本文介绍了函数响应式编程思想，通过信号来记录值的变化，同时信号可以被叠加、分割或合并，来处理复杂逻辑，从而实现函数响应式编程。同时本文还介绍了在IOS平台下基于函数响应式编程思想的第三方开源库ReactiveCocoa及其实践。除了介绍ReactiveCocoa的具体编程实践，还介绍了MVVM设计模式，它不同于传统的MVC设计模式，具有低偶和、可重用性、独立开发、可测试性等优点。
关键词 函数响应式编程 ReactiveCocoa MVVM
1 ReactiveCocoa
ReactiveCocoa是Github开源的一款cocoa FRP框架，它具有函数响应式编程的特性。Functional Reactive Programming（以下简称FRP）是一种响应变化的编程。FRP提供了一种信号机制来实现这样的效果，通过信号来记录值的变化。信号可以被叠加、分割或合并。通过对信号的组合，就不需要去监听某个值或事件。这在重交互的应用里是非常有用的。如图1，以注册为例：
提交按钮的状态要跟输入框的状态绑定，比如必选的输入框没有填完时，提交按钮是灰色的，也就是不可点；如果提交按钮不可点，那么文字变成灰色，否则变成蓝色；如果正在提交，那么输入框的文字颜色变成灰色，且不可点，否则变成默认色且可点；如果注册成功就在状态栏显示成功信息，否则显示错误信息，等等。
使用FRP主要有两个好处：直观和灵活。直观的代码容易编写、阅读和维护，灵活的特性便于应对变态的需求。
2几个常见的概念
2.1 Signal and Subscriber
Signal and Subscriber是RAC最核心的内容，这里我想用插头和插座来描述，插座是Signal，插头是Subscriber。想象某个遥远的星球，他们的电像某种物质一样被集中存储，且很珍贵。插座负责去获取电，插头负责使用电，而且一个插座可以插任意数量的插头。当一个插座（Signal）没有插头（Subscriber）时什么也不干，也就是处于冷（Cold）的状态，只有插了插头时才会去获取，这个时候就处于热（Hot）的状态。
Signal获取到数据后，会调用Subscriber的sendNext， sendComplete， sendError方法来传送数据给Subscriber，Subscriber自然也有方法来获取传过来的数据，如：[signal subscribeNext：error：completed]。这样只要没有sendComplete和sendError，新的值就会通过sendNext源源不断地传送过来，举个简单的例子：
[RACObserve（self，username）subscribeNext：^（NSString*newName） NSLog（@"newName：%@"，newName）； }]；
RACObserve使用了KVO来监听property的变化，只要username被自己或外部改变，block就会被执行。但不是所有的property都可以被RACObserve，该property必须支持KVO，比如NSURLCache的currentDiskUsage就不能被RACObserve。
Signal是很灵活的，它可以被修改（map），过滤（filter），叠加（combine），串联（chain），这有助于应对更加复杂的情况，比如：
RAC（self.logInButton，enabled）=[RACSignal
combineLatest：@[
self.usernameTextField.rac_textSignal，
self.passwordTextField.rac_textSignal，
RACObserve（LoginManager.sharedManager，loggingIn），
RACObserve（self，loggedIn）
]reduce：^（NSString*username，NSString*password，NSNumber*loggingIn，NSNumber*loggedIn）{
return@（username.length>0&&password.length>0&&！loggingIn.boolValue&&！loggedIn.boolValue）；
}]；这段代码看起来有点复杂，下面详细说一下，首先是左边的RAC（...），它的作用是将self.logInButton.enabled属性与右边的signal的sendNext值绑定。也就是如果右边的reduce的返回值为NO，那么enabled就为NO。右边的combineLatest是获取这4个signal的next值。其中可以看到self.usernameTextField.rac_textSignal，rac_textSignal是RAC为UITextField添加的category，只要usernameTextField的值有变化，这个值就会被返回（sendNext）。combineLatest需要每个signal至少都有过一次sendNext。reduce的作用是根据接收到的值，再返回一个新的值，这里是@（YES）和@（NO），必须是object。
上面这段代码用到了Signal的组合，想象一下，如果是传统的方式，写起来还是挺复杂的，而且随着功能的增加，调整起来会更加麻烦。
2.2 冷信号（Cold）和热信号（Hot）
上面提到过这两个概念，冷信号默认什么也不干，比如下面这段代码：
RACSignal*signal=[RACSignalcreateSignal：^RACDisposable*（id
subscriber）{
NSLog（@"triggered"）；
[subscribersendNext：@"foobar"]；
[subscribersendCompleted]；
returnnil；
}]；这里创建了一个Signal，但因为没有被subscribe，所以什么也不会发生。加了下面这段代码后，signal就处于Hot的状态了，block里的代码就会被执行。
[signalsubscribeCompleted：^{
