ReactiveCocoa框架菜鸟入门（三）——信号（Signal）与订阅者（Subscriber）

上一篇文章已经简单的介绍了ReactiveCocoa框架的思想和优势。本文初步研究一下ReactiveCocoa框架的使用方法。

写在开始前

传统的编程思想，大概是用户产生某个事件，然后得到相应的参数，传入事先已经实现的方法中，处理完成后把结果在UI界面上反馈出来。ReactiveCocoa框架中大量的使用了block，这意味着，很多block内的代码，是在将来某一个合适的时刻被执行的。如果你看到block里某个参数并没有被赋值，也没有传入参数，不要奇怪，程序运行到这里的时候还不会执行这个block，至于等到需要执行block的时候，会有参数传入的。这是新手在使用block时非常容易产生的误区，如果没有理解这一点，在看代码的时候会产生相当大的麻烦。

信号（Singal）

ReactiveCocoa最基本也是最关键的一个概念叫做信号（Signal）。官方给出的文档中对于信号如此定义：

[RACSignal] is a push-driven stream with a focus on asynchronous event

delivery through subscriptions.

当然这个解释是非常抽象的，一会儿再谈。

个人感觉，linyawen的博客中对信号的解释非常生动形象

信号是数据流，可以被绑定和传递。可以把信号想象成水龙头，只不过里面不是水，而是玻璃球(value)，直径跟水管的内径一样，这样就能保证玻璃球是依次排列，不会出现并排的情况(数据都是线性处理的，不会出现并发情况)。水龙头的开关默认是关的，除非有了接收方(subscriber)，才会打开。这样只要有新的玻璃球进来，就会自动传送给接收方。

请牢牢记住“信号就像一个水龙头”这个概念。它允许各种各样的数据从它这里流过。一个信号可以捕捉当前和未来的值。

订阅者/接收者（Subscriber）

回到最初的官方给出的signal的定义，push-driven stream表示，signal是一个由推动力驱动的数据流。即产生一个数据就push一次并进行一系列处理。反过来说，pull-driven表示处理完一个数据才会要求产生一个数据。

对于一个signal来说，刚刚创建的时候，它还是一个冷信号（Cold signal），只有在有了订阅者（Subscriber）之后，才会变为热信号（Hot signal）。订阅者就好比水龙头最下方的水盆，只有放好了水盆，水龙头才能打开。不然，水（value）不都浪费了么?

如果目前对于信号和订阅者还不了解，这是正常情况。接下来通过代码一起了解他们的工作机制。

初窥ReactiveCocoa

ReactiveCocoa的框架的安装已经在前文谈过，这里不再细讲。具体操作方法参见这里。

创建一个空白的工程，从storyboard里面拖入一个UITextField，不妨命名为searchText。

在viewDidLoad方法里面添加以下代码：

[self.searchText.rac_textSignal subscribeNext: ^(id text){
        NSLog(@"%@", text);
    }];

运行一下程序，在textfield中输入“hello”。输出结果应该是这样的

2015-05-28 14:55:57.785 TwitterInstant[716:114961] h
2015-05-28 14:55:58.135 TwitterInstant[716:114961] he
2015-05-28 14:55:58.303 TwitterInstant[716:114961] hel
2015-05-28 14:55:58.415 TwitterInstant[716:114961] hell
2015-05-28 14:55:58.663 TwitterInstant[716:114961] hello

可以发现，每一次textfield中文字发生变化，都执行了block中的代码。

一切脱离原理讲效果的行为都是耍流氓。相信任何第一次接触这个框架的读者看到这里一定是一头雾水。很可能你会问这些问题：

为什么参数text就是textfield中的内容而不是其他的任何信息？

为什么每次textfield中内容发生变化，block都被执行？

subscribeNext方法是什么意思？

前文所说的信号、订阅者具体指什么？

下面就是时候看看具体的原理了。千万不要着急学习更多的知识，有时候打好基础，彻底理解一个框架的原理对以后的深入学习更有帮助。请记住这四个问题，如果你能不假思索的回答出来，那么就可以开始进一步的学习了。

