用于多播的 RACMulticastConnection

KazukoHume 7年前發布 | 7K 次閱讀 iOS開發移動開發 ReactiveCocoa

ReactiveCocoa 中的信號信號在默認情況下都是冷的，每次有新的訂閱者訂閱信號時都會執行信號創建時傳入的 block；這意味著對于任意一個訂閱者，所需要的數據都會 重新計算 ，這在大多數情況下都是開發者想看到的情況，但是這在信號中的 block 有副作用或者較為昂貴時就會有很多問題。

RACMulticastConnection

我們希望有一種模型能夠將冷信號轉變成熱信號，并在合適的時間觸發，向所有的訂閱者發送消息；而今天要介紹的 RACMulticastConnection 就是用于解決上述問題的。

RACMulticastConnection 簡介

RACMulticastConnection 封裝了將一個信號的訂閱分享給多個訂閱者的思想，它的每一個對象都持有兩個 RACSignal ：

RACMulticastConnection-Interface

一個是私有的源信號 sourceSignal ，另一個是用于廣播的信號 signal ，其實是一個 RACSubject 對象，不過對外只提供 RACSignal 接口，用于使用者通過 -subscribeNext: 等方法進行訂閱。

RACMulticastConnection 的初始化

RACMulticastConnection 有一個非常簡單的初始化方法 -initWithSourceSignal:subject: ，不過這個初始化方法是私有的：

- (instancetype)initWithSourceSignal:(RACSignal *)source subject:(RACSubject *)subject {
    self = [super init];

    _sourceSignal = source;
    _serialDisposable = [[RACSerialDisposable alloc] init];
    _signal = subject;

    return self;
}

在 RACMulticastConnection 的頭文件的注釋中，對它的初始化有這樣的說明：

Note that you shouldn't create RACMulticastConnection manually. Instead use -[RACSignal publish] or -[RACSignal multicast:].

我們不應該直接使用 -initWithSourceSignal:subject: 來初始化一個對象，我們應該通過 RACSignal 的實例方法初始化 RACMulticastConnection 實例。

- (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;
}

這兩個方法 -publish 和 -multicast: 都是對初始化方法的封裝，并且都會返回一個 RACMulticastConnection 對象，傳入的 sourceSignal 就是當前信號， subject 就是用于對外廣播的 RACSubject 對象。

RACSignal 和 RACMulticastConnection

網絡請求在客戶端其實是一個非常昂貴的操作，也算是多級緩存中最慢的一級，在使用 ReactiveCocoa 處理業務需求中經常會遇到下面的情況：

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);
}];

通過訂閱發出網絡請求的信號經常會被多次訂閱，以滿足不同 UI 組件更新的需求，但是以上代碼卻有非常嚴重的問題。

RACSignal-And-Subscribe

每一次在 RACSignal 上執行 -subscribeNext: 以及類似方法時，都會發起一次新的網絡請求，我們希望避免這種情況的發生。

為了解決上述問題，我們使用了 -publish 方法獲得一個多播對象 RACMulticastConnection ，更改后的代碼如下：

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];

在這個例子中，我們使用 -publish 方法生成實例，訂閱者不再訂閱源信號，而是訂閱 RACMulticastConnection 中的 RACSubject 熱信號，最后通過 -connect 方法觸發源信號中的任務。

RACSignal-RACMulticastConnection-Connect

對于熱信號不了解的讀者，可以閱讀這篇文章『可變』的熱信號 RACSubject 。

publish 和 multicast 方法

我們再來看一下 -publish 和 -multicast: 這兩個方法的實現：

- (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;
}

當 -publish 方法調用時相當于向 -multicast: 傳入了 RACSubject 。

publish-and-multicast

-publish 只是對 -multicast: 方法的簡單封裝，它們都是通過 RACMulticastConnection 私有的初始化方法 -initWithSourceSignal:subject: 創建一個新的實例。

在使用 -multicast: 方法時，傳入的信號其實就是用于廣播的信號；這個信號必須是一個 RACSubject 本身或者它的子類：

RACSubject - Subclasses

傳入 -multicast: 方法的一般都是 RACSubject 或者 RACReplaySubject 對象。

訂閱源信號的時間點

訂閱 connection.signal 中的數據流時，其實只是向多播對象中的熱信號 RACSubject 持有的數組中加入訂閱者，而這時剛剛創建的 RACSubject 中并沒有任何的消息。

