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是Observable的一个实现，它是ReactiveX众多语言中的JavaScript版本。

在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。

本文首发于(https://tech.youzan.com/reactive2/)[有赞技术博客]。

浅谈前端响应式设计（二）

使用Rxjs

异步处理

用 Rxjs 处理数据

使用`Rxjs`