ReactiveCocoa 2.0 的冷热信号

一直以来对于 RAC 2.0 中冷信号与热信号的区别了解得并不多。一方面，它们都属于 RACSignal 这个类，刚入门之时往往不太注意它们之间的区别，早期的一些文章对于这方面的阐述并不多，往往只是几句话带过。另一方面，自己也没有太重度使用这个库。

到了 RAC 3.0 时代（4.0也有了@_@），RACSignal 信号被拆成2个独立的类，Signal（热）和 SignalProducer（冷）。对于它们之间的区别也开始有了好奇。最近也有文章对这方面进行了深入的探讨：细说 ReactiveCocoa 的冷信号与热信号（一）和（二），写得很详细，未来貌似还有新的文章会继续探讨。

RAC 2.0：RACSignal
RAC 3.0：Signal(热) 和 SignalProducer(冷)

简介

本文主要探讨 RAC 2.0 冷热信号之间的区别，关于它们的定义，我们不如先从 3.0 的文档着手。毕竟核心理念是一致的。

SIGNAL（热信号）
- Signals start work when instantiated
- Observing a signal does not have side effects
- All observers of a signal see the same events in the same order
SIGNALPRODUCER（冷信号）
- Signal producers start work on demand by creating signals
- Each produced signal may send different events at different times

大致翻译过来，可以理解为：

热信号：主动的，多个订阅者收到的是同一个信号，没有副作用（side effect）。

冷信号：被动的，多个订阅者收到的信号是不同的信号，一般有副作用。

代码演示

那么在 RAC 2.0 里面，冷信号和热信号到底长什么样呢？

冷信号：


- (void)codeSignal{
    __block int num = 0;
    RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id  subscriber) {
        num++;
        NSLog(@"Increment num to: %i", num);
        [subscriber sendNext:@(num)];
        return nil;
    }];

    NSLog(@"Subscribe S1");
    [signal subscribeNext:^(id x) {
        NSLog(@"S1: %@", x);
    }];

    NSLog(@"Subscribe S2");
    [signal subscribeNext:^(id x) {
        NSLog(@"S2: %@", x);
    }];
}

//输出：
//2015-10-29 20:02:29.273 Demo[15695:2428799] Subscribe S1
//2015-10-29 20:02:29.276 Demo[15695:2428799] Increment num to: 1
//2015-10-29 20:02:29.276 Demo[15695:2428799] S1: 1
//2015-10-29 20:02:29.276 Demo[15695:2428799] Subscribe S2
//2015-10-29 20:02:29.276 Demo[15695:2428799] Increment num to: 2
//2015-10-29 20:02:29.276 Demo[15695:2428799] S2: 2

从输出的信息可以看到，

block 引用了外部变量 num，每次输出会递增，也就是所谓的副作用；
“Subscribe S1” 在 block “Increment num to: 1” 之前执行，说明是被动的；
“S1: 1” 与 “S2: 2” 说明 2 个订阅者收到了不同的信号。

下面我们再来看看热信号，demo 比较多，
热信号 1：

- (void)replay{

    __block int num = 0;
    RACSignal *signal = [[RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id  subscriber) {
        num++;
        NSLog(@"Increment num to: %i", num);
        [subscriber sendNext:@(num)];
        return nil;
    }] replay];

    NSLog(@"Start subscriptions");

    [signal subscribeNext:^(id x) {
        NSLog(@"S1: %@", x);
    }];

    [signal subscribeNext:^(id x) {
        NSLog(@"S2: %@", x);
    }];

    [signal subscribeNext:^(id x) {
        NSLog(@"S3: %@", x);
    }];
}
//输出
//2015-10-29 19:49:47.880 Demo[15459:2381206] Increment num to: 1
//2015-10-29 19:49:47.881 Demo[15459:2381206] Start subscriptions
//2015-10-29 19:49:47.882 Demo[15459:2381206] S1: 1
//2015-10-29 19:49:47.882 Demo[15459:2381206] S2: 1
//2015-10-29 19:49:47.882 Demo[15459:2381206] S3: 1

从输出的信息可以看到：它满足热信号的特征：主动，多个订阅者收到的是同一个信号，没有副作用。这里不再详细描述，以下也是热信号的例子。

热信号 2：

- (void)multicastConnection{

    __block int num = 0;
    RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id  subscriber) {
        num++;
        NSLog(@"Increment num to: %i", num);
        [subscriber sendNext:@(num)];
        return nil;
    }];

    RACMulticastConnection *connection = [signal publish];

    [connection.signal subscribeNext:^(id x) {
        NSLog(@"S1: %@", x);
    }];
    [connection.signal subscribeNext:^(id x) {
        NSLog(@"S2: %@", x);
    }];
    [connection.signal subscribeNext:^(id x) {
        NSLog(@"S3: %@", x);
    }];
    NSLog(@"start connect");
    [connection connect];
}
//输出：
//2015-10-29 21:00:04.889 Demo[16167:2631590] start connect
//2015-10-29 21:00:04.891 Demo[16167:2631590] Increment num to: 1
//2015-10-29 21:00:04.891 Demo[16167:2631590] S1: 1
//2015-10-29 21:00:04.891 Demo[16167:2631590] S2: 1
//2015-10-29 21:00:04.891 Demo[16167:2631590] S3: 1

