这本书的目的是向读者介绍 RxSwift 库，以及如何使用 Swift 编写响应式 iOS 应用程序。
“但什么是 RxSwift 呢？” 这里有一个很好的定义：
RxSwift 是一个库，通过使用可观察序列和函数式操作符来组合异步和基于事件的代码，允许通过调度程序进行参数化执行。
听起来复杂？ 如果是这样，也不用担心。编写响应式程序，理解程序背后的许多概念，浏览大量相关的、常用的术语，这些都是令人生畏的——尤其是当你试图一次把所有内容都看完，或者当你还没有以一种结构化的方式被介绍给它的时候。
这就是本书的目标：通过解释如何使用每一个 API，并介绍它们在 iOS 应用程序中的实际应用，逐步向你介绍各种 RxSwift API 和 Rx 概念。
你将从 RxSwift 的基本特性开始，然后逐步学习中级和高级主题。在学习过程中，花时间广泛地练习新概念，这将使你在本书的最后更容易掌握 RxSwift 。Rx 是一个太广泛的主题，不能完全涵盖在一本书里；相反，我们的目标是让你对它有一个坚实的了解，这样你就可以继续发展自己的 Rx 技能。
我们还没有完全确定什么是 RxSwift ，是吗？ 让我们先从一个简单易懂的定义开始，然后在本章稍后的内容中讨论响应式编程时，再进一步讨论一个更好、更有表现力的定义。
RxSwift 本质上简化了异步程序的开发，它允许代码对新数据做出反应，并以顺序的、隔离的方式对其进行处理。
作为 iOS 应用程序开发人员，与本章前面阅读的第一个定义相比，这应该更清楚，也更能告诉你什么是 RxSwift。
即使你仍然不清楚细节，也应该清楚 RxSwift 帮助你编写异步代码。而且你知道开发好的、确定性的、异步的代码是很困难的，所以任何帮助都是非常受欢迎的!
异步编程介绍（Introduction to asynchronous programming）
如果你试图用一种简单的、实际的语言来解释异步编程，你可能会得到以下内容。
iOS应用程序在任何时候都可能会做以下任何事情，甚至更多:
- 对按钮点击做出反应
- 在文本字段失去焦点时设置键盘动画
- 从网上下载一张大图片
- 将数据保存到磁盘
- 播放音频
所有这些事情似乎同时发生。每当键盘在屏幕外显示动画时，应用程序中的音频在动画完成之前不会暂停，对吗？
你的程序的所有不同部分都不会互相阻止对方的执行。iOS 提供了各种 API ，允许你在不同的线程上执行不同的工作，并在设备 CPU 的不同核心上执行它们。
然而，编写真正并行运行的代码相当复杂，尤其是当不同的代码位需要处理相同的数据块时。很难说哪段代码首先更新数据，或者哪段代码读取最新值。
Cocoa 和 UIKit 异步API（Cocoa and UIKit asynchronous APIs）
苹果在 iOS SDK 中提供了很多 API 来帮助你编写异步代码。你在自己的项目中使用过这些功能，但可能从来没有考虑过，因为它们是编写移动应用程序的基础。
你可能已经使用了以下大部分：
- 通知中心(NotificationCenter)：在发生感兴趣的事件时执行一段代码，如用户更改设备的方向或屏幕上显示或隐藏的软件键盘。
- 委托模式(The delegate pattern)：允许你定义一个代表另一个对象或与另一个对象协作的对象。例如，在你的 APP 委托中，你定义了当一个新的远程通知到达时会发生什么，但是你不知道这段代码什么时候会被执行，或者它会被执行多少次。
- GCD(Grand Central Dispatch)：帮助你抽象执行工作片段。你可以在串行队列中调度要顺序执行的代码，或者在具有不同优先级的不同队列上并发运行大量任务。
- 闭包(Closures)：创建可以在代码中传递的分离代码段，以便其他对象可以决定是否执行、执行多少次以及在什么上下文中执行。
由于大多数典型代码都会异步执行一些工作，而且所有 UI 事件本质上都是异步的，所以不可能假设整个应用程序代码执行的顺序。
毕竟，应用程序的代码运行方式取决于各种外部因素，比如用户输入、网络活动或其他OS事件。每次用户启动应用程序时，根据这些外部因素，代码运行的顺序可能完全不同。
我们并不是说编写好的异步代码是不可能的。毕竟，上面列出的苹果的 API 非常先进，非常专业，公平地说，与其他平台相比，它们的功能非常强大。
