核心，为了帮助理解，画了这张简化图
这里的数据源和sendXXX，可以理解为函数的参数和返回值。当Signal处理完数据后，可以向下一个Signal或Subscriber传送数据。可以看到上半部分的两个Signal是冷的(cold)，相当于实现了某个函数，但该函数没有被调用。同时也说明了Signal可以被组合使用，比如RACSignal *signalB = [signalA map:^id(id x){return x}]，或RACSignal *signalB = [signalA take:1]等等。
当signal被subscribe时，就会处于热(hot)的状态，也就是该函数会被执行。比如上面的第二张图，首先signalA可能发了一个网络请求，拿到结果后，把数据通过sendNext方法传递到下一个signal，signalB可以根据需要做进一步处理，比如转换成相应的Model，转换完后再sendNext到subscriber，subscriber拿到数据后，再改变ViewModel，同时因为View已经绑定了ViewModel，所以拿到的数据会自动在View里呈现。
还有，一个signal可以被多个subscriber订阅，这里怕显得太乱就没有画出来，但每次被新的subscriber订阅时，都会导致数据源的处理逻辑被触发一次，这很有可能导致意想不到的结果，需要注意一下。
当数据从signal传送到subscriber时，还可以通过doXXX来做点事情，比如打印数据。
通过这张图可以看到，这非常像中学时学的函数，比如f(x) = y，某一个函数的输出又可以作为另一个函数的输入，比如f(f(x)) = z，这也正是「函数响应式编程」(FRP)的核心。
有些地方需要注意下，比如把signal作为local变量时，如果没有被subscribe，那么方法执行完后，该变量会被dealloc。但如果signal有被subscribe，那么subscriber会持有该signal，直到signal sendCompleted或sendError时，才会解除持有关系，signal才会被dealloc。
RACCommand
RACCommand是RAC很重要的组成部分，可以节省很多时间并且让你的App变得更Robust，这篇文章可以帮助你更深入的理解，这里简单做一下介绍。
RACCommand通常用来表示某个Action的执行，比如点击Button。它有几个比较重要的属性：executionSignals / errors / executing。
- executionSignals是signal of signals，如果直接subscribe的话会得到一个signal，而不是我们想要的value，所以一般会配合switchToLatest。
- errors。跟正常的signal不一样，RACCommand的错误不是通过sendError来实现的，而是通过errors属性传递出来的。
- executing表示该command当前是否正在执行。
假设有这么个需求：当图片载入完后，分享按钮才可用。那么可以这样：
RACSignal *imageAvailableSignal = [RACObserve(self, imageView.image) map:id^(id x){return x ? @YES : @NO}];
self.shareButton.rac_command = [[RACCommand alloc] initWithEnabled:imageAvailableSignal signalBlock:^RACSignal *(id input) {
// do share logic
}];
除了与UIControl绑定之外，也可以手动执行某个command，比如双击图片点赞，就可以这么实现。
// ViewModel.m
- (instancetype)init
{
self = [super init];
if (self) {
void (^updatePinLikeStatus)() = ^{
self.pin.likedCount = self.pin.hasLiked ? self.pin.likedCount - 1 : self.pin.likedCount + 1;
self.pin.hasLiked = !self.pin.hasLiked;
};
_likeCommand = [[RACCommand alloc] initWithSignalBlock:^RACSignal *(id input) {
// 先展示效果，再发送请求
updatePinLikeStatus();
return [[HBAPIManager sharedManager] likePinWithPinID:self.pin.pinID];
}];
[_likeCommand.errors subscribeNext:^(id x) {
// 发生错误时，回滚
updatePinLikeStatus();
}];
}
return self;
}
// ViewController.m
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
// ...
