关于javascript:RxJS-源码解析三-Operator-I

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本篇是 RxJS 源码解析的第三篇文章，应用源码的版本是 6.6.0 。本篇文章的内容可能会比拟多，请急躁浏览。为了不便浏览，文中的相干代码均通过裁剪和解决。如有不妥，还请斧正。

在 RxJS 中，Creation Operator 次要分为以下两类：

执行个别创立操作的 Normal Creation Operator。
执行简单的创立操作的 Join Creation Operator。

在 pipe 中应用的 operator ，我称之为 Pipe Operator ，它次要分为以下几类：

用于数据映射的 Transformation Operators
过滤用的 Filtering Operators
将以后的 Observable 多播化的 Multicasting Operators
处理错误的 Error Handling Operators
工具操作函数 Utility Operators
Conditional and Boolean Operators
Mathematical and Aggregate Operators

限于篇幅本篇将先介绍 Normal Creation Operator ，它的次要作用是帮忙开发者疾速创立 Observable。

of , empty & throwError

of 、empty 、throwError ，首先讲这三个 operator 的重要起因是，它提供了一系列根底的操作：next、complete、以及 error。

const observableA = of(1);const observableB = empty();const observableC = throwError(Error('test'));observableA.subscribe({    next: (v) => console.log('A: ' + v),    complete: () => console.log('A: complete');    error: (e) => console.log('A: error is ' + e);});observableB.subscribe({    next: (v) => console.log('B: ' + v),    complete: () => console.log('B: complete');    error: (e) => console.log('B: error is ' + e);});observableC.subscribe({    next: (v) => console.log('C: ' + v),    complete: () => console.log('C: complete'),    error: (e) => console.log(`C: error is (${e}).`),});// 打印后果// A: 1// A: complete// B: complete// C: error is Error: test

of source code

它的构建形式如下，其中，调度器是最初一个参数。

export function of<T>(...args: Array<T | SchedulerLike>): Observable<T> {  let scheduler = args[args.length - 1] as SchedulerLike;  if (isScheduler(scheduler)) {    args.pop();    return scheduleArray(args as T[], scheduler);  } else {    return fromArray(args as T[]);  }}

of 由两个函数 fromArray 和 scheduleArray。fromArray 是一个简略循环的函数，它将数据循环发送给 Observable 的订阅者。

export function fromArray<T>(input: ArrayLike<T>) {  return new Observable<T>((subscriber: Subscriber<T>) => {      // 循环获取数据      for (let i = 0, len = array.length; i < len && !subscriber.closed; i++) {        subscriber.next(array[i]);      }          subscriber.complete();    });}

empty source code

这部分的代码很简略，scheduler 局部能够疏忽。实际上就是在 Observable 中调用 subscriber.complete()。

export function empty(scheduler?: SchedulerLike) {  if (scheduler) {    return new Observable<never>(subscriber => scheduler.schedule(      () => subscriber.complete()    ));  } else {    return new Observable<never>(subscriber => subscriber.complete());  }}

throwError source code

throwError 跟 empty 的实现是统一的，只不过 complete 换成了 error 。

export function throwError(error: any, scheduler?: SchedulerLike): Observable<never> {  if (!scheduler) {    return new Observable(subscriber => subscriber.error(error));  } else {    return new Observable(subscriber => scheduler.schedule(      dispatch,       0,       { error, subscriber }    ));  }}// 以下是 调度器中想要执行的状态。interface DispatchArg {  error: any;  subscriber: Subscriber<any>;}// 最终执行的是 subcriber 的 error 办法。function dispatch({ error, subscriber }: DispatchArg) {  subscriber.error(error);}

iif & defer

iif 和 defer 的体现是统一的。

defer 的次要作用是延后了具体 Observable 的生成，是一个 Lazy Observable Factory。
iif 则是放大了 defer 的表白范畴，次要作用是加强了Rx 的命令式的语义。

let test = false;const observableA = iif(  () => test,  of('1'),  of('2'),);const observableB = defer(function() {    return test ? of('1') : of('2');});

