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Reactive Extensions介绍

Reactive Extensions(Rx)是对LINQ的一种扩展,他的目标是对异步的集合进行操作,也就是说,集合中的元素是异步填充的,比如说从Web或者云端获取数据然后对集合进行填充。Rx起源于Microsoft DevLabs小组的研究,他扩展了LINQ的一些特性,目前Rx支持多种平台如JavaScript,Windows Phone,ios,Android 。随着数据处理变得复杂,LINQ使得我们的处理逻辑变得简单清晰,同样地,随着越来越多的数据通过从云端异步获取,Rx使得这种异步数据处理操作变得简单和容易维护。

在处理静态集合数据方面,LINQ使用类似SQL的语法来操作和使用不同来源的数据。相反,Rx被设计出来用来处理将来才会填充好的集合,也就是说,集合类型定义好了,但是集合中的元素可能在未来的某一时刻才会被填充。

LINQ和Rx在技术上有很多相似的地方。在LINQ对集合进行一系列操作如添加,移除,修改,提取后,会得到一个新的集合,新集合只是原始集合的一个修改版本。Rx也是一样,集合和数据流看起来非常不同,但是他们在很多关键的地方有联系,这就是我们将数据流称之为未来的集合的原因。集合和数据流都是多数据按某种顺序进行排列。LINQ和Rx可以这些序列进行一系列操作然后得到一个新的序列。

Rx提供了一种新的组织和协调异步事件的方式,例如协调多个从云端返回的多个异步的数据流。Rx能够是的我们用一个简单的方式来处理这些数据流,极大的简化了代码的编写。例如,.NET中传统的Begin/End异步编程模式在处理单个异步操作时可以应付,但是如果同时多个异步调用时,线程控制就会使得代码变得比较复杂。使用Rx,Begin/End模式就变成了一条简单的方法,这使得代码更加清晰和容易理解。

    Rx最显著的特性是使用可观察集合(Observable Collection)来达到集成异步(composing asynchronous)和基于事件(event-based)的编程的效果。Rx有一些几个特性。

  • 组合(Composing): Reactive Extension的首要目标之一就是将多种异步操作组合起来是的代码更加简单。要做到这一点,数据流必须定义清楚,这样代码就很清晰集中,使得异步操作代码异步处理代码不会充斥整个应用程序。
  • 异步(Asynchronous): 虽然Rx不仅仅能处理异步操作,但是使用Rx,大大简化了异步操作的实现,并且代码容易理解进而容易维护。
  • 基于事件(Event-based): Rx简化了传统的异步编程方式
  • 可观察集合(Observable collections): Obervable Collection是Rx的核心,它是一种集合,集合的元素在第一次访问的时候肯能还没有填充。它对与Rx的重要性类始于enumerable集合对LINQ的重要性。

下面来看看一个简单的例子来说明Rx的用法:

新建一个工程RxDemo,通过Nuget 获取Rx的最新版本:

image

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Reactive.Linq;
using System.IO;

namespace RxDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //使用Range方法返回Observable集合
            IObservable<Int32> input = Observable.Range(1, 15);
            input.Where(i => i % 2 == 0).Subscribe(x => Console.Write("{0} ", x));
            Console.WriteLine();

            //使用Array返回Observabale集合
            var myArray = new[] { 1, 3, 5, 7, 9 };
            IObservable<Int32> varmyObservable = myArray.ToObservable();
            varmyObservable.Subscribe(x => Console.WriteLine("Integer:{0}", x));
            Console.WriteLine();
            //Take操作符,用来指定获取集合中的前几项
            var take = new[] { 1, 2, 3, 4, 5, 4, 3, 2, 1 }.ToObservable();
            take.Take(5).Select(x => x * 10).Subscribe(x => Console.WriteLine(x));
            Console.WriteLine();
            //Skip操作符表示跳过集合中的n条记录。
            var skip = new[] { 1, 2, 3, 4, 5, 4, 3, 2, 1 }.ToObservable();
            skip.Skip(6).Select(x => x * 10).Subscribe(x => Console.WriteLine(x));
            Console.WriteLine();
            //Distinct操作符用来去除集合中的非重复数据。
            var distinct = new[] { 1, 2, 3, 4, 5, 4, 3, 2, 1 }.ToObservable();
            distinct.Distinct().Select(x => x * 10).Subscribe(x => Console.WriteLine(x));
            //Rx也需要释放资源
            Console.WriteLine();
            var ObservableStrings = Observable.Using<char, StreamReader>(
                () => new StreamReader(new FileStream("randomtext.txt", FileMode.Open)),
                streamReader => (streamReader.ReadToEnd().Select(str => str)).ToObservable()
                );
            ObservableStrings.Subscribe(Console.Write);
            Console.WriteLine();
            //在Rx中Zip是将两个Observable对象合并为一个新的Observable对象。
            var numberCitys = varmyObservable.Zip(input, (range, array) => range + ":" + array);
            numberCitys.Subscribe(Console.WriteLine);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

上述代码使用Observable.Range返回个生产Observable对象,他和Enumerable对象的Range方法含义类似,该方法接受两个参数,一个开始值,以及产生值的个数。

Mono 3.2已经包含了Rx框架,我们的代码都是Mono中执行的,看下效果:

image

Rx中的一些操作符和LINQ操作符有很多功能是相同的。下面对最常用的take,skip,distinct,using和zip这个操作符进行说明。

Take

Rx中的Take操作符和LINQ中的功能一样,它用来指定获取集合中的前几项。

Skip

Skip语句表示跳过集合中的n条记录。这在有些情况下非常有用,比如解析文本的时候,可能第一行是表头,所以可以使用skip跳过第一行,从第二行开始读取。还有就是在分页的时候和take一起使用非常方便。

Distinct

Distinct用来去除集合中的非重复数据。

Using

Rx也需要清理资源,当使用到了一些受限制资源或者非托管资源时,需要我们去管理这些资源的释放。

当然,我们可以调用Observable对象的一个称之为Using的静态方法。方法返回一个IObservable<char>类型对象,接受两个参数,第一个参数是一个返回StreamReaderde的Func类型参数,第二个是一个接受第一Func参数返回的StreamReader对象,返回一个类型为char的IObservable集合。

Zip

    和LINQ中的Zip操作类似。LINQ中的Zip是将两个集合合并为一个新的集合,在Rx中Zip是将两个Observable对象合并为一个新的Observable对象。

 

Reactive Extensions入门

posted @ 2013-08-02 22:53 张善友 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