从响应式编程到 Combine 实践

大约一年前，Resso 接入了 Combine，利用响应式编程简化了代码逻辑，也积累了很多实践经验。本文会从响应式编程的基本思想并逐步深入介绍 Combine 的概念与最佳实践， 希望能帮助更多的同学顺利上手并实践响应式编程，少踩坑。

等等，Resso 是什么？Resso 来源于 Resonate（共鸣），是字节跳动推出的一个社交音乐流媒体平台，专为下一代音乐发烧友设计，使他们能够通过对音乐的热爱来表达和与他人建立联系。

书回正文，所谓的响应式编程到底是什么呢？

熟悉 Combine 的同学可以直接跳到实践建议部分。​

响应式编程

维基百科对响应式编程的定义是：

• 在计算中，响应式编程是一种面向数据流和变化传播的声明式编程范式。

虽然定义中每个字都认识，但连起来却十分费解。我们可以把定义中的内容分开来理解，逐个击破。首先，让我们来看下声明式编程。

声明式编程

声明式和指令式编程是常见的编程范式。在指令式编程中，开发者通过组合运算、循环、条件等语句让计算机执行程序。声明式与指令式正相反，如果说指令式像是告诉计算机 How to do，而声明式则是告诉计算机 What to do。其实大家都接触过声明式编程，但在编码时并不会意识到。各类 DSL 和函数式编程都属于声明式编程的范畴。

举个例子，假设我们想要获取一个整形数组里的所有奇数。按照指令式的逻辑，我们需要把过程拆解为一步一步的语句：

• 遍历数组中的所有元素。
• 判断是否为奇数。
• 如果是的话，加入到结果中。继续遍历。

var results = [Int]()
for num in values {
    if num %2 != 0 {
        results.append(num)
    }
}

如果按声明式编程来，我们的想法可能是“过滤出所有奇数”，对应的代码就十分直观：

var results = values.filter { $0 % 2 != 0 }

可见上述两种编程方式有着明显的区别：

• 指令式编程：描述过程（How），计算机直接执行并得结果。
• 声明式编程：描述结果（What），让计算机为我们组织出具体过程，最后得到被描述的结果。

“面向数据流和变化传播”

用说人话的方式解释，面向数据流和变化传播是响应未来发生的事件流。

1. 事件发布：某个操作发布了事件A​，事件A​ 可以携带一个可选的数据B 。
2. 操作变形：事件A​ 与数据B​ 经过一个或多个的操作发生了变化，最终得到事件A'​ 与数据B'。
3. 订阅使用：在消费端，有一个或多个订阅者来消费处理后的A'​ 和B'，并进一步驱动程序其他部分 (如 UI )

在这个流程中，无数的事件组成了事件流，订阅者不断接受到新的事件并作出响应。

至此，我们对响应式编程的定义有了初步的理解，即以声明的方式响应未来发生的事件流。在实际编码中，很多优秀的三方库对这套机制进一步抽象，为开发者提供了功能各异的接口。在 iOS 开发中，有三种主流的响应式“流派“。

响应式流派

• ReactiveX：RxSwift
• Reactive Streams：Combine
• Reactive*：ReactiveCocoa / ReactiveSwift ／ReactiveObjc

这三个流派分别是 ReactiveX、Reactive Streams 和 Reactive*。ReactiveX 接下来会详细介绍。Reactive Stream 旨在定义一套非阻塞式异步事件流处理标准，Combine 选择了它作为实现的规范。以 ReactiveCocoa 为代表的 Reactive* 在 Objective-C 时代曾非常流行，但随着 Swift 崛起，更多开发者选择了 RxSwift 或 Combine，导致 Reactive* 整体热度下降不少。

ReactiveX (Reactive Extension)

ReactiveX 最初是微软在 .NET 上实现的一个响应式的拓展。它的接口命名并不直观，如 Observable （可观测的） 和 Observer（观测者）。ReactiveX 的优势在于创新地融入了许多函数式编程的概念，使得整个事件流的变形非常灵活。这个易用且强大的概念迅速被各个语言的开发者青睐，因此 ReactiveX 在很多语言都有对应版本的实现（如 RxJS，RxJava，RxSwift），都非常流行。Resso 的 Android 团队就在重度使用 RxJava。

为何选择 Combine

Combine 是 Apple 在 2019 年推出的一个类似 RxSwift 的异步事件处理框架。

通过对事件处理的操作进行组合 (combine) ，来对异步事件进行自定义处理 (这也正是 Combine 框架的名字的由来)。Combine 提供了一组声明式的 Swift API，来处理随时间变化的值。这些值可以代表用户界面的事件，网络的响应，计划好的事件，或者很多其他类型的异步数据。

Resso iOS 团队也曾短暂尝试过 RxSwift，但在仔细考察 Combine 后，发现 Combine 无论是在性能、调试便捷程度上都优于 RxSwift，此外还有内置框架和 SwiftUI 官配的特殊优势，受其多方面优势的吸引，我们全面切换到了 Combine。

Combine 的优势

相较于 RxSwift，Combine 有很多优势：

• Apple 出品

• 内置在系统中，对 App 包体积无影响

• 性能更好
• Debug 更便捷
• SwiftUI 官配

性能优势

Combine 的各项操作相较 RxSwift 有 30% 多的性能提升。

Reference: Combine vs. RxSwift Performance Benchmark Test Suite

Debug 优势

由于 Combine 是一方库，在 Xcode 中开启了 Show stack frames without debug symbols and between libraries 选项后，无效的堆栈可以大幅的减少，提升了 Debug 效率。

// 在 GlobalQueue 中接受并答应出数组中的值
[1, 2, 3, 4].publisher
    .receive(on: DispatchQueue.global())
    .sink { value in
        print(value)
    }

Combine 接口

上文提到，Combine 的接口是基于 Reactive Streams Spec 实现的，Reactive Streams 中已经定义好