iif Source Code

看到 iif 的源码的那一刻我震惊了，什么叫大道至简（战术后仰）。

export function iif<T = never, F = never>(  condition: () => boolean,  trueResult: SubscribableOrPromise<T> = EMPTY,  falseResult: SubscribableOrPromise<F> = EMPTY): Observable<T|F> {  // 间接调用了 defer  return defer(() => condition() ? trueResult : falseResult);}

defer Source Code

defer 原理上比较简单：在结构 Observable 的时候，在传入的订阅函数中返回一个 Subscription。那么在这个传入的订阅函数中，defer 的过程分为以下三步：

调用工厂，获取输出数据。
调用 from 将数据转换成一个 observable
返回这个 observable 的订阅。

export function defer<R extends ObservableInput<any> | void>(observableFactory: () => R): Observable<ObservedValueOf<R>> {  return new Observable<ObservedValueOf<R>>(subscriber => {    let input: R | void;    try {      // 调用工厂函数，获取输出的数据。      input = observableFactory();    } catch (err) {      subscriber.error(err);      return undefined;    }    // 通过 from 将 input 转换为 observable。    const source = input ? from(input as ObservableInput<ObservedValueOf<R>>) : empty();        // 返回一个订阅器到内部。    return source.subscribe(subscriber);  });}

其中的 ObservedValueOf 是这样定义的，应用了 ts 的 infer 来推导出 ObservableInput<T> 中 T 的具体类型。

export type ObservedValueOf<OV> = OV extends ObservableInput<infer T> ? T : never;

from

from 提供了一种映射的性能，能够将传入的数据映射成 Observables 。它能够承受以下参数：

原生数组和 Iterable<T>
dom 迭代器
Promise<T>
Observable<T>

略微的修剪了一下，源码如下：

export function from<T>(input: ObservableInput<T>): Observable<T> { return new Observable<T>(subscribeTo(input));}

它间接创立一个新的 Observable，并且调用了 subscribeTo ，依据输出类型，对输出进行不同的解决。

如果输出是 Observable，调用 subscribeToObservable。
如果输出是原生数组，调用 subscribeToArray。
如果输出是 Promise，调用 subscribeToPromise。
如果输出是生成器，调用 subscribeToIterable。

subscribeToArray

如果输出是原生数组或者是实现了数组性能的数据结构，那么间接调用 subscriber.next 把所有数据顺次发送给订阅者。

export const subscribeToArray = <T>(array: ArrayLike<T>) => (subscriber: Subscriber<T>) => {  for (let i = 0, len = array.length; i < len && !subscriber.closed; i++) {    subscriber.next(array[i]);  }  subscriber.complete();};

subscribeToObservable

如果输出是 Obervable，那么要通过一个特定的 Symbol 取出 Observable，而后再订阅它。

（基于 Symbol 的个性，以后很多我的项目都会应用一个固定的 Symbol 对特定数据取值，来验证这个数据是不是合乎类型）。

export const subscribeToObservable = <T>(obj: any) => (subscriber: Subscriber<T>) => {  const obs = obj[Symbol_observable]();  if (typeof obs.subscribe !== 'function') {    throw new TypeError('Provided object does not correctly implement Symbol.observable');  } else {    return obs.subscribe(subscriber);  }};

subscribeToPromise

如果输出是一个 Promise，那么通过 then 获取到 Promise 的内容，并将内容发送给订阅者。

export const subscribeToPromise = <T>(promise: PromiseLike<T>) => (subscriber: Subscriber<T>) => {  promise.then(    (value) => {      if (!subscriber.closed) {        subscriber.next(value);        subscriber.complete();      }    },    (err: any) => subscriber.error(err)  );  return subscriber;};

subscribeToIterable

生成器跟数组的形式相似，也是通过循环的形式将数据发送给订阅者。

export const subscribeToIterable = <T>(iterable: Iterable<T>) => (subscriber: Subscriber<T>) => {  const iterator = (iterable as any)[Symbol_iterator]();  do {    let item: IteratorResult<T>;    try {      item = iterator.next();    } catch (err) {      subscriber.error(err);      return subscriber;    }    if (item.done) {      subscriber.complete();      break;    }    subscriber.next(item.value);    if (subscriber.closed) {      break;    }  } while (true);  return subscriber;};