@weakify(self);
[RACObserve(self, viewModel.hasLiked) subscribeNex:^(id x){
@strongify(self);
self.pinLikedCountLabel.text = self.viewModel.likedCount;
self.likePinImageView.image = [UIImage imageNamed:self.viewModel.hasLiked ? @"pin_liked" : @"pin_like"];
}];
UITapGestureRecognizer *tapGesture = [[UITapGestureRecognizer alloc] init];
tapGesture.numberOfTapsRequired = 2;
[[tapGesture rac_gestureSignal] subscribeNext:^(id x) {
[self.viewModel.likeCommand execute:nil];
}];
}
再比如某个App要通过Twitter登录，同时允许取消登录，就可以这么做 (source)
_twitterLoginCommand = [[RACCommand alloc] initWithSignalBlock:^(id _) {
@strongify(self);
return [[self
twitterSignInSignal]
takeUntil:self.cancelCommand.executionSignals];
}];
RAC(self.authenticatedUser) = [self.twitterLoginCommand.executionSignals switchToLatest];
常用的模式
map + switchToLatest
switchToLatest:的作用是自动切换signal of signals到最后一个，比如之前的command.executionSignals就可以使用switchToLatest:。
map:的作用很简单，对sendNext的value做一下处理，返回一个新的值。
如果把这两个结合起来就有意思了，想象这么个场景，当用户在搜索框输入文字时，需要通过网络请求返回相应的hints，每当文字有变动时，需要取消上一次的请求，就可以使用这个配搭。这里用另一个Demo，简单演示一下
NSArray *pins = @[@172230988, @172230947, @172230899, @172230777, @172230707];
__block NSInteger index = 0;
RACSignal *signal = [[[[RACSignal interval:0.1 onScheduler:[RACScheduler scheduler]]
take:pins.count]
map:^id(id value) {
return [[[HBAPIManager sharedManager] fetchPinWithPinID:[pins[index++] intValue]] doNext:^(id x) {
NSLog(@"这里只会执行一次");
}];
}]
switchToLatest];
[signal subscribeNext:^(HBPin *pin) {
NSLog(@"pinID:%d", pin.pinID);
} completed:^{
NSLog(@"completed");
}];
// output
// 2014-06-05 17:40:49.851 这里只会执行一次
// 2014-06-05 17:40:49.851 pinID:172230707
// 2014-06-05 17:40:49.851 completed
takeUntil
takeUntil:someSignal的作用是当someSignal sendNext时，当前的signal就sendCompleted，someSignal就像一个拳击裁判，哨声响起就意味着比赛终止。
它的常用场景之一是处理cell的button的点击事件，比如点击Cell的详情按钮，需要push一个VC，就可以这样：
[[[cell.detailButton
rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside]
takeUntil:cell.rac_prepareForReuseSignal]
subscribeNext:^(id x) {
// generate and push ViewController
}];
如果不加takeUntil:cell.rac_prepareForReuseSignal，那么每次Cell被重用时，该button都会被addTarget:selector。
替换Delegate
出现这种需求，通常是因为需要对Delegate的多个方法做统一的处理，这时就可以造一个signal出来，每次该Delegate的某些方法被触发时，该signal就会sendNext。
@implementation UISearchDisplayController (RAC)
- (RACSignal *)rac_isActiveSignal {
self.delegate = self;
RACSignal *signal = objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
if (signal != nil) return signal;
/* Create two signals and merge them */
RACSignal *didBeginEditing = [[self rac_signalForSelector:@selector(searchDisplayControllerDidBeginSearch:)
fromProtocol:@protocol(UISearchDisplayDelegate)] mapReplace:@YES];
RACSignal *didEndEditing = [[self rac_signalForSelector:@selector(searchDisplayControllerDidEndSearch:)
fromProtocol:@protocol(UISearchDisplayDelegate)] mapReplace:@NO];
signal = [RACSignal merge:@[didBeginEditing, didEndEditing]];
objc_setAssociatedObject(self, _cmd, signal, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
return signal;
}
@end
代码源于此文
使用ReactiveViewModel的didBecomActiveSignal
ReactiveViewModel是另一个project， 后面的MVVM中会讲到，通常的做法是在VC里设置VM的active属性(RVMViewModel自带该属性)，然后在VM里subscribeNextdidBecomActiveSignal，比如当Active时，获取TableView的最新数据。
RACSubject的使用场景
一般不推荐使用RACSubject，因为它过于灵活，滥用的话容易导致复杂度的增加。但有一些场景用一下还是比较方便的，比如ViewModel的errors。
ViewModel一般会有多个RACCommand，那这些commands如果出现error了该如何处理呢？比较方便的方法如下：
// HBCViewModel.h
#import "RVMViewModel.h"
@class RACSubject;
@interface HBCViewModel : RVMViewModel
@property (nonatomic) RACSubject *errors;
@end
// HBCViewModel.m
#import "HBCViewModel.h"
