1.引言

之前学习React期间接触到了Redux，第一次对基于状态管理的单向数据流架构有了一个认识，简单的公式即UI = f(state)。下面是Redux的一个架构图（看不懂，就继续往下看）：

Redux其实就是一种单向数据流架构，衍生到iOS中，目前个人接触的几种单项数据流架构如下：

• React中的React-Redux
• ReactorKit
• ReSwift

这里只是抛砖引玉，本文主要以ReactorKit和ReSwift为主进行一个介绍，让我门在写代码的时候，思想上能够打破以前iOS开发中的固有思维

2.为什么会出现单向数据流架构

MVC，MVVM，MVP、VIPER这些架构设计方案，广义上讲都是MVC，本质目的都是从ViewController中把逻辑拆分出去，对控制器进行瘦身和更细粒度的职责划分.比如

• MVVM： 把View数据展示的逻辑、业务逻辑的处理，页面状态的描述独立出来形成ViewModel模块，架构风格就变成了MVVM
• VIPER： 把路由的职责，获取数据的职责也独立出去，架构风格就变成了VIPER

❓❓但是它们都没办法很好解决以下几个问题

• 复杂界面设计的实现和样式管理
• 应用的状态分散 难以管理
• View Controller 难以测试
• 如何管理Action对应用状态的影响
• 数据的变化应该只和用户输入有关

正是基于此，出现了基于状态管理的单向数据流架构：Redux、ReactorKit、ReSwift

3.什么是单向数据流架构

3.1 特点

可以说满足以下几个特点的，就可以说它是单向数据流架构

• 统一管理应用状态，包括统一的机制和唯一的状态容器，这让应用状态的改变更容易预测，也更容易调试。
• 清晰的逻辑拆分，清晰的代码组织方式，让团队的协作更加容易。
• 函数式的编程方式，每个组件都只做一件小事并且是独立的小函数，这增加了应用的可测试性。
• 单向数据流，数据驱动UI的编程方式，特别重要的一个点。

3.2 架构图

ReactorKit架构图如下：

• Action 代表用户行为，
• State 代表页面状态。
• Mutation 是 Action 和 State 的桥梁。
• Reactor 通过两步将用户行为序列转换为页面状态序列：mutate() 和 reduce()

ReSwift架构图如下：

• store: 用来存储整个应用的 state
• state: 一个用来描述应用状态的对象
• action:一个对象，用来描述程序发生的动作
• reduce: 是更改state的纯函数,接受 state 和action参数最后返回新的state

可以看出ReSwift和ReactorKit架构图基本上是一样的，主要的不同在于Store和Reactor的内部处理上会有一些偏差

3.3 工作流程

不管是哪一种架构，本质思想其实和Redux都是一样的、工作流程都是类似的，在这个机制下, 一个App的状态转换如下：

• 初始化State -> 初始化UI，并把它绑定到对应的State的属性上
• 业务操作 -> 产生Action -> Reducer接收Action和当State产生新的State
• 更新当前State -> 通知UI State有更新 -> UI显示新的状态 -> 下一个业务操作...

将整个应用的state存储到一个store/reactor中，当用户触发一个action的时候，通过调用store.dispatch(action)来触发sotre中定义好的reduce,最终更新引用的state

4. 项目中如何使用

考虑到篇幅原因，这里以ReactorKit来说明【单项数据流架构】在项目中的大概用法

更具体的用法可以参考ReactorKit使用入门

实际使用中更推荐ReSwift,更贴近Redux一些

4.1 View

View职责：

• 将用户输入绑定到 Action 的序列上
• 同时将页面状态绑定到 UI 组件上

class ProfileViewController: UIViewController, View {
  func bind(reactor: ProfileViewReactor) {
  // action (View -> Reactor)
  refreshButton.rx.tap.map { Reactor.Action.refresh }
    .bind(to: reactor.action)
    .disposed(by: self.disposeBag)

  // state (Reactor -> View)
  reactor.state.map { $0.isFollowing }
    .bind(to: followButton.rx.isSelected)
    .disposed(by: self.disposeBag)
}
}

• 外部初始化代码

当 reactor 属性被设置时，bind(reactor:) 方法就会被调用

let profileViewController = ProfileViewController()
profileViewController.reactor = UserViewReactor()

4.2 Reactor

每一个 View 都有对应的 Reactor 并且将所有的逻辑代理给 Reactor，它具有以下几个特点：

• Reactor 是与 UI 相互独立的一层，主要负责状态管理
• 业务逻辑从 View 中被抽离到了Reactor中
• Reactor 不需要依赖 View，所以它很容易被测试

具体使用自定义一个Reactor遵循 Reactor协议即可

class ProfileViewReactor: Reactor {
  // 代表用户行为
  enum Action {
    case refreshFollowingStatus(Int)
    case follow(Int)
  }

  // 代表附加作用
  enum Mutation {
    case setFollowing(Bool)
  }

  // 代表页面状态
  struct State {
    var isFollowing: Bool = false
  }
  let initialState: State = State()
}

• mutate()

个人把mutate理解为对action和异步操作做了一层封装而已，这样就比较好理解了

mutate()接收一个 Action ，然后创建一个 Observable<Mutation>

func mutate(action: Action) -> Observable<Mutation>

如异步操作，API 调用都是在这个方法内执行

func mutate(action: Action) -> Observable<Mutation> {
  switch action {
  case let .refreshFollowingStatus(userID): // receive an action
    return UserAPI.isFollowing(userID) // create an API stream
      .map { (isFollowing: Bool) -> Mutation in
        return Mutation.setFollowing(isFollowing) // convert to Mutation stream
      }
}

• reduce()

reduce() 通过旧的 State 以及 Mutation 创建一个新的 State。

reduce 有一个很重要的特点，它是纯函数将同步的返回一个 State。不会产生其他的副作用

func reduce(state: State, mutation: Mutation) -> State {
  var state = state // create a copy of the old state
  switch mutation {
  case let .setFollowing(isFollowing):
    state.isFollowing = isFollowing // manipulate the state, creating a new state
    return state // return the new state
  }
}

5. 再聊聊单向数据流

任何新的状态其实都是在原有状态的基础上通过一些改变所得到的，我门可以把它抽象为一个公式

新状态 = f(旧状态, 用户行为)

对应到我门的reduce，使用swift表达出来就是：

func reduce(state: State, userAction: Action) -> State

它接受一个已有状态State和一个输入 Action，将 Action 作用于 state，并给出新的 State

有了reduce(state: State, userAction: Action)，我们就可以将用户操作抽象为 Action，并且将所有的状态更新集中处理了（Store），Store 来存储状态，并通过向 Store 发送 Action 来更新其中的状态

接收到状态更新的对象（比如ViewController）可以订阅状态变化，以更新 UI。订阅者不参与直接改变状态，而只是发送可能改变状态的行为，然后接受状态变化并更新 UI，以此形成单向的数据流动。而因为更新 UI 的代码将会是纯函数的，所以 ViewController 的 UI 也将是可测试的

6. 总结

不管是Redux、ReactorKit还是ReSwift,最主要是能够了解到基于状态管理的单向数据流架构的思想，只要存在状态变化，这套方式可以在任何地方适用。

参考文章：

• 基于ReSwift和App Coordinator的iOS架构
• 单向数据流动的函数式 View Controller
• Redux 简介