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了解RXJS的 Subject,BehaviorSubject,AsyncSubject,ReplaySubject用法

RxJS全称 Reactive Extensions for JavaScript, RxJS 是一个库,它通过使用 observable 序列来编写异步和基于事件的程序。

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下面带你了解 RXJS 中四种Subject的使用。

介绍

Subject 是是用于多播的Observable,这意味着Subject确保每个订阅都获得与订阅者之间共享可观察执行完全相同的值。

在介绍它们之前,我们先来看一下四种Subject与普通Observable的区别:

Observable Subject BehaviorSubject ReplaySubject AsyncSubject
数据生成者 数据生成者和消费者 数据生成者和消费者 数据生成者和消费者 数据生成者和消费者
单播 多播 多播 多播 多播
每个订阅都会产生一个新的实例,每个订阅都是从第一个产生的值开始接收值,所以每个订阅接收到的值都是一样的 将值多播给已经注册监听该 Subject 的观察者们 立即把最新的一个值发送给新的观察者(实例化时需要初始值) 可以存储多个旧值并将它们重播给新的订阅者 把执行 complate 方法后的最后一个值发送给所有订阅者

Subject

Subject其实是观察者模式的实现,所以当观察者订阅Subject对象时,它会把订阅者添加到观察者列表中,每当有接收到新值时,它就会遍历观察者列表,依次调用观察者内部的next方法,把值一一送出。我们先来看一下Subject的使用方法:

上面例子就比较容易理解:

  1. 我们创建了一个Subject
  2. 发出了一个值1,但由于此时并没有订阅者,所以这个值不会被订阅到
  3. 创建了订阅者 A
  4. 又发出一个值2,这时候订阅者 A 会接收到这个值
  5. 又创建一个订阅者 B
  6. 最后发出一个值3,这时候已经订阅的都会接收到这个值

BehaviorSubject

很多时候我们会希望Subject能代表当下的状态,而不是单纯的事件发送,也就是说如果当前有一个新的订阅,我们希望Subject能立即给出最新的值,而不是没有回应。这个时候我们就可以使用到BehaviorSubject

BehaviorSubject继承自Subject,它具有存储当前值的特征。这表示你可以始终直接从BehaviorSubject获取到最后发出的值。请参阅下面代码示例:

这段代码做了那些工作呢?

  1. 我们首先创建了一个BehaviorSubject的实例behavior$,并在实例化时传入初始值0
  2. 然后我们订阅了这个这个实例behavior$,由于BehaviorSubject的特点是把最新的值发布给订阅者,订阅者 A 会得到初始值0,所以就会打引出订阅者A,订阅值为:0
  3. behavior$使用内置的next方法发出一个新的值1,这时候订阅者 A 将会收到新的值,打印出订阅者A,订阅值为1
  4. 我们增加一个订阅者 B,这时候它会得到最新的值1,所以打印结果为订阅者B,订阅值为1
  5. 最后我们再一次调用behavior$next方法,由于我们之前已经订阅了两次,所以订阅者 A 和订阅者 B 都会接收到新的value

ReplaySubject

有时候我们创建一个Subject,但又想在每次新的订阅时,它都会重新发送最后几个值,这个时候我们就可以用到ReplaySubject

ReplaySubject可以将旧数据发送给新的订阅者,这点很像是BehaviorSubject,但是它还有一个额外的特性,它可以记录一部分的observable执行,所以它可以存储多个旧值并发送给它的新订阅者。

创建ReplaySubject时,可以指定要存储多少值以及要存储多长时间。它的第一个参数 bufferSize指定了缓存的大小,默认为 Infinity,即缓存所有发出的值,是一个空间限制。我们还可以向其传递第二个参数 windowTime,指定缓存的时间限制,默认为 Infinity,即不限制值的失效时间。请参阅下面代码示例:

这里发生了一些事情:

  1. 我们创建了一个ReplaySubject的实例replay$,并指定我们只想存储最后两个值
  2. 我们创建了一个订阅者 A
  3. 调用三次replay$next方法,把值发布给订阅者。这时订阅者 A 将会打印三次
  4. 现在就来体验ReplaySubject的魔力。我们使用replay$创建了一个新的订阅者 B,由于我们告诉ReplaySubject,存储两个值,因此它将直接向订阅者 B 发出这些最后的值,订阅者 B 将打印出这些值。
  5. replay$发出另外一个值,这时候,订阅者 A 和订阅者 B 都接收到值的改变,打印出另外一个值

如前面所说的一样,你还可以指定值在ReplaySubject存储的时间,我们来看一个例子

上面代码中发生了那些事情呢:

  1. 我们创建了ReplaySubject,并指定它只存储最后两个值,但是不超过 100ms
  2. 创建一个订阅者 A
  3. 我们开始每 200ms 发出一个新的值。订阅者 A 会接收到发出的所有值
  4. 我们创建一个订阅者 B,由于是在 1000ms 后进行订阅。这意味着在开始订阅之前,replay$已经发出了 5 个值。在创建ReplaySubject时,我们指定最多存储 2 个值,并且不能超过 100ms。这意味着在 1000ms 后,订阅者 B 开始订阅时,由于replay$是 200ms 发出一个值,因此订阅者 B 只会接收到 1 个值。

有的同学看到这里,会感觉到ReplaySubject(1)是不是就等同于BehaviorSubject。但是,二者无论在概念上还是行为上,都是有所区别的。

首先概念上的区别是本质的,ReplaySubject只是缓存了最近的值,它仍然反映的是不断有值产生的流(多值),而BehaviorSubject反映的则是随时间变化的值(单值)。因此,BehaviorSubject需要传入一个初始值,然后这个值将不断变化,我们只能看见当前的值。

在行为上,由于ReplaySubject侧重于缓存,那么当它完成时,并不会影响我们继续观测它缓存的值。我们来看下面这个例子:

ReplaySubject在执行完complate时,我们订阅它仍然可以拿到缓存的值,而BehaviorSubject在执行完complate时,我们继续订阅它已经没有任何作用了。

AsyncSubject

虽然BehaviorSubjectReplaySubject都存储值,但AsyncSubject的工作方式却有所不同。AsyncSubject是一个Subject变体,其中仅Observable执行的最后一个值发送到其订阅者,并且仅在执行完成时发送(类似于rxjs/operators里面的last方法)。请参考下面的示例代码:

这次没有太多的事情发生。但是,让我们看一下执行步骤:

  1. 我们创建AsyncSubject的实例async$
  2. 我们通过订阅者 A 进行订阅
  3. async$发出 2 个值,仍然没有发生变化
  4. 我们创建一个订阅者 B
  5. 发出新的值,但是两个订阅者都没有任何反应
  6. async$执行complate完成,这时候将最后一个值发送给所有订阅者

从上面的代码示例可以看出来AsyncSubject会在执行complate后才送出最后一个值,其实这个行为跟 Promise 很像,都是等到事情结束后送出一个值。在 Promise 中,我们可以通过 resolve(value)声明任务完成,并将获得的值发送出去,然后再通过Promise.then()方法中处理得到的值。

总结

本文介绍了Subject的一些应用方式,以及BehaviorSubjectReplaySubjectAsyncSubject三个变形各自的特性介绍。不知道你是否有收获呢,如果喜欢就点赞关注吧。

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