generate

generate 能够让你用一种相似 for 循环的形式取得数据流。不过，我目前还没有遇到过十分须要这种形式生成流的形式，如果你遇到这种状况，欢送交换。一般来说，我习惯于这样调用它。

const observable = generate({    initialState: 1,    condition: x => x < 5,    iterate: x => x + 1,});observable.subscribe((value) => {    console.log(value);});// 打印后果// 1// 2// 3// 4

原来的源码蕴含了较多的参数判断，把外部逻辑梳理一下，实际上就是分为三个大步骤：

判断完结条件，如果为假代表曾经完结，则应该实现订阅，否则进行下一步。
发送数据订阅给到订阅者。
调用迭代办法，生成下一组数据，反复第一步。

export function generate<S>(options: GenerateOptions<S>): Observable<S> {  const initialState = options.initialState;  const condition = options.condition;  const iterate = options.iterate;  // 返回 Observable  return new Observable<S>(subscriber => {    let state = initialState;    try {      while (true) {        // 判断完结条件        if (condition && !condition(state)) {          subscriber.complete();          break;        }        // 发送数据给订阅者        subscriber.next(state);        // 调用迭代，获取下一组数据        state = iterate(state);                if (subscriber.closed) {          break;        }      }    } catch (err) {      subscriber.error(err);    }    return undefined;  });}

其中 GenerateOptions 蕴含了三个成员，initialState，condition 以及 iterate 。

export interface GenerateOptions<S> {  // 初始状态  initialState: S;    // 完结条件  condition?: (x: S) => boolean;  // 迭代形式  iterate: (x: S) => S;}

range

range 能够创立一个给定范畴的数字流。这个次要就是提供了一个简略的语义化函数，次要就是通过循环给订阅者喂数据。

export function range(start: number = 0, count?: number): Observable<number> {  return new Observable<number>(subscriber => {    if (count === undefined) {      count = start;      start = 0;    }    for (let index = 0; index < count; ++index) {      subscriber.next(start + index);      if (subscriber.closed) {        break;      }    }    return undefined;  });}

fromEvent & fromEventPattern

fromEvent

fromEvent 是的 Observable 能够封装一系列的零碎事件。既能够承受 NodeJS EventEmitter，也能够承受 DOM EventTarget， JQuery-like event target, NodeList 或者 HTMLCollection 等浏览器对象。

const clicksA = fromEvent(document, 'click');const clicksB = fromEvent($(document), 'click');clicksA.subscribe(x => console.log('A: ', x));clicksB.subscribe(x => console.log('B: ', x));// 每当点击一下页面，都会打印出 event 。

它的实现很简略，依据 target 的对象类型调用其对应的事件监听函数，而后通过 subscriber 调用 next 获取到订阅的输入。为了不便浏览，我略微的改了一下，让 fromEvent 只反对 DOM EventTarget。

export interface HasEventTargetAddRemove<E> {  addEventListener(type: string, listener: ((evt: E) => void) | null, options?: boolean | AddEventListenerOptions): void;  removeEventListener(type: string, listener?: ((evt: E) => void) | null, options?: EventListenerOptions | boolean): void;}// 一个只反对 DOM EventTarget 的 fromEventexport function fromEvent<T>(  target: HasEventTargetAddRemove<T>,  eventName: string,  options?: EventListenerOptions,): Observable<T> {  return new Observable<T>(subscriber => {    // 处理结果    const handler = (...e: T[]) => subscriber.next(e.length === 1 ? e[0] : e);        // 调用 addEventListener，并让其在 handler 中解决。    target.addEventListener(eventName, handler, options);    // 勾销订阅的时候，间接调用 removeEventListener 对 dom 勾销订阅。    // 返回的是一个函数，这个函数负责了勾销订阅的时，所做的内容。    return () => {      target.removeEventListener(eventName, handler, options);    };  });}