RACMulticastConnection 有些文章把它翻译为组播，可以把它理解为广播，或者通知。

热信号 3：

- (void)subject{

    RACSubject *letters = [RACSubject subject];
    RACSignal *signal = letters;

    [signal subscribeNext:^(id x) {
        NSLog(@"S1: %@", x);
    }];

    [letters sendNext:@"A"];

    [signal subscribeNext:^(id x) {
        NSLog(@"S2: %@", x);
    }];

    NSLog(@"Subscribe S2");
    [letters sendNext:@"B"];
}
//输出
//2015-10-29 20:07:17.761 Demo[15771:2453222] S1: A
//2015-10-29 20:07:17.761 Demo[15771:2453222] Subscribe S2
//2015-10-29 20:07:17.761 Demo[15771:2453222] S1: B
//2015-10-29 20:07:17.761 Demo[15771:2453222] S2: B

RACSubject是一个 RACSignal 的子类，它本身既是信号，同时又是信号的发送者，可以主动触发产生的新的信号。常会用于 ViewModel 中，外部控制器进行订阅，触发刷新 tableView。而其内部持有一个数组，会储存每个订阅者，每次产生新的信号都会遍历每个订阅者，向它们发送信号。

分析

热信号的表现形式貌似有点多，其本质是什么呢？

不如先看看热信号 1 的 replay 和热信号 2 的publish 的是啥？

- (RACSignal *)replay {
    RACReplaySubject *subject = [[RACReplaySubject subject] setNameWithFormat:@"[%@] -replay", self.name];

    RACMulticastConnection *connection = [self multicast:subject];
    [connection connect];

    return connection.signal;
}

- (RACMulticastConnection *)publish {
    RACSubject *subject = [[RACSubject subject] setNameWithFormat:@"[%@] -publish", self.name];
    RACMulticastConnection *connection = [self multicast:subject];
    return connection;
}

可以发现，他们都有一个 RACMulticastConnection 和 subject。不同的是，前者是一个 RACSubject 的子类 RACReplaySubject，而且它是先调用 connect，再返回持有的 signal，后者则是先返回 connection，然后外部订阅其持有的信号，然后再调用 connect。

那么再看看 RACReplaySubject 和 RACSubject 有什么不同？

- (void)replaySubject{

    RACSubject *letters = [RACReplaySubject subject];
    RACSignal *signal = letters;

    [signal subscribeNext:^(id x) {
        NSLog(@"S1: %@", x);
    }];

    [letters sendNext:@"A"];

    NSLog(@"Subscribe S2");
    [signal subscribeNext:^(id x) {
        NSLog(@"S2: %@", x);
    }];

    [letters sendNext:@"B"];
}
//输出：
//2015-10-29 20:42:35.246 Demo[15981:2568563] S1: A
//2015-10-29 20:42:35.246 Demo[15981:2568563] Subscribe S2
//2015-10-29 20:42:35.246 Demo[15981:2568563] S2: A
//2015-10-29 20:42:35.247 Demo[15981:2568563] S1: B
//2015-10-29 20:42:35.247 Demo[15981:2568563] S2: B

这里的代码，其实就是刚才热信号 3 的代码，只是我把其中的 RACSubject 换成了 RACReplaySubject。

可以发现在 sendNext:@"A” 之后第二个订阅者才进行订阅，不过订阅者仍然收到了 A。说明 RACReplaySubject 其实内部持有一个数组，它会把历史的信号值储存在数组里面，每次有个新的订阅者，它都会把过往的历史值都向它再从新发送一遍。

那么这也就不难解释刚才热信号 1 和热信号 2 这两个不同的操作方法，最后却可以产生一样的效果。

最后再看看 RACMulticastConnection 的 connect：

- (id)initWithSourceSignal:(RACSignal *)source subject:(RACSubject *)subject {
    self = [super init];
    if (self == nil) return nil;

    _sourceSignal = source;
    _serialDisposable = [[RACSerialDisposable alloc] init];
    _signal = subject;
	
    return self;
}

- (RACDisposable *)connect {
    BOOL shouldConnect = OSAtomicCompareAndSwap32Barrier(0, 1, &_hasConnected);

    if (shouldConnect) {
        self.serialDisposable.disposable = [self.sourceSignal subscribe:_signal];
    }

    return self.serialDisposable;
}

里面的 [self.sourceSignal subscribe:_signal] 和冷信号调用的方法是一样的，只是 _signal 它是 RACSubject 类型，但是也遵从了 RACSubscriber 协议。

- (RACDisposable *)subscribe:(id<RACSubscriber>)subscriber;

总结

所以冷信号和热信号虽然都是属于 RACSignal，但是它们的 Subscriber 并不同，前者是 RACSubscriber，而后者是 RACSubject 及其子类，会遍历所有的订阅者发送同一个信号，而对于持有的 block 也只会调用一次。多组合，少继承，我觉得 <RACSubscriber> 是一个很好的例子。

在实际的使用过程中，我们往往还是冷信号为主，热信号为辅。冷信号适合被用于执行任务，网络请求等，而热信号更适合处理 UI 事件流。

同时，我们也应注意避免冷信号所带来的一些不必要的影响。比如信号在使用 flattenMap 转化产生新信号的过程中，被重新订阅了，从而产生了副作用，比如多次的网络请求，造成了不必要的开销。关于这方面的更多内容，可查看美团的文章。

简介

SIGNAL（热信号）

SIGNALPRODUCER（冷信号）

代码演示

分析

总结