.NET并發(fā)編程-反應(yīng)式編程
你以為我沒(méi)回頭
我以為你沒(méi)挽留
年輕的想法還是盡早安排落地
本系列學(xué)習(xí)在.NET中的并發(fā)并行編程模式，實(shí)戰(zhàn)技巧
本小節(jié)開(kāi)始學(xué)習(xí)反應(yīng)式編程，以及在.NET中數(shù)據(jù)并行的實(shí)現(xiàn)方式。本系列保證最少代碼呈現(xiàn)量，雖然talk is cheap, show me the code被奉為圭臬，我的學(xué)習(xí)習(xí)慣是，只學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，代碼不在當(dāng)下立馬要用的時(shí)候不會(huì)認(rèn)真去讀的，更何況在大多時(shí)候在手機(jī)閱讀更不順暢。
反應(yīng)式編程
就是將事件作為數(shù)據(jù)流異步地監(jiān)聽(tīng)和處理的一種編程范式。類(lèi)似編輯Excel表格時(shí)，某個(gè)單個(gè)元的值是由其他單元格值決定的公式，一旦其他單元格的值發(fā)生變化，此公式單個(gè)格也會(huì)隨之更新。
如果以聲明式描述操作，那么就是函數(shù)式反應(yīng)型編程。
反應(yīng)式編程的好處就是通過(guò)描述一種簡(jiǎn)單且可維護(hù)的方法來(lái)處理異步、無(wú)阻賽計(jì)算和IO，從而增加了對(duì)多核和多CPU硬件上計(jì)算資源的使用。事件的控制從“請(qǐng)求”變?yōu)榱恕暗却薄４髷?shù)據(jù)實(shí)時(shí)流處理環(huán)境，都會(huì)使用到反應(yīng)式編程，例如推文系統(tǒng)處理，日志系統(tǒng)收集等。
.NET中的工具
.NET中是有基于委托的模型事件的。訂閱者的事件處理程序注冊(cè)一系列事件，并在調(diào)用時(shí)觸發(fā)事件。類(lèi)似桌面應(yīng)用程序中經(jīng)常使用Button的Click事件，通過(guò)使用+=來(lái)注冊(cè)綁定事件。所以傳統(tǒng)意義上的事件就是來(lái)處理GUI用戶(hù)界面的交互。這種命令式編程難以處理多個(gè)復(fù)雜事件的編排，并且容易造成內(nèi)存泄漏。
在F#中使用|>管道操作符可以連接多個(gè)事件。不熟悉F#，就不多做說(shuō)明。主要看看C#如果處理。
Reactive Extensions（Rx）反應(yīng)式擴(kuò)展
LINQ 是 對(duì) 序 列 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 查 詢(xún) 的 一 系 列 語(yǔ) 言 功 能。 內(nèi) 置 的 LINQ to Objects（ 基 于 IEnumerable<T>） 和 LINQ to Entities（ 基 于 IQueryable<T>） 是 兩 個(gè) 最 常 用 的 LINQ 提 供 者。另外還有很多提供者，并且大多數(shù)都采用相同的基本架構(gòu)。查詢(xún)是延后執(zhí)行的，只有在需要時(shí)才會(huì)從序列中獲取數(shù)據(jù)。從概念上講，這是一種拉取模式。 在查詢(xún)過(guò)程中數(shù)據(jù)項(xiàng)是被逐個(gè)拉取出來(lái)的。
Reactive Extensions（Rx）把事件看作是依次到達(dá)的數(shù)據(jù)序列。因此，將 Rx 認(rèn)作是 LINQ to events（ 基 于 IObservable<T>） 也 是 可 以 的， 它 與 其 他 LINQ 提 供 者 的 主 要 區(qū) 別 在 于， Rx 采用“推送”模式。就是說(shuō)，Rx 的查詢(xún)規(guī)定了在事件到達(dá)時(shí)程序該如何響應(yīng)。Rx 在 LINQ 的基礎(chǔ)上構(gòu)建，增加了一些功能強(qiáng)大的操作符，作為擴(kuò)展方法。
通過(guò)nuget安裝Rx
Observable和Enumerable是對(duì)偶存在，很多方法相似可以相互轉(zhuǎn)換。像下面輸出結(jié)果都是1-5,。
// Observable對(duì)象Observable.Range(1, 5).Subscribe(x => Console.WriteLine(x));// Enumerable對(duì)象foreach (var x in Enumerable.Range(1, 5))Console.WriteLine(x);
