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本文内容均为搬运，目的只为更方便的学习Telegram编码思维。
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介绍
Ťelegram-iOS在大多数模块中使用响应式编程。有三个框架可以在项目内部实现响应功能：
- MTSignal：这可能是他们在Objective-C中首次尝试响应式范例。它主要用于MtProtoKit模块中，该模块实现了Telegram的移动端协议MTProto。
- SSignalKit：它是MTSignal的进阶，具有更丰富的基础使用和操作，可用于更基础的场景。
- SwiftSignalKit：SSignalKit的Swift版本。
这篇文章重点介绍SwiftSignalKit，以用例说明其设计。
设计
信号（Signal）
Signal是捕获“随时间变化”概念的一个类。其特点如下所示：
// 伪代码
public final class Signal {
public init(_ generator: @escaping(Subscriber) -> Disposable)
public func start(next: ((T) -> Void)! = nil,
error: ((E) -> Void)! = nil,
completed: (() -> Void)! = nil) -> Disposable
}
为了创建一个Signal，它接受一个generator闭包，该闭包定义了生成数据（start就可以注册观察者闭包。
订阅（Subscriber）
Subscriber具有考虑线程安全性的逻辑，将数据分发给每个观察者闭包。
// 伪代码
public final class Subscriber {
private var next: ((T) -> Void)!
private var error: ((E) -> Void)!
private var completed: (() -> Void)!
private var terminated = false
public init(next: ((T) -> Void)! = nil,
error: ((E) -> Void)! = nil,
completed: (() -> Void)! = nil)
public func putNext(_ next: T)
public func putError(_ error: E)
public func putCompletion()
}
当出现错误或执行完成时，订阅将被终止。此状态不可逆。
putNext将新数据发送到next闭包,只要订阅没有终止
putError向error闭包发送错误并终止订阅
putCompletion调用completed闭包终止订阅
操作符（Operators）
Signal定义了一系列的操作符来服务基础函数。这些基础函数根据它们的功能被划分为几类：Catch，Combine，Dispatch，Loop，Mapping，Meta，Reduce，SideEffects，Single，Take，和Timing。
以一些映射操作符为例：
public func map(_ f: @escaping(T) -> R) -> (Signal) -> Signal
public func filter(_ f: @escaping(T) -> Bool) -> (Signal) -> Signal
public func flatMap(_ f: @escaping (T) -> R) -> (Signal) -> Signal
public func mapError(_ f: @escaping(E) -> R) -> (Signal) -> Signal
像操作符map()一样，进行转换闭包并返回一个函数以更改Signal的数据类型。
有一个方便的|>操作员可以将这些操作符像管道一样链接起来：
//自定义操作符 |>
precedencegroup PipeRight {
associativity: left
higherThan: DefaultPrecedence
}
infix operator |> : PipeRight
public func |> (value: T, function: ((T) -> U)) -> U {
return function(value)
}
该操作符|>也许是受到JavaScript中建议的管道操作启发。通过Swift的结尾闭包支持，可以直观地读取所有操作符的流水线：
// 伪代码
let anotherSignal = valueSignal
|> filter { value -> Bool in
...
}
|> take(1)
|> map { value -> AnotherValue in
...
}
|> deliverOnMainQueue
队列（Queue）
Queue类是在GCD之上的封装，用于管理用于在Signal中调度数据的队列。一般情况下，共有三个预设队列：globalMainQueue, globalDefaultQueue,和globalBackgroundQueue。我认为没有任何机制可以避免过度分配到队列。
Disposable
Disposable协议定义了可以处理的东西。它通常与释放资源或取消任务相关。有四个类实现了这一协议，可以覆盖大多数使用情况，这四个类分别是：ActionDisposable，MetaDisposable，DisposableSet，和DisposableDict。
Promise
Promise类和ValuePromise类是为多个观察者依赖同一个数据源的情况而构建的。Promise支持使用Signal来更新数据值，而ValuePromise定义为可以直接接受值更改。
用例
让我们查看项目中的一些实际用例，这些用例演示了SwiftSignalKit的使用模式。
＃1请求授权
iOS强制应用程序在访问设备上的敏感信息（例如联系人，相机，位置等）之前，先向用户请求授权。在与朋友聊天时，Telegram-iOS具有将您的位置作为消息发送的功能。让我们看看它如何通过Signal获得位置授权。
工作流是可以由SwiftSignalKit建模的标准异步任务。DeviceAccess.swift的内部函数authorizationStatus返回一个Signal以检查当前授权状态：
public enum AccessType {
case notDetermined
case allowed
case denied
case restricted
case unreachable
}
public static func authorizationStatus(subject: DeviceAccessSubject) -> Signal {
switch subject {
case .location:
return Signal { subscriber in
let status = CLLocationManager.authorizationStatus()
switch status {
case .authorizedAlways, .authorizedWhenInUse:
subscriber.putNext(.allowed)
case .denied, .restricted:
subscriber.putNext(.denied)
case .notDetermined:
subscriber.putNext(.notDetermined)
@unknown default:
fatalError()
}
subscriber.putCompletion()
return EmptyDisposable
}
}
}
当LocationPickerController被present出来时，它将观察来自authorizationStatus的信号，并在未确定许可的情况下调用DeviceAccess.authrizeAccess。
Signal.start返回一个实例Disposable。最好的做法是将其保存在字段变量中，然后在deinit方法中释放。
override public func loadDisplayNode() {
...