下面的代码能够分解成这三个步骤：

在闭包中创立一个 handler 函数，handler 函数最终会调用 subscriber.next。
为 target 增加指定事件监听。
为 subscriber 增加一个销毁 target 事件监听的逻辑。

对于其余的事件监听，不再赘述，流程齐全是一样。

fromEventPattern

fromEventPattern 则是对 fromEvent 的泛化。

function addClickHandler(handler) {  document.addEventListener('click', handler);} function removeClickHandler(handler) {  document.removeEventListener('click', handler);} const clicks = fromEventPattern(  addClickHandler,  removeClickHandler);clicks.subscribe(x => console.log(x)); // 点击的时候，就会输入点击事件。

它的源码的与 fromEvent 相似。

export type NodeEventHandler = (...args: any[]) => void;export function fromEventPattern<T>(  addHandler: (handler: NodeEventHandler) => any,  removeHandler?: (handler: NodeEventHandler, signal?: any) => void,): Observable<T | T[]> {  return new Observable<T | T[]>(subscriber => {    const handler = (...e: T[]) => subscriber.next(e.length === 1 ? e[0] : e);    // 有一点不同的中央在于，获取了返回值 addHandler 的返回值    let retValue: any;    try {      retValue = addHandler(handler);    } catch (err) {      subscriber.error(err);      return undefined;    }        if (!isFunction(removeHandler)) {      return undefined;    }        // 而后在这里传入 removeHandler 中    return () => removeHandler(handler, retValue);  });}

bindCallback， bindNodeCallback

它们都是一种非凡的 Operator ，思路应该是源于 Function.bind ，提供一种转换操作，将带有回调的函数转换成 Observable Factory。

function setTimeoutWithCallback(callback: () => void) {  setTimeout(() => {    callback();  }, 2000);}const obfactory = bindCallback(setTimeoutWithCallback);const ob1 = obfactory();const ob2 = obfactory();const now = Date.now();ob1.subscribe(() => {  console.log('ob1' + (Date.now() - now));});setTimeout(() => {  ob1.subscribe(() => {    console.log('ob1 later: ' + (Date.now() - now));  });  ob2.subscribe(() => {    console.log('ob2: ' + (Date.now() - now));  });}, 3000);// 打印后果：// ob1: 2001// ob1 later: 3004// ob2: 5008

以下是 bindNodeCallback 的例子。

/*     file: ~/desktop/test.json        { "name": "Hello World" } */import * as fs from 'fs';const readerFactory = bindNodeCallback(fs.readFile);const reader$ = readerFactory('./src/person.json');reader$.subscribe({    next: (value) => console.log(value.toString()),    error: (err) => console.log(err),    complete: () => console.log('complete')});// 如果没有谬误，打印后果如下：// { name: 'Hello World' }// complete// 如果有谬误，打印后果如下：// [Error: ENOENT: no such file or directory, open './src/person.json'] {//     errno: -2,//     code: 'ENOENT',//     syscall: 'open',//     path: './src/person'// }

bindCallback 和 bindNodeCallback 的源码十分相似。

export function bindCallback<T>(  callbackFunc: Function): (...args: any[]) => Observable<T> {  return function (this: any, ...args: any[]): Observable<T> {    const context = this;    //     let subject: AsyncSubject<T>;    return new Observable<T>(subscriber => {      if (!subject) {           subject = new AsyncSubject<T>();        const handler = (...innerArgs: any[]) => {          subject.next(innerArgs.length <= 1 ? innerArgs[0] : innerArgs);          subject.complete();        };                try {          callbackFunc.apply(context, [...args, handler]);        } catch (err) {          subject.error(err);        }      }      return subject.subscribe(subscriber);    });  };}

bindCallback 和 bindNodeCallback 的源码惟一不同的中央就是在于 handler 这个函数解决的内容不同，bindNodeCallback 传入的函数的回调，第一个参数为是错误信息。

const handler = (...innerArgs: any[]) => {    const err = innerArgs.shift();  // 如果第一个参数存在，阐明有问题。    if (err) {      subject.error(err);      return;    }  subject.next(innerArgs.length <= 1 ? innerArgs[0] : innerArgs);  subject.complete();};

