第 1 天 - 前言 & RxSwift 簡介

12th鐵人賽

Bing

2020-09-15 16:48:38

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前言及規劃

Hello，大家好，我是Bing，在新工作接觸到RxSwift，過程中受到我學長許多幫忙，也接觸到許多大神的教材，期許接下來30天，能從頭了解RxSwift，一方面精進一方面分享，若有大神路過，請多多指導一下！

關於這30天的規劃，起初會花點時間讚揚Rx跟介紹資源，接著圍繞著Observable的各種操作，預計約會花了兩週時間，因為剛開始在使用Rx時都會胡亂用，想趁這個機會仔細地理解它們，所以才叫做探索之旅（笑）
接著，花約略一週時間討論異常處理、多執行緒、測試，最後一週，討論UITableView+Rx、常用的RxSwift套件，有機會的話想帶個練習當作最後ending，不知道時間夠不夠用，就邊走邊看吧!

好了，第一天不能偷懶，以下開始正文

簡介

RxSwift最被大家喜愛的原因應該是binding神好用，但RxSwift不只有binding哦，我覺得重點在它的Functional特性，帶給我們撰寫思維改變，還有Reactive特性能輕易解決非同步問題。

RxSwift就是ReactiveX的Swift版本，所以我們先從ReactiveX（簡稱Rx）官方首頁看起，看看是怎麼解釋Rx，有這麼一句話

ReactiveX is a combination of the best ideas from
the Observer pattern, the Iterator pattern, and functional programming

這裡面有三個專有名詞，每個都是很艱深的知識，今天我們就圍繞著這三個專有名詞，概略的了解一下Rx吧！

觀察者模式 Observer pattern

是設計模式的一種，概念是這樣，會有一個被觀察者（Observable）和多個觀察者（Observer），當Observable改變狀態，Observer就能收到通知，也就是說Observer不用一直去檢查Observable的狀態。

當在一對多物件之間要溝通時，觀察者模式就特別好用，另外，Observer是基於Observable的介面，所以對Observable來說，它不知道Observer的實作細節，也就代表兩者之間是鬆耦合（loose-coupling），所以可以輕易的加入或移除Observer，程式還是會運行的很順暢。

在Rx當中，就是以觀察者模式為基礎，來監聽Observable streams的變化，並且發送給Observer。

疊代器模式 Iterator pattern

是設計模式的一種，多個物件聚集起來成為一個聚合（Collection），可能是Array、Stack或是ArrayList...等，不同的資料結構取值的方法都不同。

疊代器模式會有一個名為Iterator的介面，基本上有兩個method，next跟hasNext，不同的資料結構去實踐 Iterator的介面，在藉由Iterator.next來發送數值給使用者，這樣用起來就會很舒服，根本不用在乎裡面的實作方式，也是一種基於介面不基於實作的例子。

在Rx當中，Observable就像是Iterator一樣，依序的來發送元素給訂閱他的訂閱者，也就是Rx中的.next事件，若發送完畢，就會發送.completed事件，也就是對應Iterator中的!hasNext()。

函式語言程式設計 Functional programming

程式設計法是定義程式風格的一門學問，在介紹Functional programming之前，因為我覺得這很有趣，所以讓我們先花點時間了解Imperative programming（指令式程式設計）跟Declarative programming（宣告式程式設計），下面我就簡稱 Imperative 跟 Declarative。

撰寫Imperative大概會像下面這樣，工程師去命令電腦該如何去做（How to do），程式碼基本上就是從上往下跑，整體來說是線性，並且會保留狀態（state），狀態會保存一些數值，在各種情境下根據狀態來決定程式走向，並且隨著時間不同，狀態會跟著改變，這種你做了某些事情，導致某個地方改變了（可能狀態改變、可能寫資料到硬碟等等），這就是所謂的Side effect（副作用）。

var maleCount = 0, femaleCount = 0;

for student in students {
    if (student.gender == "M") {
        maleCount += 1
    } else {
        femaleCount += 1
    }
}

