用于多播的 RACMulticastConnection
KazukoHume
8年前
<p>ReactiveCocoa 中的信号信号在默认情况下都是冷的，每次有新的订阅者订阅信号时都会执行信号创建时传入的 block；这意味着对于任意一个订阅者，所需要的数据都会 <strong>重新计算</strong> ，这在大多数情况下都是开发者想看到的情况，但是这在信号中的 block 有副作用或者较为昂贵时就会有很多问题。</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/cdc0582a62c29338c451b07ddc0ddbe1.png"></p> <p style="text-align:center">RACMulticastConnection</p> <p>我们希望有一种模型能够将冷信号转变成热信号，并在合适的时间触发，向所有的订阅者发送消息；而今天要介绍的 RACMulticastConnection 就是用于解决上述问题的。</p> <h2>RACMulticastConnection 简介</h2> <p>RACMulticastConnection 封装了将一个信号的订阅分享给多个订阅者的思想，它的每一个对象都持有两个 RACSignal ：</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/c6bea919eefa297bf9f21a50cc19dbca.png"></p> <p style="text-align:center">RACMulticastConnection-Interface</p> <p>一个是私有的源信号 sourceSignal ，另一个是用于广播的信号 signal ，其实是一个 RACSubject 对象，不过对外只提供 RACSignal 接口，用于使用者通过 -subscribeNext: 等方法进行订阅。</p> <h2>RACMulticastConnection 的初始化</h2> <p>RACMulticastConnection 有一个非常简单的初始化方法 -initWithSourceSignal:subject: ，不过这个初始化方法是私有的：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (instancetype)initWithSourceSignal:(RACSignal *)source subject:(RACSubject *)subject { self = [super init]; _sourceSignal = source; _serialDisposable = [[RACSerialDisposable alloc] init]; _signal = subject; return self; }</code></pre> <p>在 RACMulticastConnection 的头文件的注释中，对它的初始化有这样的说明：</p> <p>Note that you shouldn't create RACMulticastConnection manually. Instead use -[RACSignal publish] or -[RACSignal multicast:].</p> <p>我们不应该直接使用 -initWithSourceSignal:subject: 来初始化一个对象，我们应该通过 RACSignal 的实例方法初始化 RACMulticastConnection 实例。</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACMulticastConnection *)publish { RACSubject *subject = [RACSubject subject]; RACMulticastConnection *connection = [self multicast:subject]; return connection; } - (RACMulticastConnection *)multicast:(RACSubject *)subject { RACMulticastConnection *connection = [[RACMulticastConnection alloc] initWithSourceSignal:self subject:subject]; return connection; }</code></pre> <p>这两个方法 -publish 和 -multicast: 都是对初始化方法的封装，并且都会返回一个 RACMulticastConnection 对象，传入的 sourceSignal 就是当前信号， subject 就是用于对外广播的 RACSubject 对象。</p> <h2>RACSignal 和 RACMulticastConnection</h2> <p>网络请求在客户端其实是一个非常昂贵的操作，也算是多级缓存中最慢的一级，在使用 ReactiveCocoa 处理业务需求中经常会遇到下面的情况：</p> <pre> <code class="language-objectivec">RACSignal *requestSignal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable * _Nullable(id<RACSubscriber> _Nonnull subscriber) { NSLog(@"Send Request"); NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://localhost:3000"]; AFHTTPSessionManager *manager = [[AFHTTPSessionManager alloc] initWithBaseURL:url]; NSString *URLString = [NSString stringWithFormat:@"/api/products/1"]; NSURLSessionDataTask *task = [manager GET:URLString parameters:nil progress:nil success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id _Nullable responseObject) { [subscriber sendNext:responseObject]; [subscriber sendCompleted]; } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) { [subscriber sendError:error]; }]; return [RACDisposable disposableWithBlock:^{ [task cancel]; }]; }]; [requestSignal subscribeNext:^(id _Nullable x) { NSLog(@"product: %@", x); }]; [requestSignal subscribeNext:^(id _Nullable x) { NSNumber *productId = [x objectForKey:@"id"]; NSLog(@"productId: %@", productId); }];</code></pre> <p>通过订阅发出网络请求的信号经常会被多次订阅，以满足不同 UI 组件更新的需求，但是以上代码却有非常严重的问题。</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/b00c7dbfeef4f59723e4e1014bee255d.png"></p> <p style="text-align:center">RACSignal-And-Subscribe</p> <p>每一次在 RACSignal 上执行 -subscribeNext: 以及类似方法时，都会发起一次新的网络请求，我们希望避免这种情况的发生。