SubscribeNext-To-RACSubject-Before-Connect

只有在調用 -connect 方法之后， RACSubject 才會訂閱源信號 sourceSignal 。

- (RACDisposable *)connect {
    self.serialDisposable.disposable = [self.sourceSignal subscribe:_signal];
    return self.serialDisposable;
}

這時源信號的 didSubscribe 代碼塊才會執行，向 RACSubject 推送消息，消息向下繼續傳遞到 RACSubject 所有的訂閱者中。

Values-From-RACSignal-To-Subscribers

-connect 方法通過 -subscribe: 實際上建立了 RACSignal 和 RACSubject 之間的連接，這種方式保證了 RACSignal 中的 didSubscribe 代碼塊只執行了一次。

所有的訂閱者不再訂閱原信號，而是訂閱 RACMulticastConnection 持有的熱信號 RACSubject ，實現對冷信號的一對多傳播。

在 RACMulticastConnection 中還有另一個用于連接 RACSignal 和 RACSubject 信號的 -autoconnect 方法：

- (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];
                }
            }];
        }];
}

它保證了在 -autoconnect 方法返回的對象被第一次訂閱時，就會建立源信號與熱信號之間的連接。

使用 RACReplaySubject 訂閱源信號

雖然使用 -publish 方法已經能夠解決大部分問題了，但是在 -connect 方法調用之后才訂閱的訂閱者并不能收到消息。

如何才能保存 didSubscribe 執行過程中發送的消息，并在 -connect 調用之后也可以收到消息？這時，我們就要使用 -multicast: 方法和 RACReplaySubject 來完成這個需求了。

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);
}];

除了使用上述的代碼，也有一個更簡單的方式創建包含 RACReplaySubject 對象的 RACMulticastConnection ：

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);
}];

-replay 方法和 -publish 差不多，只是內部封裝的熱信號不同，并在方法調用時就連接原信號：

- (RACSignal *)replay {
    RACReplaySubject *subject = [RACReplaySubject subject];
    RACMulticastConnection *connection = [self multicast:subject];
    [connection connect];
    return connection.signal;
}

除了 -replay 方法， RACSignal 中還定義了與 RACMulticastConnection 中相關的其它 -replay 方法：

- (RACSignal<ValueType> *)replay;
- (RACSignal<ValueType> *)replayLast;
- (RACSignal<ValueType> *)replayLazily;

三個方法都會在 RACMulticastConnection 初始化時傳入一個 RACReplaySubject 對象，不過卻有一點細微的差別：

Difference-Between-Replay-Methods

相比于 -replay 方法， -replayLast 方法生成的 RACMulticastConnection 中熱信號的容量為 1 ：

- (RACSignal *)replayLast {
    RACReplaySubject *subject = [RACReplaySubject replaySubjectWithCapacity:1];
    RACMulticastConnection *connection = [self multicast:subject];
    [connection connect];
    return connection.signal;
}

而 replayLazily 會在返回的信號被 第一次訂閱 時，才會執行 -connect 方法：

- (RACSignal *)replayLazily {
    RACMulticastConnection *connection = [self multicast:[RACReplaySubject subject]];
    return [RACSignal
        defer:^{
            [connection connect];
            return connection.signal;
        }];
}

總結

RACMulticastConnection 在處理冷熱信號相互轉換時非常好用，在 RACSignal 中也提供了很多將原有的冷信號通過 RACMulticastConnection 轉換成熱信號的方法。

用于多播的 RACMulticastConnection

RACMulticastConnection

在遇到冷信號中的行為有副作用后者非常昂貴時，我們就可以使用這些方法將單播變成多播，提高執行效率，減少副作用。

References

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iOS開發移動開發 ReactiveCocoa

用于多播的 RACMulticastConnection

RACMulticastConnection 簡介

RACMulticastConnection 的初始化

RACSignal 和 RACMulticastConnection

publish 和 multicast 方法

訂閱源信號的時間點

使用 RACReplaySubject 訂閱源信號

總結

References

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