源码中比拟乏味的中央在于，创立的时候，返回的工厂函数蕴含了一个 AsyncSubject。这个 AsyncSubject 保留了曾经到来数据，能够看看例子中，ob1 被订阅了2次，第二次订阅后实际上是立即就能拿到返回值；而 ob2 仍要执行一次 setTimeoutWithCallback。这种设计与这个 bind 的语义相吻合。

interval & timer

下面的 operators 中，我曾经把 scheduler 相干的内容进行了裁剪，基本上与 scheduler 无关。而 interval 和 timer 都必须通过 scheduler 来相应的定时操作，所以这部分放到了最初。它们是用于创立定时数据源的 operators 。

interval：传入的参数示意每隔指定毫秒发送一条数据。
timer：传入的第一个参数是指第一条发送数据的工夫距离，第二个参数是指后续数据发送的距离。

const observableA = interval(1000).pipe(take(2));const observableB = timer(500, 1000).pipe(take(3));console.log('hello');observableA.subscribe(value => {  console.log('A: ' + value);});observableB.subscribe(value => {  console.log('B: ' + value);});// 打印后果// hello// B: 0// A: 0// B: 1// A: 1// B: 2

interval 和 timer 都应用了一个默认的异步调度器，这个异步调度器次要是通过 setInterval 来实现相应的性能，实际上 Rx 把异步调度器通过 interval 和 timer 转化成 Observable 的模式提供到给用户。

timer Source Code

timer 的实现如下图所示。它首先创立了一个 Observable ，而后在订阅函数中，返回调度器的订阅。在这里， scheduler 的 schedule 函数返回了一个 Subscription。

export function timer(    dueTime: number | Date = 0,   period: number,  scheduler: SchedulerLike = async): Observable<number> {  return new Observable(subscriber => {    let due = 0;    // 判断是不是 Date 类型    if (dueTime instanceof Date) {      due = +dueTime - scheduler.now();    }    // 判断是不是 number 类型    if (isNumeric(dueTime)) {      due = dueTime as number;    }        // 此处调用跟 interval 相似。    return scheduler.schedule(dispatch, due, {      index: 0, period, subscriber    });  });}

dispatch 实际上是一个递归函数，这个函数绑定了 SchedulerAction ，通过传入订阅者，使得 Action 外部的 setInterval 可能始终调用 subscriber.next。

interface TimerState {  index: number;  period: number;  subscriber: Subscriber<number>;}function dispatch(this: SchedulerAction<TimerState>, state: TimerState) {  const { index, period, subscriber } = state;  subscriber.next(index);  if (subscriber.closed) {    return;  } else if (period === -1) {    return subscriber.complete();  }  state.index = index + 1;  this.schedule(state, period);}

interval Source Code

以下是 interval 的源码。

export function interval(period = 0): Observable<number> {    if (!isNumeric(period) || period < 0) {    period = 0;  }    const scheduler = async;    return new Observable<number>(subscriber => {    // 订阅器接管 scheduler 的订阅后果。    subscriber.add(      scheduler.schedule(dispatch, period, { subscriber, counter: 0, period })    );    return subscriber;  });}

认真的剖析下面的代码，我发现 interval 的实现实际上就是 timer 的一个束缚版本，它能够改写成这样。

export function interval(    period = 0,  scheduler: SchedulerLike = async,): Observable<number> {    if (!isNumeric(period) || period < 0) {    period = 0;  }    return timer(period, period, sch);}

本篇小结

整体而言，这部分的源码并没有写得很绕，删去了 scheduler 相干的内容后，逻辑立即就变得清晰了起来。同时，从源码的格调上能够看到它们由不同的人来编写。

最初，限于自己的程度，如果文章中有谬误的中央，欢送斧正。

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作者：zcx（公众号：Coder写字的中央）

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/6fVoI_JtSXu6YfZur1TDNw

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