RxSwift 之 Subject

BigNerdCoding發表於2017-09-18
Swift

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上一篇文章介紹了 Observable 的基本概念和使用情形。但是大多數情形下，我們需要在應用執行時新增資料到 Observable 中並將其傳送給訂閱者。在這種需求場景下，我們就不得不使用 RxSwift 中另一種型別物件了- Subject 。

在應用中 Subject 實際上同時扮演了兩個不同的角色：既是可觀察物件同時也是觀察者。這意味著 Subject 例項物件既可以接收事件也可以傳送事件。例如，Subject 例項物件可以接收 next 事件資訊，然後再將其傳送給它自己的訂閱者。示例程式碼：

let subject = PublishSubject<String>()

let subscriptionOne = subject
.subscribe(onNext: { string in
  print(string)
})

subject.on(.next("1"))

/* 列印結果：
1
*/複製程式碼

上面程式碼中使用的是 PublishSubject 型別的示例，而 RxSwift 中總共也四種型別的 Subject：

  1. PublishSubject：初始化時並不包含資料，並且只會給訂閱者傳送後續資料。
  2. BehaviorSubject：建立時需要包含初始資料，並且會給訂閱者傳送後續資料和最近的一次資料。
  3. ReplaySubject：建立時需要指定物件快取區容量，該容量表示會給訂閱者重新傳送訂閱前資料的大小。
  4. Variable：BehaviorSubject 物件的封裝型別。它會將當前資料儲存為狀態並且只會給訂閱者重新傳送最近或者初始值。

下面將詳細介紹這四種型別物件的概念以及它們的區別和使用情況。

PublishSubject

如果你僅僅是想讓訂閱者獲取被觀察者在生命週期內若產生的資料的話，那麼你完全可以選用 PublishSubject 。而且 PublishSubject 物件的行為符合正常的預期，它只會給訂閱者傳送其訂閱開始之後的資料。

例如，下圖的最上面的時間線表示被觀察者所傳送的事件，而下面兩個則分別代表不同的觀察者。可以看到下面兩個觀察者都只會接收到訂閱後所傳送的事件而無法獲知之前的情形。

01
01

對應的程式碼為：

let subject = PublishSubject<String>()

let subscriptionOne = subject
.subscribe(onNext: { event in
  print("1) \( event.element ?? event)" )
})

subject.on(.next("1")) 

let subscriptionTwo = subject
.subscribe(onNext: { event in
  print("2) \(event.element ?? event)")
})

subject.on(.next("2"))   

subject.on(.next("3"))   

/* 列印結果
1) 1
1) 2
2) 2
1) 3
2) 3
*/複製程式碼

如果此時我們取消 subscriptionOne 的訂閱併傳送新資料的話，那麼結果為：

subscriptionOne.dispose()
subject.on(.next("4"))  

 /* 列印結果
 2) 4
 */複製程式碼

另外，當 PublishSubject 物件生命週期結束時，無論後續是否繼續有資料產生該物件只會簡單的傳送之前結束生命週期的事件。

// 結束生命週期
subject.onCompleted()

// 傳送新資料
subject.onNext("5")

// 結束觀察
subscriptionTwo.dispose()

let disposeBag = DisposeBag()
// 重新進行訂閱操作 
subject
.subscribe { 
print("3)", $0.element ?? $0) 
} 
.addDisposableTo(disposeBag)
// 傳送新資料
subject.onNext("?")

/* 列印結果
2) completed
3) completed
 */複製程式碼

對於時序敏感的操作來說，PublishSubject 顯然是非常合適的選擇。但是並不是所有的情形都時序敏感，有時候我們可能會希望在訂閱時能夠獲知最近一次的資料。此時，我們就需要使用 BehaviorSubject 物件了。

BehaviorSubject

BehaviorSubject 的行為與 PublishSubject 幾乎一致，不過前者會給訂閱者多傳送一個最近的資料。圖解如下：

02
02

圖示中最上面對應的是所發射的資料，其中第二行表示第一個觀察者，第三行則表示另一個。可以發現第一個觀察者是在 1 之後 2 之前進行觀察的，但是它依然能夠獲取到資料 1 。我們可以通過程式碼進行驗證：

let subject = BehaviorSubject(value: "1")
let bag = DisposeBag()

subject
.subscribe { event in
print("1) event: \(event.element!) ")
}
.addDisposableTo(bag)

subject
.subscribe { event in
print("2) event: \(event.element!) ")
}
.addDisposableTo(bag)

subject.onNext("2")

subject
.subscribe { event in
print("3) event: \(event.element!) ")
}
.addDisposableTo(bag)

subject.onNext("3")複製程式碼

因為始終都能獲取到最近的資料，所以對於那些可能需要預設值的場景，BehaviorSubject 顯然是一個好的選擇。

ReplaySubject

ReplaySubject 與 BehaviorSubject 的行為非常接近，只不過前者允許訂閱者獲取多於 1 個的最近資料。所以從某種意義上來說，後者是前者的一個特例。

下圖就是一個 buffer 大小為 2 的 ReplaySubject 物件。它總過發射了三次資料，其中第一個觀察者獲取了所以的資料。而第二個觀察者雖然是在第二個資料發射後才開始，但它依舊能獲取快取區中儲存的資料。

03
03

程式碼表示如下：

let subject = ReplaySubject<String>.create(bufferSize: 2)

let bag = DisposeBag()

subject
    .subscribe { event in
        print("1) event: \(event.element!) ")
    }
    .addDisposableTo(bag)

subject.onNext("1")

subject.onNext("2")

subject
    .subscribe { event in
        print("2) event: \(event.element!) ")
    }
    .addDisposableTo(bag)

subject.onNext("3")

/* 列印結果：
1) event: 1 
1) event: 2 
2) event: 1 
2) event: 2 
1) event: 3 
2) event: 3 
*/複製程式碼

不過有一點值得我們注意，因為 ReplaySubject 快取機制使用了陣列結構，所以當有大量 ReplaySubject 物件時可能導致記憶體暴增。另外，如果快取物件是圖片等極耗記憶體的資源時也可能導致記憶體問題。所以 ReplaySubject 不可濫用且快取區大小應該合理進行設定。

Variable

前面提到過 Variable 型別是 BehaviorSubject 的封裝型別，從某種意義上你可以將前者當作後者的子類（實際上並不是）。Variable 型別例項的行為與 BehaviorSubject 一致，只不過前者新增了一些自有特性。你可以通過 value 屬性訪問和設定 Variable 型別例項當前的狀態值，這意味著我們無需呼叫 onNext(_:) 了。

作為 BehaviorSubject 封裝後的型別，Variable 在初始化時也需要設定預設值。另外，它傳送資料的行為也與 BehaviorSubject 一致：只會給訂閱者重新傳送最近或者初始值。另一個獨有的特性是，Variable 例項是不會觸發 error 事件的。也就是說，你可以訂閱 Variable 例項的錯誤事件，但是你並不能新增一個錯誤事件到例項中。

程式碼示例：

var variable = Variable("Initial value")

let bag = DisposeBag()

variable.value = "New initial value"

variable.asObservable()
    .subscribe { event in
        print("1) event: \(event.element!) ")
    }
    .addDisposableTo(bag)複製程式碼

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