ReactiveCocoa的基本工作原理

不妨把上述代码自己敲一遍。searchText后面输入.r的时候已经会出现Xcode的智能提示了。



这里的rac_textSignal就是一个信号。执行了subscribeNext方法后，这个信号被订阅（水龙头下面摆好水盆了）。每当有新的数据（textfiled中内容）出现，信号就捕捉到这个值。把这个值传入block中，并且执行block里的代码，于是就打印出了我们看到的数据。为了搞懂为什么新数据出现时，block被调用，我们需要看看subscribeNext方法的具体实现。

- (RACDisposable *)subscribe:(id<RACSubscriber>)subscriber {
    NSCAssert(NO, @"This method must be overridden by subclasses");
    return nil;
}

- (RACDisposable *)subscribeNext:(void (^)(id x))nextBlock {
    NSCParameterAssert(nextBlock != NULL);

    RACSubscriber *o = [RACSubscriber subscriberWithNext:nextBlock error:NULL completed:NULL];
    return [self subscribe:o];
}

- (RACDisposable *)subscribeNext:(void (^)(id x))nextBlock completed:(void (^)(void))completedBlock {
    NSCParameterAssert(nextBlock != NULL);
    NSCParameterAssert(completedBlock != NULL);

    RACSubscriber *o = [RACSubscriber subscriberWithNext:nextBlock error:NULL completed:completedBlock];
    return [self subscribe:o];
}

这里从源代码中简单的节选了几个方法的实现。不难发现，subscribeNext是一个方法簇，除了不带block的那个方法（第一个方法）之外，每一个方法中都创建了一个RACSubscriber（订阅者）对象。subscribeNext方法返回一个RACDisposable（销毁者）对象，这个对象可以用来销毁一个信号，大部分时候没有必要这么做。因为没有被持有的信号会被自动释放。

看到这里，有一个问题的答案已经很明显了：谁是订阅者（subscriber）？

很显然，我们不可能像找到signal那样说rac_textSignal就是一个信号对象，但是订阅者对象就藏在subscribeNext方法中。任何简化的不完全的subscribeNext方法都可以拓展成一个完整的subscribeNext方法：

self.searchText.rac_textSignal subscribeNext:^(id x) {
        <#code#>
    } error:^(NSError *error) {
        <#code#>
    } completed:^{
        <#code#>
    }

而这里我们指定的三个block将会被用来构建一个订阅者（subscriber）。

信号（Signal）和订阅者（Subscriber）

还记得第一个demo的四个问题么？回想一下，是不是已经解决问题三和四了呢？为了弄明白前两个问题，我们来看一看信号的工作原理。rac_textSignal是一个已经被创建好的信号，为了不是一般性，我们自己创建一个信号：使用createSignal方法。

- (RACSignal *)createSignal{
    return [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {
        NSLog(@"signal created");
        return nil;
    }];
}

有了这个方法，我们就可以创建一个最简单的自定义的信号了。在viewDidLoad方法中加入这样一行代码：

RACSignal *signal = [self createSignal];

运行程序看一看效果吧。并没有什么卵用。。。。。。。这是必然的。说得形象一点，我们搞出来一个水龙头，但是下面还没有放上盆子。说得专业一点，这还是一个冷信号（Cold signal）。还没有被订阅（Subscribe）。归根结底，我们不了解这个createSignal方法的实现原理。

Ok，按住command键点击方法名，跳过去看看createSignal到底是个啥玩意儿。

+ (RACSignal *)createSignal:(RACDisposable * (^)(id<RACSubscriber> subscriber))didSubscribe {
    return [RACDynamicSignal createSignal:didSubscribe];
}

这个方法有一个block。block需要一个RACSubscriber（订阅者）对象作为传入的参数，会传出一个销毁者（RACDisposable）对象。block名叫做didSubscribe，显然这个block会在block被subscribe之后触发。现在明白冷信号是什么意思了么？没有订阅者（Subscriber）的时候，用于创建signal的block都没有被执行，这个信号当然没有任何卵用。

在viewDidLoad方法中再加一行代码呢：

[signal subscribeNext:^(id x) {
        ;
    }];

即使只是一个空的block，但是因为signal现在被订阅（Subscribe）了，之前的名为didSubscribe的block就被执行了。此时会输出

2015-05-28 15:36:42.661 TwitterInstant[823:253903] signal created

修改一下刚刚的代码，增加一个NSLog的功能。修改后的subscribeNext方法应该像这样：

RACSignal *signal = [self createSignal];
    [signal subscribeNext:^(id x) {
        NSLog(@"aaa");
    }];