</p> <p>为了解决上述问题，我们使用了 -publish 方法获得一个多播对象 RACMulticastConnection ，更改后的代码如下：</p> <pre> <code class="language-objectivec">RACMulticastConnection *connection = [[RACSignal createSignal:^RACDisposable * _Nullable(id<RACSubscriber> _Nonnull subscriber) { NSLog(@"Send Request"); ... }] publish]; [connection.signal subscribeNext:^(id _Nullable x) { NSLog(@"product: %@", x); }]; [connection.signal subscribeNext:^(id _Nullable x) { NSNumber *productId = [x objectForKey:@"id"]; NSLog(@"productId: %@", productId); }]; [connection connect];</code></pre> <p>在这个例子中，我们使用 -publish 方法生成实例，订阅者不再订阅源信号，而是订阅 RACMulticastConnection 中的 RACSubject 热信号，最后通过 -connect 方法触发源信号中的任务。</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/e89cabc9c73b199fee86879b52465114.png"></p> <p style="text-align:center">RACSignal-RACMulticastConnection-Connect</p> <p>对于热信号不了解的读者，可以阅读这篇文章 <a href="/misc/goto?guid=4959741839430449042" rel="nofollow,noindex">『可变』的热信号 RACSubject</a> 。</p> <h3>publish 和 multicast 方法</h3> <p>我们再来看一下 -publish 和 -multicast: 这两个方法的实现：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACMulticastConnection *)publish { RACSubject *subject = [RACSubject subject]; RACMulticastConnection *connection = [self multicast:subject]; return connection; } - (RACMulticastConnection *)multicast:(RACSubject *)subject { RACMulticastConnection *connection = [[RACMulticastConnection alloc] initWithSourceSignal:self subject:subject]; return connection; }</code></pre> <p>当 -publish 方法调用时相当于向 -multicast: 传入了 RACSubject 。</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/77d89fe4385ef6121f4c859dfb4a7aad.png"></p> <p style="text-align:center">publish-and-multicast</p> <p>-publish 只是对 -multicast: 方法的简单封装，它们都是通过 RACMulticastConnection 私有的初始化方法 -initWithSourceSignal:subject: 创建一个新的实例。</p> <p>在使用 -multicast: 方法时，传入的信号其实就是用于广播的信号；这个信号必须是一个 RACSubject 本身或者它的子类：</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/9e561ad46033ac775364bb594e921255.png"></p> <p style="text-align:center">RACSubject - Subclasses</p> <p>传入 -multicast: 方法的一般都是 RACSubject 或者 RACReplaySubject 对象。</p> <h3>订阅源信号的时间点</h3> <p>订阅 connection.signal 中的数据流时，其实只是向多播对象中的热信号 RACSubject 持有的数组中加入订阅者，而这时刚刚创建的 RACSubject 中并没有任何的消息。</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/ac1b21679cbe74a3a5603a2922b74132.png"></p> <p style="text-align:center">SubscribeNext-To-RACSubject-Before-Connect</p> <p>只有在调用 -connect 方法之后， RACSubject 才会 <strong>订阅</strong> 源信号 sourceSignal 。</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACDisposable *)connect { self.serialDisposable.disposable = [self.sourceSignal subscribe:_signal]; return self.serialDisposable; }</code></pre> <p>这时源信号的 didSubscribe 代码块才会执行，向 RACSubject 推送消息，消息向下继续传递到 RACSubject 所有的订阅者中。</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/259bd48546a6f966fecc798575ff4bf3.png"></p> <p style="text-align:center">Values-From-RACSignal-To-Subscribers</p> <p>-connect 方法通过 -subscribe: 实际上建立了 RACSignal 和 RACSubject 之间的连接，这种方式保证了 RACSignal 中的 didSubscribe 代码块只执行了一次。</p> <p>所有的订阅者不再订阅原信号，而是订阅 RACMulticastConnection 持有的热信号 RACSubject ，实现对冷信号的一对多传播。</p> <p>在 RACMulticastConnection 中还有另一个用于连接 RACSignal 和 RACSubject 信号的 -autoconnect 方法：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACSignal *)autoconnect { __block volatile int32_t subscriberCount = 0; return [RACSignal createSignal:^(id<RACSubscriber> subscriber) { OSAtomicIncrement32Barrier(&subscriberCount); RACDisposable *subscriptionDisposable = [self.signal subscribe:subscriber]; RACDisposable *connectionDisposable = [self connect]; return [RACDisposable disposableWithBlock:^{ [subscriptionDisposable dispose]; if (OSAtomicDecrement32Barrier(&subscriberCount) == 0) { [connectionDisposable dispose]; } }]; }]; }</code></pre> <p>它保证了在 -autoconnect 方法返回的对象被第一次订阅时，就会建立源信号与热信号之间的连接。