[譯] iOS 裡的 MVVM 和 RxSwift

iWeslie發表於2019-04-18
iOSMVVMSwift

在本文中，我將介紹 iOS 程式設計中的 MVVM 設計模式以及 RxSwift。本文分為兩部分，第一部分簡要介紹了設計模式和 RxSwift 的基礎知識，而在 第二部分 裡，有一個實現了 MVVM 和 RxSwift 的示例專案。

設計模式：

首先，我們為什麼要使用設計模式呢？簡而言之，就是為了避免我們的程式碼亂成一團，當然這不是唯一的原因，其中有一個原因是可測試性。設計模式有很多，我們可以指出幾個非常受歡迎的模式：MVC、MVVM、MVP 和 VIPER。下面的圖片將這幾個設計模式的分佈協作性，可測試性和易用性進行了比較。

Compare of design patterns ( from NSLondon )

這些設計模式都有自己的優缺點，但最終它們都能使我們的程式碼更清晰、簡單並且易於閱讀。本文重點介紹 MVVM，我希望你能在閱讀完 第二部分 後著手實現它。

讓我們簡單介紹一下 MVC，然後繼續討論 MVVM

MVC：

蘋果官方建議使用 MVC 進行 iOS 程式設計，如果你有一定的 iOS 開發經驗，你可能會熟悉 MVC。這個模式由 Model、View 和 Controller 組成，其中 Controller 負責將 Model 連線到 View。理論上看起來 View 和 Controller 是兩個不同的東西，但在 iOS 的世界中，不幸的是，大多數情況下它們是一回事。當然，在小型專案中，一切似乎都符合規律，但是一旦你的專案變得龐大，Controller 因實現了大部分業務邏輯而變得臃腫，這會導致程式碼變得混亂，但是如果你能正確編寫 MVC，並儘可能地把 Controller 裡的東西解耦，大多數情況下這個問題將得到解決。

MVC from apple docs
官方文件中的 MVC

MVVM：

picture from github

MVVM 代表 Model、View 和 ViewModel，其中，View 和業務邏輯實現了 Controller，View 以及動畫，ViewModel 裡則是 api 的呼叫。實際上 ViewModel 這層是 Model 和 View 之間的介面並且它給 View 提供資料。有一點要注意的是，如果你在 ViewModel 的檔案中看到以下程式碼，那你可能是在某處犯了一個錯誤：

import UIKit
複製程式碼

這是因為 ViewModel 不應該和 View 有任何牽連，在 第二部分 中我們將藉助一個例子來研究這篇文章。

RxSwift：

MVVM 的一個特性是資料和 View 的繫結，而 RxSwift 就很完美地實現了這一點。當然，您也可以使用 delegate，KVO 或閉包執行此操作，但 Rx 的有一個特性就是，它是一種思想，在很多語言裡通用，因此它與程式語言關係並不大。你可以在 這裡 找到它支援的語言列表。現在在這一部分我們將解釋 RxSwift 的基礎知識，當然，它們也是 Rx 世界的基礎知識。然後在 第二部分 中，我們將憑藉 MVVM 使用 RxSwift 建立一個專案。

響應式程式設計：

既然 RxSwift 是基於響應式程式設計的，那這究竟是什麼意思呢？

在計算機中，響應式程式設計或反應式程式設計（Reactive programming）是一種面向資料流和變化傳播的程式設計正規化。這意味著可以在程式語言中很方便地表達靜態或動態的資料流，而相關的計算模型會自動將變化的值通過資料流進行傳播。—— 維基百科

也許你在讀完後對本段的任何內容還是不怎麼了解，那下面我們就通過以下的例子來進一步理解它：

假設你現在有三個變數（a，b，c）：

var a: Int = 1
var b: Int = 2
var c: Int = a + b // 輸出 3
複製程式碼

現在如果我們將 a 從 1 改為 2 並且我們列印 c，它的值仍然是 3。但是在響應式程式設計的世界中一切都變得不一樣了，c 的值取決於 a 和 b，這意味著如果你把 a 從 1 改為 2，那 c 的值就會自動從 3 變為 4 而不需要你自行更改。

var a: Int = 1
var b: Int = 2
var c: Int = a + b // 輸出 3
a = 2
print("c=\(c)")
// 輸出 c=3
// 在響應式程式設計中 c=4
複製程式碼

現在讓我們開始學習 RxSwift 的基礎知識：

在 RxSwift（當然還有其他 Rx）的世界中，一切事物都是事件流，其中包括 UI 事件和網路請求等等。請切記這一點，我將用現實生活中的例子來解釋：

你的手機是一個 可觀察物件（Observable），它會產生一些事件，例如鈴聲或者推送通知等，這會讓你引起注意，事實上你訂閱（subscribe）了你的手機，並決定如何處理這些事件，比如你有時候刪除或者檢視一些通知，事實上這些事件是一些 訊號（signal），而你是做出決定的 觀察者（Observer）。

[譯] iOS 裡的 MVVM 和 RxSwift

下面讓我們來程式碼來實現它：

Observable 和 Observer（訂閱者）：

在 Rx 世界中，一些變數是 Observable，而另一些是 Observer（或訂閱者）。

因此 Observable 是通用的，如果它確遵循了 ObservableType 協議，你可以監聽你想要的任何型別。

[譯] iOS 裡的 MVVM 和 RxSwift

現在讓我們定義一些 Observable：

let helloObservableString = Observable.just("Hello Rx World")
let observableInt = Observable.of(0, 1, 2)
let dictSequence = Observable.from([1: "Hello", 2: "World"])
複製程式碼