运行程序。Oh，Shit！依然没有任何卵用。说好的会执行subscribeNext的block内的代码呢？aaa怎么没有打出来？

其实，仔细一想，这样的结果反而是合理的。我们之前讨论的信号（Signal）被订阅（Subscribe）之后，信号这个水龙头的阀门被打开，水流过信号，落入盆子里。可是为啥落入盆子里就会调用subscribeNext的block中的代码？文章的最初写了，block只是一段预先定义好的代码，在将来的某个时间被调用。可我们至今没有在任何代码中看到这样的调用。我们还是再好好看一看订阅者（Subscriber）吧。

细说订阅者（Subscriber）

之前我们简单的看了订阅者（Subscriber）对象的工作原理：在subscribeNext方法中我们创建了一个订阅者（Subscriber）对象。这个对象是怎么被创建的呢？关键在于那个出现了无数次的subscriberWithNext:(void (^)(id x))next error:(void (^)(NSError *error))error completed:(void (^)(void))completed方法：

+ (instancetype)subscriberWithNext:(void (^)(id x))next error:(void (^)(NSError *error))error completed:(void (^)(void))completed {
    RACSubscriber *subscriber = [[self alloc] init];

    subscriber->_next = [next copy];
    subscriber->_error = [error copy];
    subscriber->_completed = [completed copy];

    return subscriber;
}

看到这里，我想已经非常清楚了。订阅者（Subscriber）对象持有三个属性，都是block。在订阅者的创建过程中，对这三个进行了赋值。等待在将来的某一刻被调用。这就好比这个盆子（订阅者）有许多功能，对于不同的滴水状态，具备不同的处理方法。

同时订阅者（Subscriber）对象还对外提供了三个方法的调用接口：

- (void)sendNext:(id)value;
- (void)sendError:(NSError *)error;
- (void)sendCompleted;

以- (void)sendNext:(id)value方法为例看一看它的实现：

- (void)sendNext:(id)value {
    @synchronized (self) {
        void (^nextBlock)(id) = [self.next copy];
        if (nextBlock == nil) return;

        nextBlock(value);
    }
}

其实最核心的功能即时调用了自己的nextBlock并传入相应的参数而已。

那么订阅者（Subscriber）对象的这三个方法什么时候被调用呢？又应该调用哪一个呢？答案是：由信号决定。试想一下：水龙头告诉底下的盆子：“我要滴水了，你存一下吧。”。这就是让订阅者（盆子）执行nextBlcok。如果水龙头说：“我滴完水了，你可以歇一会了。”这就是让订阅者（盆子）执行completeBlock。如果水龙头说：“我滴不了水了，坏掉了，你可以歇一会了。”这就是让订阅者（盆子）执行errorBlock。显然，在一个信号（Signal）的生命周期中，可以发送无数次next事件，和唯一一次complete或者error事件。

改造一下最初创造signal的方法：

- (RACSignal *)createSignal{
    return [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {
        NSLog(@"signal created");
        [subscriber sendNext:nil];
        return nil;
    }];
}

再次运行，就会发现aaa已经被打印出来了。关键就在于这一次我们调用了订阅者（Subscriber）的sendNext方法。

说了这么多，回头看看问题一。重点在于这个rac_textSignal。如果有兴趣可以看看它的实现。其实本质上还是监听了textfield的text属性。当它发生变化时，就把它的值传出来。至于为什么每次传出的都是text值，这是由这个signal的创建方法决定的。

至于问题二，我们执行了subscribeNext方法创建了一个订阅者（Subscriber），这个订阅者的nextBlcok方法已经被赋值。而rac_textSignal这个信号的实现中，在每次text发生变化的时候，就会调用订阅者的sendNext方法，从而调用nextBlcok中的代码。

这就是一个信号（Signal）与订阅者（Subscriber）的简单实用。当然，ReactiveCocoa框架的功能远不止这些。下一章，我们来讨论一下更多的关于信号（Signal）的使用方法——《ReactiveCocoa框架菜鸟入门——信号（Signal）详解》