根據Peter Van Roy 的所提出的程式設計法分類，有統整一張分類圖，可以看到Object-oriented programming（物件導向程式設計，簡稱OOP）就是指令式衍伸的一種。

另一種是Declarative，SQL就是其中一種，撰寫的時候很像是用描述的方式在寫程式，告訴電腦我要做什麼（What to do），你要怎麼處理我都不在意，給我結果就好，在可讀性上很好，通常照著順序瀏覽就能理解程式的目的Functional programming就是屬於Declarative的一種。

SELECT count(*) FROM Student WHERE gender = 'M';

SELECT count(*) FROM Student WHERE gender = 'F';

在找素材時，看到這影片 GOTO 2017 • Programming Across Paradigms • Anjana Vakil，講者Anjana Vakil全面性的介紹程式設計法，淺顯易懂，小弟我受益良多，下面擷取部分內容跟我自己的心得。

隨著專案越來越大，Imperative的方式會充斥著各種State，就好像精密的時鐘，可能程式擺的順序不同，導致在某個時間點的狀態不同，最終，對結果照成非預期影響，重點你要Debug還很難，這就是為什麼Global variable 很可怕，這也點出一個點，因為變數是Mutable（可變的），在運行時所以會很難確切掌握。

面對這問題，有人提出OOP，大致上概念就是把程式切小塊，彼此之間不共享狀態（Share state），減少狀態被莫名其妙被其他程式改變的問題，但仍然允許Mutable state。

另一種解決方法，就是Functional programming，它就像生產線一樣，資料的方向是單一的，寫起來會像串香腸一樣，一個串一個。它極力避免Mutable state，也就是倡導Immutable（不可變的），實際上就是把程式碼變成 Pure function，講白話就是，你給它input，Pure function會幫你處理一些事情，做完會給你output，全部事情就在function內部做完，且不會影響到外部其他狀態，稱為『沒有side effect』。Functional programming來寫大概會像這樣

let femaleCount = students.filter { $0.gender == "F" }.count

let maleCount = students.filter { $0.gender == "M" }.count

所以Rx是 ...

經過上面出淺的介紹，可以理解Rx就是 Observer pattern + Iterator pattern + Functional programming，Rx基於可觀察的Observable構成一個非同步（asynchronous）與事件為主（event-based）的程式，是Reactive Programming（回應式程式設計）的一種實現方式，所謂的Reactive Programming就是 data streams的概念，事件、消息、錯誤訊息...等一切的一切將透過Data streams傳遞，藉由觀察這些stream來作出對應的反應，且一切都是以非同步的方式進行。

補充

在找資料的過程中，看到有人說Rx是Functional Reactive Programing（FRP），在官方介紹中有特別說明，這不是那麼正確，Rx可能會是Functional，可能會是Reactive，但FRP是另外一件東西，在定義的上 FRP 則是隨著時間continuously（連續的）操作數值，Rx則是 discrete（離散的）

參考 ReactiveX - Intro

使用Rx好處

延續了訂閱者模式的優點，用來綁定或取消綁定都很方便（Composable, Reusable）
延續了Declarative的優點，從 Rx code 就能看出這程式的目的（Understandable and concise
延續了Functional programming的優點，極度避免Mutable state，讓資料流呈單向流動
延續了Reactive programming的優點，處理非同步事件超方便

如講者 Anjana Vakil 在影片中講的，我們要做的不是說Functional programming好讚就都用，然後撇除 OOP，而是知道熟知兩者的優缺點，在面對不同情境下，選擇出最合適的方案，如同我們使用Rx，不應該不加思索的使用，有些靜態的、固定的，也許就可以衡量是不是用原生的做法就好？這樣也許更加單純好維護。

第一天好像講太多，因為自己也滿有興趣，找了一些資料，放心，從明天開始，篇幅不會這麼多了（？），明天講講怎麼自學，有哪些推薦資源，就這樣，明天見。