Rx里主要的接口有兩個(gè)，IObervable<T>和 IObserver<T>，上面Observable遍歷輸出只是簡(jiǎn)化了IObserver對(duì)象的創(chuàng)建，Subscribe方法可以只傳入OnNext委托，也可以傳入完整的IObserver對(duì)象。
public interface IObservable<out T>{IDisposable Subscribe(IObserver<T> observer);}public interface IObserver<in T>{void OnCompleted();void OnError(Exception error);void OnNext(T value);}var observer = Observer.Create<int>(x => Console.WriteLine(x), // onNext參數(shù)（delegate）ex => { throw ex; }, // onError參數(shù)（delegate）() => { }); // onCompleted參數(shù)（delegate）Observable.Range(1, 5).Subscribe(observer);
Rx主要用處
Rx的有點(diǎn)主要在于能夠?qū)鹘y(tǒng)的異步編程方式從支離破碎的代碼調(diào)用中解放出來(lái)，將各個(gè)事件的處理連接起來(lái)放在一個(gè)單獨(dú)的方法中，增加代碼可讀和可維護(hù)。
GUI編程中合并事件
桌面編程中多個(gè)事件進(jìn)行組合的情況，比如鼠標(biāo)按下/移動(dòng)/放開(kāi)事件進(jìn)行關(guān)聯(lián)處理，一般可能需要定一個(gè)變量Flag來(lái)標(biāo)記狀態(tài)，管理比較混亂。Rx可以將它們合成一個(gè)事件。
var drag = from down in this.MouseDownAsObservable()from move in this.MouseMoveAsObservable().TakeUntil(this.MouseUpAsObservable())select new { move.X, move.Y };
// 利用擴(kuò)展方法將Winform原有的事件變換為 IObservable<T> 對(duì)象public static class FormExtensions{public static IObservable<MouseEventArgs> MouseMoveAsObservable(this Form form){return Observable.FromEventPattern<MouseEventArgs>(form, "MouseMove").Select(e => e.EventArgs);}public static IObservable<MouseEventArgs> MouseDownAsObservable(this Form form){return Observable.FromEventPattern<MouseEventArgs>(form, "MouseDown").Select(e => e.EventArgs);}public static IObservable<MouseEventArgs> MouseUpAsObservable(this Form form){return Observable.FromEventPattern<MouseEventArgs>(form, "MouseUp").Select(e => e.EventArgs);}}
Timer通知事件
在一定的時(shí)間間隔監(jiān)視某個(gè)值的場(chǎng)景。下面例子中就是每隔5s檢查textbox值是否變化，變化了就更新label。比以往簡(jiǎn)介了很多
// 每隔1秒監(jiān)視一下watchTarget.Value的值var polling =Observable.Timer(TimeSpan.Zero, TimeSpan.FromSeconds(5)).Select(_ => textBox1.Text).DistinctUntilChanged(); // 只有在值發(fā)生變化時(shí)才引發(fā)事件(polling)polling.Subscribe(msg => this.Invoke(new Action<string>((e) => this.label1.Text = e),msg));
先這樣草草結(jié)束吧，用到了再去詳細(xì)研究下。像Rx是以往沒(méi)聽(tīng)過(guò)的概念，有些場(chǎng)景中確實(shí)好用，但習(xí)慣了以往的方式，也比較難嘗試，慢慢破圈慢慢生成吧。
你以為我沒(méi)回頭
我以為你沒(méi)挽留
年輕的想法還是盡早安排落地