1. Combine 的简介 #

Combine 是 Apple 在 iOS 13+/macOS 10.15+ 引入的声明式响应式编程框架，专注于处理异步和事件驱动的流数据。它与传统的回调机制不同，通过 Publisher-Subscriber 模式（发布-订阅模式）来管理事件，从而实现更简单、模块化和可组合的代码。

特点： #

• 响应式编程： 它提供了数据流的声明式接口，更易于处理异步事件（如网络请求、用户输入、定时器等）。
• 功能强大： 通过丰富的操作符，可以对事件流进行过滤、映射、合并等操作，实现流式数据处理。
• 类型安全： 事件数据的流动是通过泛型管理的，开发者可以借助编译器的类型检查。
• 广泛的系统集成： 它可以与 UIKit、SwiftUI、NotificationCenter、URLSession 等系统框架无缝集成。

2. Combine 的体系结构 #

Combine 的核心概念主要包括以下几个关键部分：

2.1 Publisher（发布者） #

• 定义： Publisher 是 Combine 的数据源，负责发布数据流或事件流。

• 每个 Publisher 有两种可能的输出：

  1. 值（Value）： 正常数据流中的值；
  2. 完成（Completion）： 数据流结束或发生错误（成功或失败）。

• Combine 提供了许多内置的 Publisher：

  • 例如 URLSession 的网络请求结果、NotificationCenter 的通知、Timer 等。

• 特点：

  • Publisher 不会主动发送数据，只有当有 订阅者（Subscriber）订阅时，数据流才会开始。

2.2 Subscriber（订阅者） #

• 定义： 订阅者（Subscriber）是 Combine 中的消费者，负责接收 Publisher 发布的值和结束信号（成功或失败）。

• 生命周期：

  1. 当订阅者订阅发布者时，会建立数据流的订阅连接。
  2. Subscriber 会收到发布者的每个事件（即数据流中的值）。
  3. 数据发布完成或错误发生后，数据流结束。

• Combine 提供了一些现成的订阅方法，如 .sink() 和 .assign()。

2.3 Operator（操作符） #

• 定义： Operator 是 Combine 的最强大特性，可以对数据流进行组合、过滤、映射、延迟等操作。
• 作用：
  • 操作符在 Publisher 和 Subscriber 之间，作用于数据流，本质上是中间处理器。
  • 每个 Operator 都会生成一个新的 Publisher，以便链式操作。

常见操作符： #

2.4 Cancellable （取消订阅器） #

• 定义： Cancellable 是 Combine 的订阅管理工具。它表示一个有效的数据流绑定，允许在不需要时取消订阅并释放资源。
• 作用： 避免未解除的事件流导致的内存泄漏。

2.5 Subjects（主题） #

• 定义： Subject 是 Combine 中 既是发布者，也是订阅者 的特殊对象，允许我们在现有的代码中插入 Combine 的流式逻辑。
• 类型：
  1. PassthroughSubject：
     • 直接发送数据，所有订阅者都会接收。
     • 数据在没有订阅者时不会存储。
  2. CurrentValueSubject：
     • 存储最近一次值的数据主题。
     • 当订阅者第一次订阅时，接收到的就是当前值。

3. 使用 Combine：基本用法与示例 #

3.1 数据发布与订阅的基本流程 #

1. 创建一个 Publisher（发布者）。
2. 对 Publisher 处理并转换数据（通过操作符）。
3. 使用 Subscriber（订阅者）接收最终的数据。

示例：创建一个简单的数据流 #

1. 使用 Just 发布单值数据：

import Combine

let publisher = Just("Hello, Combine!")
let cancellable = publisher.sink { value in
    print(value)
}

输出结果：

Hello, Combine!

• 解释：
  • Just 是一个简单的发布者，用于发布单个值并完成。
  • .sink 是订阅者，用于接收 Publisher 发布的值。

3.2 模拟实时事件流（输入数据、过滤和转化） #

import Combine

let numbers = (1...10).publisher

numbers
    .filter { $0 % 2 == 0 }       // 筛选偶数
    .map { "\($0) is even" }      // 转换为字符串
    .sink { print($0) }           // 订阅并打印每个值

输出：

2 is even
4 is even
6 is even
8 is even
10 is even

3.3 与 Subjects 结合（手动发布数据） #

Subject 适用于手动控制数据的发布。

import Combine

let subject = PassthroughSubject<String, Never>()

let cancellable = subject
    .sink { print("Received: \($0)") }

subject.send("First Event") // 手动发布事件
subject.send("Second Event")
subject.send("Third Event")

输出：

Received: First Event
Received: Second Event
Received: Third Event

3.4 实现网络请求（URLSession 与 Combine 集成） #

通过 Combine 处理网络请求，代码更优雅。

import Combine
import Foundation

let url = URL(string: "https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1")!

let cancellable = URLSession.shared.dataTaskPublisher(for: url)
    .map(\.data)                                 // 提取响应数据
    .decode(type: [String: Any].self, decoder: JSONDecoder()) // 解码 JSON 数据
    .sink(receiveCompletion: { completion in     // 处理完成事件
        print("Completion: \(completion)")
    }, receiveValue: { value in                  // 处理值数据
        print("Data received: \(value)")
    })

4. Combine 的适用场景（什么时候使用） #

4.1 适用场景 #

1. 处理异步任务：

   • 像网络请求、定时器、文件系统事件等，Combine 提供了基于流的统一接口。

2. 响应式用户交互：

   • 比如处理文本输入（UITextField）、搜索结果（防抖/节流）等：

     import Combine
     
     let textPublisher = NotificationCenter.default
         .publisher(for: UITextField.textDidChangeNotification)
         .map { ($0.object as? UITextField)?.text ?? "" }
         .filter { !$0.isEmpty } // 如果内容为空则忽略
         .sink { print("User typed: \($0)") }
     

3. 状态管理：

   • 数据和视图之间的绑定，比如 SwiftUI 和 Combine 结合。

4. 处理多个数据流：

   • 合并多个独立的事件流，例如同时处理多个 API 调用。

4.2 不适合的场景 #

1. 简单任务：

   • 对非常简单的任务（如单次逻辑、同步方法调用等），使用 Combine 会显得过于冗余。

2. 低版本支持：

   • Combine 仅支持 iOS 13+/macOS 10.15+，对于需要支持更低版本的 App 不适合。

3. 紧密耦合的场景：

   • 比如单点对单点的通信（回调函数或代理模式更合适）。

5. Compare with NotificationCenter and Delegate #

6. Combine 总结 #

Combine 适用于现代的响应式数据流处理场景。它具有 声明式编程、数据流操作符、多事件合并 等特点，非常适合复杂的异步任务和模块化开发。在需要以较小成本解耦事件处理、优化 UI 连动、数据驱动的场景时，Combine 是非常强大的工具！