在上面例子中，我們分別定義了 Observable 型別的 String，Int 和 Dictionary，現在我們應該 訂閱 我們的 Observable，這樣我們就可以從發出的訊號中讀取資訊。

helloObservableString.subscribe({ event in
    print(event)
})
// 輸出：
// next(Hello Rx World)
// completed
複製程式碼

你可能在想輸出為什麼會出現 next 和 completed，為什麼 ‘hello world’ 就不能好好列印一個字串，我得說這就是 Observable 最重要的特性：

實際上每個 Observable 都是一個 序列，與 Swift 裡 Sequence 的主要區別在於 Observable 的值可以是非同步的。如果你不理解這點並不重要，但是希望你能理解下面的描述，我以圖的方式呈現了這一特性：

sequence of events

在上面的圖中，我們有三個 Observable，第一行是 Int 型別，從 1 數到 6。在第二行是 String，從 ‘a’ 到 ‘f’，隨即發生了一些錯誤。最後一行是 Observable 型別的手勢，它還沒有完成，還在繼續。

這些顯示 Observable 變數事件的影象叫做大理石圖。想要了解更多資訊，您可以訪問 這個網站 或從 App Store 下載 這個 App（它也是開源的 ??，這裡 有 App 的原始碼）。

在 Rx 世界中，對於每個 Observable，都是由 3 種可能的列舉值組成：

  1. .next(value: T)

  2. .error(error: Error)

  3. .completed

當 Observable 新增值時，呼叫 next 並通過相關的 value 屬性（1 到 6，‘a’ 到 ‘f’）將值傳遞給 Observer（或訂閱者）。

如果 Observable 遇到了錯誤❌，則發出錯誤事件然後完成（‘f’ 之後的 X）。

如果 Observable 完成，則呼叫 completed 事件（6 之後）。

如果你想要取消訂閱一個 Observable，我們可以呼叫 dispose 方法，或者如果你想在你的 View deinit 的時候呼叫這個方法你應該使用 DisposeBag 在你的類反初始化時來進行你想要的操作。在這裡強調一點，如果你忘記使用 dispose 的話會導致記憶體洩漏☠️?。例如，你應該這樣訂閱 Observable：

let disposeBag = DisposeBag()
helloObservableString.subscribe({ event in
    print(event)
}).disposed(by: disposeBag)
複製程式碼

現在讓我們看看將 Rx 與函數語言程式設計相結合有多完美。假設你有 Observable 的 Int 並且你訂閱了它，現在 Observable 會給你一堆 Int，你可以使用很多方法改變來自 Observable 的發出訊號，例如：

Map:

你可以使用 map 方法讓訊號在到達訂閱者之前做出一些改變。例如，我們有 Observable 的 Int，它發出了 2，3，4 三個數字，現在我們想要它們在傳給訂閱者之前都乘以 10，我們可以這麼做：

map marble

Observable<Int>.of(2, 3, 4).map { value in
        return value * 10
    }.subscribe(onNext: {
        print($0)
    }).disposed(by: disposeBag)
// 輸出：20 30 40
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Filter:

您可能又會想是否能讓它們在傳給訂閱者之前過濾掉一些值，例如，過濾掉示例中大於 25 的數字：

Observable<Int>.of(2, 3, 4).map { value in
        return value * 10
    }
    .filter( return $0 > 25 )
    .subscribe(onNext: {
        print($0)
    }).disposed(by: disposeBag)
// 輸出：30 40
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FlatMap:

又比如您有兩個 Observable 物件，並且您希望將它們合二為一：

[譯] iOS 裡的 MVVM 和 RxSwift

在上面的例子中，Observable A 和 Observable B 被組合在一起並形成一個新的 Observable：

let sequenceA = Observable<Int>.of(1, 2)
let sequenceB = Observable<Int>.of(1, 2)
let sequenceOfAB = Observable.of(sequenceA, sequenceB)
sequenceOfAB.flatMap { return $0 }.subscribe(onNext: {
    print($0)
}).disposed(by: disposeBag)
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distinctUntilChanged 或 debounce：

這兩個方法是搜尋中最有用的方法之一。例如，使用者想要搜尋單詞，您可能在使用者輸入每個字元時都呼叫搜尋 API。如果使用者快速鍵入，這樣的話你就會進行很多不必要的請求。為了達到此目的，正確的方法應該是在使用者停止鍵入時呼叫搜尋 API。這時您可以使用 debounce：

usernameOutlet.rx.text
    .debounce(0.3, scheduler: MainScheduler.instance)
    .subscribe(onNext: { [unowned self] text in
        self?.search(withQuery: text)
    }).addDisposableTo(disposeBag)
複製程式碼

在上面的例子中，如果使用者名稱 TextField 的內容在 0.3 秒內發生變化，則這些訊號不會到達訂閱者，因此不會呼叫搜尋方法。只有當使用者在 0.3 秒後停止輸入，訂閱者才會收到訊號並呼叫搜尋方法。

distinctUntilChanged 功能對變化很敏感，這意味著如果兩個訊號在訊號沒有變化之前得到相同的訊號，它將不會被髮送給使用者。

Rx 世界比你想象的要大得多，我在 文章的第二部分 中講述了我認為需要的一些基本概念，裡面有一個使用 RxSwift 的實際專案。

來自 raywenderlich 的 RxSwift 入門文章非常棒，我強烈推薦閱讀。

你可能不會在文章中注意到 RxSwift，因為它是 Swift 的高階概念之一，你可能每天都要閱讀不同的文章才能弄明白它。您可以通過 此連結 看到 RxSwift 部分中的幾篇好文章。

你可以通過 文章的第二部分 將 Rx 引入到 MVVM 的實際專案中，因為通過例項你將更好、更容易地理解 RxSwift 的概念。

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