參加 2018 ngChina 開發者大會,特別喜歡 Michael Hladky 奧地利帥哥的 RxJS 分享,現在拿出來好好學習工作坊的內容(工作坊Demo地址),結合這個示例,做了一個改進版本,實現更簡潔,邏輯更直觀。
一、摩斯密碼是什麼?
瞭解者可跳過次章節
摩斯密碼(Morse),是一種時通時斷的訊號程式碼,這種訊號程式碼通過不同的排列組合來表達不同的英文字母、數字和標點符號等。
地球人都知道的 SOS 求救訊號,就是 Morse,三短(S) 三長(O) 三短(S)。
訊號對應表如下:
二、業務邏輯分析
分析關鍵步驟,很巧,和把大象裝進冰箱裡同樣都只需要三步耶:
第一步,識別點訊號,短為 “滴” 長為“嗒”。
第二步,根據 “長間隔” 來切片分組。
第三步,分組資料根據對應錶轉化出最終結果。
三、擼程式碼,優化後版本(完整線上示例)
開始前要做好熱身活動:
Morse 的最小單元,"." 代表嘀,"-" 代表嗒,點選事件用 Down 代表 mousedown,Up 代表 mouseup。
200ms 間隔用來區別嘀嗒,1s 間隔用來區分一個 Morse 單元組的結束。
// 點訊號 = Down - Up = 間隔 < 200ms ?"." : "-";
// Down <200ms Up >1s = "." = E
// Down <200ms Up <1s Down >200ms Up >1s = ".", "-" = A
// 直接使用 fromEvent 操作符,來生成點選操作的流,然後用 map 操作符轉化成時間戳,
// takeUntil 用來控制流的結束,避免重複訂閱。
const clickBegin$ = fromEvent(this.sendButtonElementRef.nativeElement, 'mousedown')
.pipe(
takeUntil(this.onDestroy$),
map(n => Date.now())
)
const clickEnd$ = fromEvent(this.sendButtonElementRef.nativeElement, 'mouseup')
.pipe(
takeUntil(this.onDestroy$),
map(n => Date.now())
) 複製程式碼
第一步,識別點訊號為 “滴” “嗒”
前面程式碼已經拿到點選事件的流,並且用 “map” 操作符,把資料轉化為當前的時間戳。
下面開始計算 Down & Up 之間的間隔時間,思考,合併兩個流的的操作符有哪些呢?
- forkJoin、concat ? 需要兩個流 complate 狀態後才返回資料,不適應資料持續輸出的場景。
- merge ? Down & Up 的時間戳不會同時獲得,還需要處理儲存的問題,不完全適應場景。
- combineLatest ? 滿足資料持續輸出,滿足同時獲得,哎喲,還不錯。 但是這個操作符的特點是,會快取上一次的值,所以第二次 Down 也會獲得到資料,Up - Down 也就會為負值,取絕對值後可以用來判斷是否 >1s,來區分一個 Morse 單元組的結束。
- zip ? 哎呀哈,這個更合適呢,盤它! 單詞選的很到位,這個操作符功能可以理解為像拉鍊一樣,確保獲得資料每一次都是一個純淨的 Down & Up。 但是需要注意 zip 會自動快取資料,例如 zip(A,B , B,B),A收到的資料一直比B 收到的資料一直比B收到的資料一直比B多太多,有記憶體溢位風險,就像拉錯位的拉鍊,很藍瘦。
// zip的實現
zip(clickBegin$, clickEnd$)
.pipe(
// 計算 Down - Up 間隔時間
map(this.toTimeDiff),
// 根據間隔時間,轉化為嘀嗒替代字元 "." "-"
map(this.msToMorseCharacter)
)
.subscribe(result => {
// 傳送到主訊號流
morseSignal$.next(result);
}); 複製程式碼
第二步,根據 “長間隔” 來切片分組
分組的操作符有哪些?