#import <ReactiveCocoa.h>
@implementation HBCViewModel
- (instancetype)init
{
self = [super init];
if (self) {
_errors = [RACSubject subject];
}
return self;
}
- (void)dealloc
{
[_errors sendCompleted];
}
@end
// Some Other ViewModel inherit HBCViewModel
- (instancetype)init
{
_fetchLatestCommand = [RACCommand alloc] initWithSignalBlock:^RACSignal *(id input){
// fetch latest data
}];
_fetchMoreCommand = [RACCommand alloc] initWithSignalBlock:^RACSignal *(id input){
// fetch more data
}];
[self.didBecomeActiveSignal subscribeNext:^(id x) {
[_fetchLatestCommand execute:nil];
}];
[[RACSignal
merge:@[
_fetchMoreCommand.errors,
_fetchLatestCommand.errors
]] subscribe:self.errors];
}
rac_signalForSelector
rac_signalForSelector:这个方法会返回一个signal，当selector执行完时，会sendNext，也就是当某个方法调用完后再额外做一些事情。用在category会比较方便，因为Category重写父类的方法时，不能再通过[super XXX]来调用父类的方法，当然也可以手写Swizzle来实现，不过有了rac_signalForSelector:就方便多了。
rac_signalForSelector: fromProtocol:可以直接实现对protocol的某个方法的实现（听着有点别扭呢），比如，我们想实现UIScrollViewDelegate的某些方法，可以这么写
[[self rac_signalForSelector:@selector(scrollViewDidEndDecelerating:) fromProtocol:@protocol(UIScrollViewDelegate)] subscribeNext:^(RACTuple *tuple) {
// do something
}];
[[self rac_signalForSelector:@selector(scrollViewDidScroll:) fromProtocol:@protocol(UIScrollViewDelegate)] subscribeNext:^(RACTuple *tuple) {
// do something
}];
self.scrollView.delegate = nil;
self.scrollView.delegate = self;
注意，这里的delegate需要先设置为nil，再设置为self，而不能直接设置为self，如果self已经是该scrollView的Delegate的话。
有时，我们想对selector的返回值做一些处理，但很遗憾RAC不支持，如果真的有需要的话，可以使用Aspects
MVVM
这是一个大话题，如果有耐心，且英文还不错的话，可以看一下Cocoa Samurai的这两篇文章。PS: Facebook Paper就是基于MVVM构建的。
MVVM是Model-View-ViewModel的简称，它们之间的关系如下
可以看到View(其实是ViewController)持有ViewModel，这样做的好处是ViewModel更加独立且可测试，ViewModel里不应包含任何View相关的元素，哪怕换了一个View也能正常工作。而且这样也能让View/ViewController「瘦」下来。
ViewModel主要做的事情是作为View的数据源，所以通常会包含网络请求。
或许你会疑惑，ViewController哪去了？在MVVM的世界里，ViewController已经成为了View的一部分。它的主要职责是将VM与View绑定、响应VM数据的变化、调用VM的某个方法、与其他的VC打交道。
而RAC为MVVM带来很大的便利，比如RACCommand, UIKit的RAC Extension等等。使用MVVM不一定能减少代码量，但能降低代码的复杂度。
以下面这个需求为例，要求大图滑动结束时，底部的缩略图滚动到对应的位置，并高亮该缩略图；同时底部的缩略图被选中时，大图也要变成该缩略图的大图。
我的思路是横向滚动的大图是一个collectionView，该collectionView是当前页面VC的一个property。底部可以滑动的缩略图是一个childVC的collectionView，这两个collectionView共用一套VM，并且各自RACObserve感兴趣的property。
比如大图滑到下一页时，会改变VM的indexPath属性，而底部的collectionView所在的VC正好对该indexPath感兴趣，只要indexPath变化就滚动到相应的Item
// childVC
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
@weakify(self);
[RACObserve(self, viewModel.indexPath) subscribeNext:^(NSNumber *index) {
@strongify(self);
[self scrollToIndexPath];
}];
}
- (void)scrollToIndexPath
{
if (self.collectionView.subviews.count) {
NSIndexPath *indexPath = self.viewModel.indexPath;
[self.collectionView scrollToItemAtIndexPath:indexPath atScrollPosition:UICollectionViewScrollPositionCenteredHorizontally animated:YES];
[self.collectionView.subviews enumerateObjectsUsingBlock:^(UIView *view, NSUInteger idx, BOOL *stop) {
view.layer.borderWidth = 0;
}];
UIView *view = [self.collectionView cellForItemAtIndexPath:indexPath];
view.layer.borderWidth = kHBPinsNaviThumbnailPadding;
view.layer.borderColor = [UIColor whiteColor].CGColor;
}
}
当点击底部的缩略图时，上面的大图也要做出变化，也同样可以通过RACObserve indexPath来实现
// PinsViewController.m
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
@weakify(self);
[[RACObserve(self, viewModel.indexPath)
skip:1]
subscribeNext:^(NSIndexPath *indexPath) {
@strongify(self);
[self.collectionView scrollToItemAtIndexPath:indexPath atScrollPosition:UICollectionViewScrollPositionCenteredHorizontally animated:YES];
}];
}
