细说ReactiveCocoa的冷信号与热信号（一）

背景

ReactiveCocoa（简称RAC）是最初由GitHub团队开发的一套基于Cocoa的FRP框架。FRP即Functional Reactive Programming（函数式响应式编程），其优点是用随时间改变的函数表示用户输入，这样就不需要可变状态了。我们之前的文章“RACSignal的Subscription深入分析”里曾经详细讲解过RAC核心概念之一RACSignal的实现原理。在美团客户端中，我们大量使用了这个框架。冷信号与热信号的概念很容易混淆并造成一定的问题。鉴于这个问题具有一定普遍性，我将用一系列文章讲解RAC中冷信号与热信号的相关知识点，希望可以加深大家的理解。本文是系列文章的第一篇。

p.s. 以下代码和示例基于ReactiveCocoa v2.5。

什么是冷信号与热信号

冷热信号的概念源于.NET框架Reactive Extensions(RX)中的Hot Observable和Cold Observable，两者的区别是：

Hot Observable是主动的，尽管你并没有订阅事件，但是它会时刻推送，就像鼠标移动；而Cold Observable是被动的，只有当你订阅的时候，它才会发布消息。

Hot Observable可以有多个订阅者，是一对多，集合可以与订阅者共享信息；而Cold Observable只能一对一，当有不同的订阅者，消息是重新完整发送。

这里面的Observables可以理解为RACSignal。为了加深理解，我们来看这样的几组代码：

    RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {
        [subscriber sendNext:@1];
        [subscriber sendNext:@2];
        [subscriber sendNext:@3];
        [subscriber sendCompleted];
        return nil;
    }];
    NSLog(@"Signal was created.");
    [[RACScheduler mainThreadScheduler] afterDelay:0.1 schedule:^{
        [signal subscribeNext:^(id x) {
            NSLog(@"Subscriber 1 recveive: %@", x);
        }];
    }];

    [[RACScheduler mainThreadScheduler] afterDelay:1 schedule:^{
        [signal subscribeNext:^(id x) {
            NSLog(@"Subscriber 2 recveive: %@", x);
        }];
    }];

以上简单地创建了一个信号，并且依次发送@1，@2，@3作为值。下面分别有两个订阅者在不同的时间段进行了订阅，运行的结果如下：

2015-08-11 18:33:21.681 RACDemos[6505:1125196] Signal was created.
2015-08-11 18:33:21.793 RACDemos[6505:1125196] Subscriber 1 recveive: 1
2015-08-11 18:33:21.793 RACDemos[6505:1125196] Subscriber 1 recveive: 2
2015-08-11 18:33:21.793 RACDemos[6505:1125196] Subscriber 1 recveive: 3
2015-08-11 18:33:22.683 RACDemos[6505:1125196] Subscriber 2 recveive: 1
2015-08-11 18:33:22.683 RACDemos[6505:1125196] Subscriber 2 recveive: 2
2015-08-11 18:33:22.683 RACDemos[6505:1125196] Subscriber 2 recveive: 3

我们可以看到，信号在18:33:21.681时被创建，18:33:21.793依次接到1、2、3三个值，而在18:33:22.683再依次接到1、2、3三个值。说明了变量名为signal的这个信号，在两个不同时间段的订阅过程中，分别完整地发送了所有的消息。

我们再对这段代码进行一个小的改动：

    RACMulticastConnection *connection = [[RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {
        [[RACScheduler mainThreadScheduler] afterDelay:1 schedule:^{
            [subscriber sendNext:@1];
        }];

        [[RACScheduler mainThreadScheduler] afterDelay:2 schedule:^{
            [subscriber sendNext:@2];
        }];

        [[RACScheduler mainThreadScheduler] afterDelay:3 schedule:^{
            [subscriber sendNext:@3];
        }];

        [[RACScheduler mainThreadScheduler] afterDelay:4 schedule:^{
            [subscriber sendCompleted];
        }];
        return nil;
    }] publish];
    [connection connect];
    RACSignal *signal = connection.signal;

    NSLog(@"Signal was created.");
    [[RACScheduler mainThreadScheduler] afterDelay:1.1 schedule:^{
        [signal subscribeNext:^(id x) {
            NSLog(@"Subscriber 1 recveive: %@", x);
        }];
    }];

    [[RACScheduler mainThreadScheduler] afterDelay:2.1 schedule:^{
        [signal subscribeNext:^(id x) {
            NSLog(@"Subscriber 2 recveive: %@", x);
        }];
    }];

稍微有些复杂，我们来一一分析：

创建了一个信号，在1秒、2秒、3秒分别发送1、2、3这三个值，4秒发送结束信号。
对这个信号调用publish方法得到一个RACMulticastConnection。
让connection进行连接操作。
获得connection的信号。
分别在1.1秒和2.1秒订阅获得的信号。

抛开RACMulticastConnection是个什么东东，我们先来看下结果：

2015-08-12 11:07:49.943 RACDemos[9418:1186344] Signal was created.
2015-08-12 11:07:52.088 RACDemos[9418:1186344] Subscriber 1 recveive: 2
2015-08-12 11:07:53.044 RACDemos[9418:1186344] Subscriber 1 recveive: 3
2015-08-12 11:07:53.044 RACDemos[9418:1186344] Subscriber 2 recveive: 3

首先告诉大家- [RACSignal publish]、- [RACMulticastConnection connect]、- [RACMulticastConnection signal]这几个操作生成了一个热信号。我们再来关注下输出结果的一些细节：

信号在11:07:49.943被创建
11:07:52.088时订阅者1才收到2这个值，说明1这个值没有接收到，时间间隔是2秒多
11:07:53.044时订阅者1和订阅者2同时收到3这个值，时间间隔是3秒多

参考一开始的Hot Observables的论述和两段小程序的输出结果，我们可以确定冷热信号的如下特点：

热信号是主动的，即使你没有订阅事件，它仍然会时刻推送。如第二个例子，信号在50秒被创建，51秒的时候1这个值就推送出来了，但是当时还没有订阅者。而冷信号是被动的，只有当你订阅的时候，它才会发送消息。如第一个例子。
热信号可以有多个订阅者，是一对多，信号可以与订阅者共享信息。如第二个例子，订阅者1和订阅者2是共享的，他们都能在同一时间接收到3这个值。而冷信号只能一对一，当有不同的订阅者，消息会从新完整发送。如第一个例子，我们可以观察到两个订阅者没有联系，都是基于各自的订阅时间开始接收消息的。

好的，至此我们知道了什么是冷信号与热信号，了解了它们的特点。下一篇文章我们来看看为什么要区分冷信号与热信号。

下一章：深入理解Objective-C：方法缓存

只要用到Objective-C，我们每天都会跟方法调用打交道。我们都知道Objective-C的方法决议是动态的，但是在底层一个方法究竟是怎么找到的，方法缓存又是怎么运作的却鲜为人知。本文主要从源码 ...

上一章：ReactiveCocoa的冷信号与热信号（二）：为什么要区分冷热信号

下一章：深入理解Objective-C：方法缓存