[FE] 函数响应式流库探秘

xstream是专门为cycle.js定制开发的函数响应式流库（functional reactive stream library）。
它很简洁，只提供了Stream，Listener，Producer，MemoryStream四个概念。
我们先来学习xstream，然后再挖掘流（stream）与CPS的关系。

1. xstream的用法

（1）流（stream）

流可以看做一个事件流，流上面可以绑定多个监听器，
当流中某事件发生的时，会自动广播。

有了流之后，我们就可以对流的整体进行操作了。
在xstream中对流进行变换，是通过operator实现的，
operator处理一个或多个流，返回一个新的流。

let stream2=stream1.map(/*...*/);
let stream3=stream2.filter(/*...*/);

如上，map和filter就是operator。

（2）监听器（listener）

监听器用于处理当前发生的事件，时刻接受流中对所发生事件的广播。
在xstream中，监听器是一个包含next，error，complete方法的对象，
流中每次事件发生，都会自动调用监听器的next方法，
流中有错误发生时，会调用error方法，
整个流停止，不再有事件发生时，调用complete方法。

let listener={
    next:val=>{/*...*/},
    error:err=>{/*...*/},
    complete:()=>{/*...*/}
};

（3）生产者（producer）

生产者用来生成流。
它是一个包含start和stop方法的对象，用于表示流的开始和终止。
start函数中会使用listener，因此，listener的next方法实际上是在这里调用的。

import xs from 'xstream';

let producer={
    start(listener){
        // listener.next(/*...*/)
    },
    stop(){/*...*/}
};

let stream=xs.create(producer);

（4）有记忆的流（MemoryStream）

有记忆的流，和普通的流在operator方面和listener方面并无二致，
唯一不同的是，有记忆的流可以将当前事件中的值传给下一个事件。
（这里对主题帮助不大，我们暂且略过

2. 例子

我们学习了xstream的API，现在终于可以看到它的全貌了，

import xs from 'xstream';

let producer = {
    start: listener => {
        let i = 0;
        while (++i) {
            if (i > 10) {
                break;
            }

            listener.next(i);
        }
    },
    stop: () => { }
};

let stream1 = xs.create(producer);
let stream2 = stream1.map(x => x * 2);

stream2.addListener({
    next: val => console.log(val),
    error: val => { },
    complete: () => { }
});

最后结果会输出从2到20的偶数。

3. CPS

我们看到实际上是在流中调用了listener，即通过listener.next(i)广播了i，
然后，流经历了一系列的变换，导致流广播的值发生了改变，
体现到最后的listener中，接收的值就不是最开始的i了，
而是i经历了x=> x*2之后的值i*2。

（1）对流进行抽象

认识到问题的本质后，我们可以将流看成以下形式，

let stream = cont => {
    let i = 0;
    while (++i) {
        if (i > 10) {
            break;
        }

        cont(i);
    }
}

其中，cont表示continuation。
（continuation的话题比较大，这里不影响阅读，暂略

（2）挂载listener

然后我们先不考虑对流进行变换，我们直接模拟挂载listener的场景，

stream(x => console.log(x));

好了，这个时候，实际上我们是将流的continuation传给了它，
结果自然是输出从1到10的数字了。

（3）对流进行变换

我们怎样对流进行变换呢，
实际上，我们需要做的就是将一个流变成另一个流，
或者说白了，就是改变cont，然后进行传递（CPS

这可能比较晦涩难懂，我们直接看例子吧，模拟一下x=>x*2，
（这是可以运行的

let stream1 = cont => {
    let i = 0;
    while (++i) {
        if (i > 10) {
            break;
        }

        cont(i);
    }
};

let stream2 = cont => {
    let newCont = v => cont(v * 2);
    stream1(newCont);
};
// 简写为
// let stream2 = cont => stream1(v => cont(v * 2));

stream2(x=>console.log(x));

（4）实现map，filter和merge

我们来尝试实现xstream中几个常用的operator，它们都返回一个新的流。

//map是对流中的每个值进行变换
let map = function (fn) {
    let stream = this;
    return cont => stream(x => cont(fn(x)));
};
let stream2 = map.call(stream1, x => x * 2);

//filter是对流中的值进行过滤
let filter = function (fn) {
    let stream = this;
    return cont => stream(x => fn(x) && cont(x));
};
let stream3 = filter.call(stream1, x => x % 2 != 0);

//merge是合并两个流
let merge = function (otherStream) {
    let stream = this;
    return cont => {
        stream(cont);
        otherStream(cont);
    };
};
let stream4 = merge.call(stream2, stream3);

4. 总结与展望

xstream采用了流的概念，实现了事件源与事件处理逻辑的分离，
而且，对流的变换都是一些纯函数，组合起来更方便，
因此成就了cycle.js这个优美的框架，从而MVI全新的架构模式破土而出，
这一切，一定会在人机交互界面的解决方案上开启新的篇章啊。

5. 参考

xstream
Cycle.js Document