这里有一个小技巧，当Cell里的元素比较复杂时，我们可以给Cell也准备一个ViewModel，这个CellViewModel可以由上一层的ViewModel提供，这样Cell如果需要相应的数据，直接跟CellViewModel要即可，CellViewModel也可以包含一些command，比如likeCommand。假如点击Cell时，要做一些处理，也很方便。
// CellViewModel已经在ViewModel里准备好了
- (UICollectionViewCell *)collectionView:(UICollectionView *)collectionView cellForItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
{
HBPinsCell *cell = [collectionView dequeueReusableCellWithReuseIdentifier:cellIdentifier forIndexPath:indexPath];
cell.viewModel = self.viewModel.cellViewModels[indexPath.row];
return cell;
}
- (void)collectionView:(UICollectionView *)collectionView didSelectItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
{
HBCellViewModel *cellViewModel = self.viewModel.cellViewModels[indexPath.row];
// 对cellViewModel执行某些操作，因为Cell已经与cellViewModel绑定，所以cellViewModel的改变也会反映到Cell上
// 或拿到cellViewModel的数据来执行某些操作
}
ViewModel中signal, property, command的使用
初次使用RAC+MVVM时，往往会疑惑，什么时候用signal，什么时候用property，什么时候用command？
一般来说可以使用property的就直接使用，没必要再转换成signal，外部RACObserve即可。使用signal的场景一般是涉及到多个property或多个signal合并为一个signal。command往往与UIControl/网络请求挂钩。
常见场景的处理
检查本地缓存，如果失效则去请求网络数据并缓存到本地
- (RACSignal *)loadData {
return [[RACSignal
createSignal:^(id<RACSubscriber> subscriber) {
// If the cache is valid then we can just immediately send the
// cached data and be done.
if (self.cacheValid) {
[subscriber sendNext:self.cachedData];
[subscriber sendCompleted];
} else {
[subscriber sendError:self.staleCacheError];
}
}]
// Do the subscription work on some random scheduler, off the main
// thread.
subscribeOn:[RACScheduler scheduler]];
}
- (void)update {
[[[[self
loadData]
// Catch the error from -loadData. It means our cache is stale. Update
// our cache and save it.
catch:^(NSError *error) {
return [[self updateCachedData] doNext:^(id data) {
[self cacheData:data];
}];
}]
// Our work up until now has been on a background scheduler. Get our
// results delivered on the main thread so we can do UI work.
deliverOn:RACScheduler.mainThreadScheduler]
subscribeNext:^(id data) {
// Update your UI based on `data`.
// Update again after `updateInterval` seconds have passed.
[[RACSignal interval:updateInterval] take:1] subscribeNext:^(id _) {
[self update];
}];
}];
}
检测用户名是否可用
- (void)setupUsernameAvailabilityChecking {
RAC(self, availabilityStatus) = [[[RACObserve(self.userTemplate, username)
throttle:kUsernameCheckThrottleInterval] //throttle表示interval时间内如果有sendNext，则放弃该nextValue
map:^(NSString *username) {
if (username.length == 0) return [RACSignal return:@(UsernameAvailabilityCheckStatusEmpty)];
return [[[[[FIBAPIClient sharedInstance]
getUsernameAvailabilityFor:username ignoreCache:NO]
map:^(NSDictionary *result) {
NSNumber *existsNumber = result[@"exists"];
if (!existsNumber) return @(UsernameAvailabilityCheckStatusFailed);
UsernameAvailabilityCheckStatus status = [existsNumber boolValue] ? UsernameAvailabilityCheckStatusUnavailable : UsernameAvailabilityCheckStatusAvailable;
return @(status);
}]
catch:^(NSError *error) {
return [RACSignal return:@(UsernameAvailabilityCheckStatusFailed)];
}] startWith:@(UsernameAvailabilityCheckStatusChecking)];
}]
switchToLatest];
}
可以看到这里也使用了map+switchToLatest模式，这样就可以自动取消上一次的网络请求。
startWith的内部实现是concat，这里表示先将状态置为checking，然后再根据网络请求的结果设置状态。
使用takeUntil:来处理Cell的button点击
这个上面已经提到过了。
token过期后自动获取新的
开发APIClient时，会用到AccessToken，这个Token过一段时间会过期，需要去请求新的Token。比较好的用户体验是当token过期后，自动去获取新的Token，拿到后继续上一次的请求，这样对用户是透明的。
RACSignal *requestSignal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {
// suppose first time send request, access token is expired or invalid
// and next time it is correct.