NSLog（@"subscription%u"，subscriptions）；
}]；如果这时又有一个新的subscriber了，signal的block还会被执行吗？这就牵扯到了另一个概念：Side Effect。
2.3 Side Effect
还是上面那段代码，如果有多个subscriber，那么signal就会又一次被触发，控制台里会输出两次triggered。这或许是想要的，或许不是。如果要避免这种情况的发生，可以使用 replay 方法，它的作用是保证signal只被触发一次，然后把sendNext的value存起来，下次再有新的subscriber时，直接发送缓存的数据。
3 Cocoa Categories
3.1 UIView Categories
rac_textSignal是加在UITextField上的（UITextField+RACSignalSupport.h），其它常用的UIView也都有添加相应的category，比如UIAlertView，就不需要再用Delegate了。
UIAlertView*alertView=[[UIAlertViewalloc]initWithTitle：@""message：@"Alert"delegate：nilcancelButtonTitle：@"YES"otherButtonTitles：@"NO"，nil]；
[[alertViewrac_buttonClickedSignal]subscribeNext：^（NSNumber*indexNumber）{
if（[indexNumberintValue]==1）{
NSLog（@"youtouchedNO"）；
}else{
NSLog（@"youtouchedYES"）；
}
}]；
[alertViewshow]；有了这些Category，大部分的Delegate都可以使用RAC来做。或许你会想，可不可以subscribe NSMutableArray.rac_sequence.signal，这样每次有新的object或旧的object被移除时都能知道，UITableViewController就可以根据dataSource的变化，来reloadData。但很可惜这样不行，因为RAC是基于KVO的，而NSMutableArray并不会在调用addObject或removeObject时发送通知，所以不可行。不过可以使用NSArray作为UITableView的dataSource，只要dataSource有变动就换成新的Array，这样就可以了。
3.2 Data Structure Categories
常用的数据结构，如NSArray， NSDictionary也都有添加相应的category，比如NSArray添加了rac_sequence，可以将NSArray转换为RACSequence，顺便说一下RACSequence， RACSequence是一组immutable且有序的values，不过这些values是运行时计算的，所以对性能提升有一定的帮助。RACSequence提供了一些方法，如array转换为NSArray，any：检查是否有Value符合要求，all：检查是不是所有的value都符合要求，这里的符合要求的，block返回YES，不符合要求的就返回NO。
3.3 NotificationCenter Category
默认情况下NSNotificationCenter使用Target-Action方式来处理Notification，这样就需要另外定义一个方法，这就涉及到编程领域的两大难题之一：起名字。有了RAC，就有Signal，有了Signal就可以subscribe，于是NotificationCenter就可以这么来处理，还不用担心移除observer的问题。
[[[NSNotificationCenterdefaultCenter]rac_addObserverForName：@"MyNotification"object：nil]subscribeNext：^（NSNotification*notification）{
NSLog（@"NotificationReceived"）；
}]；3.4 NSObject+RACSelectorSignal.h
category有rac_signalForSelector：和rac_signalForSelector：fromProtocol： 这两个方法。先来看前一个，它的意思是当某个selector被调用时，再执行一段指定的代码，相当于hook。比如点击某个按钮后，记个日志。后者表示该selector实现了某个协议，所以可以用它来实现Delegate。
4 MVVM
RAC带来的变化还不仅仅是这些，它还带来了架构层面的变化，MVVM构架如图2所示。
MVVM跟MVC最大的区别是多了个ViewModel，它直接与View绑定，而且对View一无所知。拿做菜打比方的话，ViewModel就是调料，它不关心做的到底是什么菜。这跟Model很像，它可以扮演Model的职责，但其实它是Model的中介，这样当Model的API有变化，或者由本地存储变为远程API调用时，ViewModel的public API可以保持不变。
使用ViewModel的好处是，可以让Controller更加简单和轻便，而且ViewModel相对独立，也更加方便测试和重用。在MVVM体系中，Controller可以被看成View，它的主要工作是处理布局、动画、接收系统事件、展示UI。
MVVM还有一个很重要的概念是 data binding，view的呈现需要data，这个data就是由ViewModel提供的，将view的data与ViewModel的data绑定后，将来双方的数据只要一方有变化，另一方就能收到。
5 结语
本文介绍了ios平台下的一款开源第三方库ReactiveCocoa， 同时还对具体的使用场景也做了详细介绍。另外，本文中还介绍了MVVM设计模式以及其优点。为IOS开发人员提供了一种新的思路。