- partition? 根據函式拆成兩個流。
- groupBy? 根據函式拆成 n 個流。
- window? 根據流拆成 n 個流。以上各位都打擾了,我還要自己處理資料快取,再見。
- buffer? 哇,初戀般的感覺,用流控制來做切片資料成陣列,拿到陣列只需要 join 一下就好,就可以去去匹配對應表了,好棒! “長間隔”的切片流,怎麼獲得呢?拿出法寶 debounceTime(1000) ,當點選的 Down Up 週期完成後,間隔 1s 就認為是一個Morse 單元組的結束。 然後又遇到了問題,怎麼判斷一個點選週期呢?不用單純用 Up ,因為下一個 Down Up 週期可能會超出 1s,就會導致切片時機錯誤。所以模擬了點選持續的流 clickKeeping,用switchMap替換為新的流且不影響原來的流,timer產生一個小於1s間隔的持續流訊號,用takeUntil在Up事件流clickEnd ,用 switchMap 替換為新的流且不影響原來的流,timer 產生一個小於 1s 間隔的持續流訊號,用 takeUntil 在 Up 事件流 clickEnd,用switchMap替換為新的流且不影響原來的流,timer產生一個小於1s間隔的持續流訊號,用takeUntil在Up事件流clickEnd 後把整個流結束。
// 點選持續狀態流
const clickKeeping$ = clickBegin$
.pipe(
// 替換為新的流,不影響原來的流
switchMap(() => {
// 定時在持續傳送資料,維持點選中狀態
return timer(0, morseTimeRanges.lessThenlongBreak).pipe(
// 直到 Up 後結束點選狀態
takeUntil(clickEnd$)
);
})
)
// “長間隔”的切片流
const morseBreak$ = clickKeeping$.pipe(
debounceTime(morseTimeRanges.longBreak)
);
// 獲得 Morse 單元組
morseSignal$
.pipe(
// 切片分組主訊號流
buffer(morseBreak$) // 轉化為,例如 ['.', '.', '.']
) 複製程式碼
第三步,分組資料根據對應錶轉化出最終結果
join(’’) Morse 單元組去匹配對應表,很簡單不用說。
錯誤發生在 switchMap 中,分支流報錯,但是主流不會收到影響,然後用 catchError 捕捉錯誤。
// Morse 單元組去匹配對應表
private translateSymbolToLetter = morseArray => {
const morseCharacters = morseArray.join('');
const find = morseTranslations.find(n => n.symbol === morseCharacters)
// 這裡 find 可能為 undefined 導致報錯,但是錯誤會被 catchError 捕捉
return find.char;
}
// 轉化+錯誤處理,最終完成
morseSignal$
.pipe(
buffer(morseBreak$),
switchMap(n => {
return of(n).pipe(
// 只為了 Demo 演示中的展示用
tap(n => this.lastMorseGroupCharacters = n.join(' ')),
// 轉化成對應表中字元
map(this.translateSymbolToLetter),
// 捕捉錯誤
catchError(n => {
return of(morseCharacters.errorString);
})
)
})
)
.subscribe(result => {
// 輸出最終轉化結果
this.morseLog.push(result);
console.log('結果:', result)
}); 複製程式碼
四、解讀 Michael Hladky 大神的示例
整體上,把 “嘀嗒” “短間隔” “長間隔” 都轉化成替代符,過濾無用的替代符,然後 filter “長間隔” 替代符的流,來做 buffer 切片資料。其他還有因為使用 combineLatest 操作符導致的不同。
// 識別 “嘀” “嗒”
const morseCharFromEvents$ = observableCombineLatest(this.startEvents$, this.stopEvents$)
.pipe(
// 計算 mousedown mouseup 時間間隔
map(this.toTimeDiff),
// 轉化成識別符號
map(this.msToMorseChar),
// 過濾 Morse 單元組中的 “短間隔“ 識別符號
filter(this.isCharNoShortBreak as any)
);
// 主訊號流
this.morseChar$ = observableMerge(morseCharFromEvents$, this.injectMorseChar$)
// 識別 “長間隔“ 識別符號,來作為切片流
const longBreaks$ = this.morseChar$
.pipe(filter(this.isCharLongBreak as any));
// 切片成 Morse 單元組
this.morseSymbol$ = this.morseChar$
.pipe(
buffer(longBreaks$),
map(this.charArrayToSymbol),
filter(n => (n !== '') as any)
)
// 錯誤處理 + 識別符號對應錶轉化
this.morseLetter$ = this.morseSymbol$
.pipe(
switchMap(n => observableOf(n).pipe(this.saveTranslate('ERROR')))
);
// Up 後補4個 “長間隔“ 識別符號,用來做 Morse 單元組的結束
const breakEmitter$ = observableTimer(this.msLongBreak, this.msLongBreak)
.pipe(
mapTo(this.mC.longBreak),
take(4)
);
this.stopEventsSubject
.pipe(
switchMapTo(
breakEmitter$.pipe(takeUntil(this.startEventsSubject))
)
)
.subscribe(n => this.injectMorseChar(n)); 複製程式碼
總結
下圖是讀完《深入淺出RxJS》後的學習筆記,標註了一些操作符的快速記憶特點,方便使用的適合查閱。
本文作者:甄帥
文章來源:Worktile技術部落格
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