?譯者 | 陳峻

審校 | 孫淑娟

早在上世紀60年代， IT領(lǐng)域就首次出現(xiàn)了“響應式編程（reactive programming，Rx）”一詞。它在??維基百科中的定義??為：在計算機中，處理數(shù)據(jù)流和傳遞變更的一種聲明式編程方法。這種范式允許用戶輕松地指定靜態(tài)（如，數(shù)組）或動態(tài)（如，事件發(fā)射器）數(shù)據(jù)流，以及表明相關(guān)執(zhí)行模型內(nèi)部存在的、已推斷出的依賴關(guān)系，進而允許自動傳遞數(shù)據(jù)流的變更。在Rx編程中，各種數(shù)據(jù)流由同一個組件生成。各個Rx庫提供了底層的結(jié)構(gòu)，并將這些變更傳遞給已注冊的、可接受此類數(shù)據(jù)變更的其他組件處。

關(guān)于響應式編程

總地說來，響應式編程是各種observable、observer和scheduler的結(jié)合。下面，我們將對這些術(shù)語進行深入解釋。

Observable

數(shù)據(jù)可以通過一個線程被傳輸?shù)搅硪粋€線程，并存儲在observable中。簡單地說，observable是一種數(shù)據(jù)流。根據(jù)具體設置的不同，數(shù)據(jù)可以被定期發(fā)送，或者在其生命周期內(nèi)僅發(fā)送一次。

一些操作符（operator）可以幫助observer（我們會在下一部分詳細介紹到）發(fā)出特定的數(shù)據(jù)，以響應各種事件。您可以暫且把observable視為提供者（supplier）。它們不但會處理數(shù)據(jù)，而且能夠?qū)⑵浒l(fā)送到系統(tǒng)的其余部分。

Observers

Observer可以被理解為是消費者（consumer）。它們使用之前已注冊的observable，發(fā)送數(shù)據(jù)流。

Schedulers

簡而言之，在異步編程中，它們輕松地實現(xiàn)了線程管理。scheduler能夠指示observable和observer使用哪些線程。

什么時候適合使用響應式編程？

通常，我們在處理異步數(shù)據(jù)流時，響應式編程是一種流行的選擇。畢竟用例中的微小變化也可能成為我們決策的決定性因素。以下便是一些在現(xiàn)實世界中使用響應式編程的示例：

使用響應式編程開發(fā)移動應用程序

由于移動設備在性能上不足以處理繁重的任務，因此我們經(jīng)常需要在執(zhí)行期間或任務之后，根據(jù)后臺線程來更新主線程上的用戶界面。對此，我們需要在服務器上執(zhí)行繁重的工作和復雜的計算?？梢姡瑢τ诖祟惥W(wǎng)絡通訊活動的異步工作需求，響應式編程正好可以發(fā)揮作用。

在Netflix API中與RxJava一起使用響應式編程

為了減少網(wǎng)絡中的常規(guī)交互，我們需要使用RxJava服務器端的并發(fā)機制，在Netflix API中進行響應式編程。由于來自某個設備的每一個網(wǎng)絡請求，都會自動與其他網(wǎng)絡請求并行處理，因此如果服務器端無法支持并發(fā)執(zhí)行的話，那么單個“重”的客戶端請求，很可能都不如幾個“輕”的客戶端請求的被處理速度。而且，即使我們已將網(wǎng)絡延遲考慮在內(nèi)，如果一個已壓縮的“重”請求服務器端，在處理中沒有達到相同程度的并行處理，那么它就可能會比多個“輕”的請求要慢得多。

外部調(diào)用服務

由于如今許多后端服務都是RESTful類型（即，它們使用的是HTTP），因此底層協(xié)議可能會造成阻塞，以及出現(xiàn)同步調(diào)用外部服務的情況。在進行服務開發(fā)的時候，我們不但需要經(jīng)常聯(lián)絡和調(diào)用其他的服務，而且要根據(jù)第一次調(diào)用的結(jié)果，按需調(diào)用額外更多的服務。因此，在面對眾多I/O時，我們需要在發(fā)出下一個請求之前，等待前一個調(diào)用的完成。而這往往會導致我們的客戶，因為喪失服務響應等待的耐心，而放棄后續(xù)的使用。

因此，我們有必要優(yōu)化外部服務的調(diào)用，特別是那些針對跨不同調(diào)用之間復雜依賴關(guān)系的編排。響應式編程能夠保障此類活動的背后，在邏輯上的“可組合性”，以便調(diào)用服務的開發(fā)人員能夠更容易地編寫相關(guān)的代碼。

高并發(fā)消息的消費者

一種典型的企業(yè)用例往往發(fā)生在有大量并發(fā)消息處理的消費者處，尤其是在那些高度同步的情況下。而響應式框架的優(yōu)勢就在于：通過測量微基準（microbenchmark），實現(xiàn)了每秒都能夠在JVM上處理大量的消息。

整合響應式編程

在線游戲、社交媒體和多人聊天室，都是持續(xù)使用音頻和視頻的應用程序（主要被用于流媒體）。而當涉及到特定類型的高負載、或多用戶應用時，響應式編程顯然是一個優(yōu)雅的解決方案。不過，響應式技術(shù)的引入也可能會增加不必要的復雜性，甚至會給應用程序的性能帶來影響。因此，我們需要通過如下三個簡單步驟，合理地將響應式程序集成到目標應用中：

第1步：創(chuàng)建一個Data-Emitting類型的Observable

為了讓數(shù)據(jù)庫在Observable下，發(fā)送字符串型的數(shù)據(jù)。我們可以通過提供不同的參數(shù)，讓just()函數(shù)能夠逐一發(fā)送數(shù)據(jù)。

第2步：創(chuàng)建一個Data-Consuming類型的Observer

前續(xù)代碼片段中的observer能夠使用數(shù)據(jù)庫observable生成的數(shù)據(jù)。它不但可以接收數(shù)據(jù)，而且能夠處理數(shù)據(jù)，甚至還可以處理各種錯誤。

第3步：調(diào)節(jié)并發(fā)性

最后，我們來定義并發(fā)的scheduler。程序不但需要通過subscribeOn(Schedulers.newThread())，在后臺線程中告知數(shù)據(jù)庫observable去運行；而且需要通過observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())在主線程上告知observer去運行。這便是最基本的響應式編程代碼。

總結(jié)

在上文中我們探討了響應模式的趨勢，以及如何將響應式編程集成到應用程序的步驟。就Java虛擬機而言，目前已有多個響應式代碼庫或框架正在被研發(fā)。它們不但功能全面，而且具有廣泛的兼容性。

譯者介紹

陳峻 （Julian Chen），51CTO社區(qū)編輯，具有十多年的IT項目實施經(jīng)驗，善于對內(nèi)外部資源與風險實施管控，專注傳播網(wǎng)絡與信息安全知識與經(jīng)驗；持續(xù)以博文、專題和譯文等形式，分享前沿技術(shù)與新知；經(jīng)常以線上、線下等方式，開展信息安全類培訓與授課。

原文標題：??Reactive Programming:The Steps To Integrate It Into Your Application???，作者：Gurpreet Singh?