self.permissionDisposable =
(DeviceAccess.authorizationStatus(subject: .location(.send))
|> deliverOnMainQueue)
.start(next: { [weak self] next in
guard let strongSelf = self else {
return
}
switch next {
case .notDetermined:
DeviceAccess.authorizeAccess(
to: .location(.send),
present: { c, a in
// present an alert if user denied it
strongSelf.present(c, in: .window(.root), with: a)
},
openSettings: {
// guide user to open system settings
strongSelf.context.sharedContext.applicationBindings.openSettings()
})
case .denied:
strongSelf.controllerNode.updateState { state in
var state = state
// change the controller state to ask user to select a location
state.forceSelection = true
return state
}
default:
break
}
})
}
deinit {
self.permissionDisposable?.dispose()
}
＃2更改用户名
让我们来看一个更复杂的例子。Telegram允许每个用户更改UsernameSetupController中具有唯一性的用户名。用户名用于生成公共链接，以供其他人搜索到您。
实现应符合以下要求：
- 控制器以当前用户名和当前主题开头。Telegram具有强大的主题系统，所有控制器都应具有更换主题的特性。
- 输入的字符串应首先在本地验证，以检查其长度和字符。
- 将有效字符串发送到后端以进行可用性检查。在快速键入的情况下，应限制请求的次数。
- UI反馈应遵循用户的输入。屏幕上的信息应告诉新用户名的状态：正在检查，无效，不可用或可用。输入字符串有效且可用时，应启用右侧导航按钮。
- 用户确定更新用户名，则右侧导航按钮应在更新期间显示转子。
随时间变化的数据源共有三个：主题，当前帐户和编辑状态。主题和帐户是项目中的基本数据组件，因此有专用的信号：SharedAccountContext.presentationData和Account.viewTracker.peerView。我将尝试在其他帖子中介绍它们。让我们集中讨论如何使用Signal逐步建模编辑状态。
- 结构体UsernameSetupControllerState定义了三个元素：正在输入的文本，验证状态和更新标志。并且提供了一些辅助方法来更新它并获取新实例。
struct UsernameSetupControllerState: Equatable {
let editingPublicLinkText: String?
let addressNameValidationStatus: AddressNameValidationStatus?
let updatingAddressName: Bool
...
func withUpdatedEditingPublicLinkText(_ editingPublicLinkText: String?)
-> UsernameSetupControllerState {
return UsernameSetupControllerState(
editingPublicLinkText: editingPublicLinkText,
addressNameValidationStatus: self.addressNameValidationStatus,
updatingAddressName: self.updatingAddressName)
}
func withUpdatedAddressNameValidationStatus(
_ addressNameValidationStatus: AddressNameValidationStatus?)
-> UsernameSetupControllerState {
return UsernameSetupControllerState(
editingPublicLinkText: self.editingPublicLinkText,
addressNameValidationStatus: addressNameValidationStatus,
updatingAddressName: self.updatingAddressName)
}
}
enum AddressNameValidationStatus : Equatable {
case checking
case invalidFormat(TelegramCore.AddressNameFormatError)
case availability(TelegramCore.AddressNameAvailability)
}
2.状态更改通过ValuePromise里的statePromise传播，它还提供了一种简洁的功能来省略重复的数据更新。还有一个stateValue保持最新状态，因为ValuePromise里的数据是不能访问的外面。这是项目内部常见的模式，即promise value与state value相伴。
let statePromise = ValuePromise(UsernameSetupControllerState(), ignoreRepeated: true)
let stateValue = Atomic(value: UsernameSetupControllerState())
3.验证过程可以在管道信号（piped Signal ）中实现。操作符delay将请求保留0.3秒的延迟。对于快速键入的场景，步骤4中的设置将取消先前未发送的请求。
public enum AddressNameValidationStatus: Equatable {
case checking
case invalidFormat(AddressNameFormatError)
case availability(AddressNameAvailability)
}
public func validateAddressNameInteractive(name: String)
-> Signal {
if let error = checkAddressNameFormat(name) { // local check
return .single(.invalidFormat(error))
} else {
return .single(.checking) // start to request backend
|> then(addressNameAvailability(name: name) // the request
|> delay(0.3, queue: Queue.concurrentDefaultQueue()) // in a delayed manner
|> map { .availability($0) } // convert the result
)
}
}
4. 使用MetaDisposable持有信号，当TextFieldNode的text发生变化时，更新statePromise和stateValue的数据。当调用checkAddressNameDisposable.set()时，前一个在第三步中触发操作符delay的MetaDisposable在内部取消任务。
TextFieldNode是
ASDisplayNode的子类，并包装UITextField以进行文本输入。Telegram-iOS利用AsyncDisplayKit的异步呈现机制来使其复杂的消息UI平滑和响应。
let checkAddressNameDisposable = MetaDisposable()
...
if text.isEmpty {
checkAddressNameDisposable.set(nil)
statePromise.set(stateValue.modify {
$0.withUpdatedEditingPublicLinkText(text)
.withUpdatedAddressNameValidationStatus(nil)
})
} else {
checkAddressNameDisposable.set(
(validateAddressNameInteractive(name: text) |> deliverOnMainQueue)
.start(next: { (result: AddressNameValidationStatus) in
statePromise.set(stateValue.modify {
$0.withUpdatedAddressNameValidationStatus(result)
})
}))
}
5.combineLatest如果更改了三个信号，则操作员将三个信号组合起来以更新控制器UI。
let signal = combineLatest(
presentationData,
statePromise.get() |> deliverOnMainQueue,
peerView) {
// update navigation button
// update controller UI
}
结论
SSignalKit是Telegram-iOS的响应式编程解决方案。核心组件（如Signal和Promise）与其他响应式框架的实现方式稍有不同。它已在各个模块中广泛使用，以将UI与数据更改连接起来。
设计鼓励大量使用闭包。有许多相互嵌套的闭包，这些闭包使很远的行得到缩进。该项目还喜欢将许多操作公开为灵活性的闭包。Telegram工程师如何保持代码质量并轻松调试信号，这仍然是我的课题。