// the block will be triggered twice.
static BOOL isFirstTime = 0;
NSString *url = @"http://httpbin.org/ip";
if (!isFirstTime) {
url = @"http://nonexists.com/error";
isFirstTime = 1;
}
NSLog(@"url:%@", url);
[[AFHTTPRequestOperationManager manager] GET:url parameters:nil success:^(AFHTTPRequestOperation *operation, id responseObject) {
[subscriber sendNext:responseObject];
[subscriber sendCompleted];
} failure:^(AFHTTPRequestOperation *operation, NSError *error) {
[subscriber sendError:error];
}];
return nil;
}];
self.statusLabel.text = @"sending request...";
[[requestSignal catch:^RACSignal *(NSError *error) {
self.statusLabel.text = @"oops, invalid access token";
// simulate network request, and we fetch the right access token
return [[RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {
double delayInSeconds = 1.0;
dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(delayInSeconds * NSEC_PER_SEC));
dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){
[subscriber sendNext:@YES];
[subscriber sendCompleted];
});
return nil;
}] concat:requestSignal];
}] subscribeNext:^(id x) {
if ([x isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
self.statusLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"result:%@", x[@"origin"]];
}
} completed:^{
NSLog(@"completed");
}];
注意事项
RAC我自己感觉遇到的几个难点是: 1) 理解RAC的理念。 2) 熟悉常用的API。3) 针对某些特定的场景，想出比较合理的RAC处理方式。不过看多了，写多了，想多了就会慢慢适应。下面是我在实践过程中遇到的一些小坑。
ReactiveCocoaLayout
有时Cell的内容涉及到动态的高度，就会想到用Autolayout来布局，但RAC已经为我们准备好了ReactiveCocoaLayout，所以我想不妨就拿来用一下。
ReactiveCocoaLayout的使用好比「批地」和「盖房」，先通过insetWidth:height:nullRect从某个View中划出一小块，拿到之后还可以通过divideWithAmount:padding:fromEdge再分成两块，或sliceWithAmount:fromEdge再分出一块。这些方法返回的都是signal，所以可以通过RAC(self.view, frame) = someRectSignal这样来实现绑定。但在实践中发现性能不是很好，多批了几块地就容易造成主线程卡顿。
所以ReactiveCocoaLayout最好不用或少用。
调试
刚开始写RAC时，往往会遇到这种情况，满屏的调用栈信息都是RAC的，要找出真正出现问题的地方不容易。曾经有一次在使用[RACSignal combineLatest: reduce:^id{}]时，忘了在Block里返回value，而Xcode也没有提示warning，然后就是莫名其妙地挂起了，跳到了汇编上，也没有调用栈信息，这时就只能通过最古老的注释代码的方式来找到问题的根源。
不过写多了之后，一般不太会犯这种低级错误。
strongify / weakify dance
因为RAC很多操作都是在Block中完成的，这块最常见的问题就是在block直接把self拿来用，造成block和self的retain cycle。所以需要通过@strongify和@weakify来消除循环引用。
有些地方很容易被忽略，比如RACObserve(thing, keypath)，看上去并没有引用self，所以在subscribeNext时就忘记了weakify/strongify。但事实上RACObserve总是会引用self，即使target不是self，所以只要有RACObserve的地方都要使用weakify/strongify。
小结
以上是我在做花瓣客户端和side project时总结的一些经验，但愿能带来一些帮助，有误的地方也欢迎指正和探讨。
推荐一下jspahrsummers的这个project，虽然是用RAC3.0写的，但很多理念也可以用到RAC2上面。
最后感谢Github的iOS工程师们，感谢你们带来了RAC，以及在Issues里的耐心解答。
由 udpwork.com 聚合
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