更多扩展

.NET基础类库针对IEnumerable定义了大量的函数式的辅助方法，开发人员可以直接将它们组合运用在项目中。除了标准的LINQ操作方法之外，响应式框架中同样定义了大量辅助方法，可以配合LINQ to Observable组合使用。例如本文开头所设想的鼠标“拖动及绘图”功能，便可以使用如下代码完成：

var mouseMove = GetMouseMove();
var mouseDiff = mouseMove.Zip(mouseMove.Skip(1), (prev, curr) =>
    new
    {
        PrevPos = new Point(prev.EventArgs.X, prev.EventArgs.Y),
        CurrPos = new Point(curr.EventArgs.X, curr.EventArgs.Y)
    });
var mouseDrag = from _ in GetMouseDown()
                from diff in mouseDiff.TakeUntil(GetMouseUp())
                select diff;
mouseDrag.Subscribe(diff => DrawLine(diff.PrevPos, diff.CurrPos));

在这段代码中，我们首先将mouseMove事件使用Skip跳开一项，再与自身通过Zip方法组合成mouseDiff，这是一个输出相邻两次MouseMove事件坐标的数据源；接着，我们利用LINQ从触发MouseDown事件开始，向mouseDiff数据源获取每一项diff，直至（TakeUntil）触发MouseUp事件，以此生成最终的mouseDrag；最后再将绘图功能订阅至这个数据源上。您会发现此时我们已经无须手动维护操作过程中的各种状态了，从事件的“开始”到“结束”均使用响应式框架的辅助方法“声明”而来。

以上便是一个利用了Skip，Zip，TakeUntil等辅助方法的例子。当然，这些辅助方法在IEnumerable上都有语义相同的对应操作，而在响应式框架中还有更多辅助方法是针对特性异步场景的。假设我们现在要编写一个即时翻译功能，同时发起三个请求，将中文分别翻译至英语、法语及西班牙语，并显示最先返回的两个结果（真是个奇怪的需求）。此外，我们不会在用户输入每个字符的时候便发起一个远程请求，而是在用户停止输入0.5秒之后才根据当前的输入框中的文字进行提示。于是我们可以编写这样的代码：

var limit = TimeSpan.FromSeconds(0.5);
var translate =
    from _ in GetKeyPress().Throttle(limit)
    let text = this.txtInput.Text
    where text.Length > 0
    let english = Bing.Translate(text, "en")
    let french = Bing.Translate(text, "fr")
    let spanish = Bing.Translate(text, "es")
    from result in Observable.Join(
       english.And(french).Then((en, fr) =>
           new { English = en, French = fr, Spanish = "" }),
       english.And(spanish).Then((en, es) =>
           new { English = en, French = "", Spanish = es }),
       french.And(spanish).Then((fr, es) =>
           new { English = "", French = fr, Spanish = es }))
    select result;translate.Subscribe(...);

这里用到了Throottle方法，它会过滤某个数据源的输出，确保在该数据源“静默”特定时间之后，才将最近的一条数据推送至外部。此外，这里还使用了Observable.Join方法控制多个数据源，根据返回结果的先后获得合适的结果。响应式框架提供了大量针对某种异步场景的辅助方法，例如用于定期推送数据的Interval方法，从一个数据源根据特定条件进行采样的Sample方法，合并多个数据源的ForkJoin方法，以及表示流程控制的For，While，If等等。这些方法内部会维护各种所需要的状态，为我们打理各种复杂的竞争情况，以此节省了开发人员的精力。

如果这些还不能满足我们的要求，我们也可以根据自己的需要开发特定的辅助方法，就像我们在使用LINQ to Object时为IEnumerable所作的各种扩展那样。响应式框架也提供了一系列Subject类型，简化了IObservable自定义扩展的开发过程。由于响应式框架尚未正式发布，微软目前建立了一个Wiki，用于展示关于各辅助方法及Subject类的使用示例及其他相关信息。

响应式框架的JavaScript版本

响应式编程的重要使用场景之一便是与用户交互的GUI界面。例如，Silverlight禁止任何阻塞的IO操作，换言之Silverlight中的所有网络操作都是异步的，微软也正是出于简化异步开发的目的才设计了响应式框架（事实上响应式框架已经集成到Silverlight Toolkit中）。不过与Silverlight相比，基于浏览器的原生JavaScript应用程序无疑使用地更为广泛。对于这样的应用程序来说，动画是异步的，AJAX请求也是异步的，我们几乎可以断言，如果有一套面向JavaScirpt应用程序的响应式框架，一定会比面向Silverlight的框架更有意义得多。

微软也想到了这一点。之前我们讨论的“响应式框架”，其实只是响应式编程模型的一种实现。更确切地说，我们只是讨论了这套框架的.NET版本，微软还提供了JavaScript版本的响应式框架。JavaScript版本的API与.NET版本几乎完全一致，例如我们之前讨论的拖放操作，使用JavaScript即可写作：

var target = $("#dragTarget");
var mouseMove = target.toObservable("mousemove");
var mouseDiff = mouseMove.Zip(mouseMove.Skip(1),
    function(prev, curr) {
        return {
            PrevPos: { x: prev.clientX, y: prev.clientY },
            CurrPos: { x: curr.clientX, y: curr.clientY }
        };
    });
var mouseDown = target.toObservable("mousedown");
var mouseUp = target.toObservable("mouseup");
var mouseDrag = mouseDown.SelectMany(function() {
    mouseDiff.TakeUntil(mouseUp);
});mouseDrag.Subscribe(...);

由于没有C#中的LINQ查询语言，我们只能直接使用展开后的方法，如SelectMany来编写逻辑。JavaScript版本的响应式框架还提供了一系列的“胶合”层，能够与jQuery，Dojo，MooTools，Prototype等流行框架同时使用。例如，上一段代码中的toObservable便是在jQuery根对象上扩展的方法。

总结

异步编程在用户交互式界面及一些云计算场景中尤其重要。微软的云编程能力团队针对.NET平台和JavaScirpt分别提供了一套响应式框架，希望以此简化异步程序的开发。不过，这套响应式框架所表现出的理念是通用的。而且，事实上只要是拥有匿名函数及闭包的语言，例如Scala，Python，Ruby等等，实现这样一套框架其实都不是十分困难的事情。

原文：http://blog.zhaojie.me/2010/09/async-programming-and-reactive-framework.html

本文链接：http://www.blueidea.com/tech/program/2010/7999.asp　

出处：老赵点滴
责任编辑：bluehearts

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