</p> <h3>使用 RACReplaySubject 订阅源信号</h3> <p>虽然使用 -publish 方法已经能够解决大部分问题了，但是在 -connect 方法调用之后才订阅的订阅者并不能收到消息。</p> <p>如何才能保存 didSubscribe 执行过程中发送的消息，并在 -connect 调用之后也可以收到消息？这时，我们就要使用 -multicast: 方法和 RACReplaySubject 来完成这个需求了。</p> <pre> <code class="language-objectivec">RACSignal *sourceSignal = [RACSignal createSignal:...]; RACMulticastConnection *connection = [sourceSignal multicast:[RACReplaySubject subject]]; [connection.signal subscribeNext:^(id _Nullable x) { NSLog(@"product: %@", x); }]; [connection connect]; [connection.signal subscribeNext:^(id _Nullable x) { NSNumber *productId = [x objectForKey:@"id"]; NSLog(@"productId: %@", productId); }];</code></pre> <p>除了使用上述的代码，也有一个更简单的方式创建包含 RACReplaySubject 对象的 RACMulticastConnection ：</p> <pre> <code class="language-objectivec">RACSignal *signal = [[RACSignal createSignal:...] replay]; [signal subscribeNext:^(id _Nullable x) { NSLog(@"product: %@", x); }]; [signal subscribeNext:^(id _Nullable x) { NSNumber *productId = [x objectForKey:@"id"]; NSLog(@"productId: %@", productId); }];</code></pre> <p>-replay 方法和 -publish 差不多，只是内部封装的热信号不同，并在方法调用时就连接原信号：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACSignal *)replay { RACReplaySubject *subject = [RACReplaySubject subject]; RACMulticastConnection *connection = [self multicast:subject]; [connection connect]; return connection.signal; }</code></pre> <p>除了 -replay 方法， RACSignal 中还定义了与 RACMulticastConnection 中相关的其它 -replay 方法：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACSignal<ValueType> *)replay; - (RACSignal<ValueType> *)replayLast; - (RACSignal<ValueType> *)replayLazily;</code></pre> <p>三个方法都会在 RACMulticastConnection 初始化时传入一个 RACReplaySubject 对象，不过却有一点细微的差别：</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/d3e22d79d1fd1a85da77c268e527fa24.png"></p> <p style="text-align:center">Difference-Between-Replay-Methods</p> <p>相比于 -replay 方法， -replayLast 方法生成的 RACMulticastConnection 中热信号的容量为 1 ：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACSignal *)replayLast { RACReplaySubject *subject = [RACReplaySubject replaySubjectWithCapacity:1]; RACMulticastConnection *connection = [self multicast:subject]; [connection connect]; return connection.signal; }</code></pre> <p>而 replayLazily 会在返回的信号被 <strong>第一次订阅</strong> 时，才会执行 -connect 方法：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (RACSignal *)replayLazily { RACMulticastConnection *connection = [self multicast:[RACReplaySubject subject]]; return [RACSignal defer:^{ [connection connect]; return connection.signal; }]; }</code></pre> <h2>总结</h2> <p>RACMulticastConnection 在处理冷热信号相互转换时非常好用，在 RACSignal 中也提供了很多将原有的冷信号通过 RACMulticastConnection 转换成热信号的方法。</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/d257e99a73a8dd02133395202d853a3f.png" alt="用于多播的 RACMulticastConnection" width="550" height="302"></p> <p style="text-align:center">RACMulticastConnection</p> <p>在遇到冷信号中的行为有副作用后者非常昂贵时，我们就可以使用这些方法将单播变成多播，提高执行效率，减少副作用。</p> <h2>References</h2> <ul> <li><a href="/misc/goto?guid=4959741839430449042" rel="nofollow,noindex">『可变』的热信号 RACSubject</a></li> <li><a href="/misc/goto?guid=4959741839525397396" rel="nofollow,noindex">细说 ReactiveCocoa 的冷信号与热信号</a></li> </ul> <p> </p> <p>来自：http://www.jianshu.com/p/b94a0454e582</p> <p> </p>