问题在于，复杂的异步代码变得非常难以编写，部分原因在于苹果的 SDK 提供了多种 API :
使用代理要求你采用一种特定的模式，另一种模式用于闭包，还有另一种方法用于订阅 NotificationCenter ，等等。由于所有异步 API 之间没有通用语言，因此阅读和理解代码并对其执行进行推理变得非常困难。
为了结束本节并将讨论放到更大的上下文中，你将比较两段代码：一段同步代码和一段异步代码。
同步代码（Synchronous code）
为数组的每个元素执行操作是你已经做过很多次的事情。这是一个非常简单但坚实的应用程序逻辑构建块，因为它保证了两件事:它同步执行，当你在其上迭代时，集合是不可变的。
花点时间想想这意味着什么。当你遍历一个集合时，你不需要检查所有元素是否仍然存在，也不需要回滚，以防另一个线程在集合的开头插入一个元素。假定总是在循环开始时对集合进行整体迭代。
如果你想在 for 循环的这些方面玩得更多一些，可以在 playground 上试试：
var array = [1, 2, 3]
for number in array {
print(number)
array = [4, 5, 6]
}
print(array)
array在for循环体内是否可变？循环迭代的集合是否发生更改？所有命令的执行顺序是什么？如果需要，你能修改number吗？
异步代码(Asynchronous code)
考虑类似的代码，但是假设每次迭代都是对按钮点击的反应。当用户反复点击按钮时，应用程序就会打印出数组中的下一个元素：
var array = [1, 2, 3]
var currentIndex = 0
// This method is connected in Interface Builder to a button
@IBAction func printNext(_ sender: Any) {
print(array[currentIndex])
if currentIndex != array.count - 1 {
currentIndex += 1
}
}
请在与前面代码相同的上下文中考虑这段代码。当用户点击按钮时，会打印出数组的所有元素吗?你真的不好说。
另一段异步代码可能会在打印之前删除最后一个元素。或者，在继续之后，另一段代码可能会在集合的开头插入一个新元素。此外，你假定只有printNext(_:)会更改currentIndex，但是另一段代码也可能修改currentIndex——也许是在创建了上述函数之后添加的一些“聪明的”代码。
你可能已经意识到编写异步代码的一些核心问题是:
- 执行任务的顺序
- 共享可变数据
幸运的是，这是 RxSwift 的一些强项!
接下来，你需要一个很好的入门语言，这将帮助你开始理解 RxSwift 是如何工作的，以及它解决了哪些问题；这最终会让你跳过这个温和的介绍，在下一章中编写你的第一个 Rx 代码。
异步编程术语表
RxSwift 中的一些语言与异步、响应式或函数式编程紧密地绑定在一起，如果你首先理解以下基本术语，就会更容易理解。
总的来说，RxSwift 试图解决以下问题:
1.状态，特别是共享可变状态
状态有点难以定义。要理解状态，请考虑下面的实际示例。
当你启动你的笔记本电脑时，它运行得很好，但是，在你使用它几天甚至几周后，它可能会开始表现得古怪或突然挂起，拒绝和你说话。硬件和软件保持不变，但改变的是状态。一旦重新启动，相同的硬件和软件组合将再次正常工作。
内存中的数据、存储在磁盘上的数据、对用户输入做出反应的所有控件、从云服务获取数据后留下的所有痕迹——这些总和就是你的笔记本电脑的状态。
管理应用程序的状态，尤其是在多个异步组件之间共享时，是本书中你将学习如何处理的问题之一。
2. 命令式编程(Imperative programming)
命令式编程是一种使用语句改变程序状态的编程范式。就像你在和你的狗狗玩耍时使用命令语言一样——“去拿回来!躺下!装死!” - 你使用命令式代码告诉应用程序确切的时间和如何做事情。
命令式代码与计算机能够理解的代码类似。CPU 所做的就是遵循冗长的简单指令序列。问题是，对于人类来说，为复杂的异步应用程序编写命令式代码非常具有挑战性——尤其是涉及到共享可变状态时。
例如，以在 iOS 视图控制器的 viewDidAppear(_:)中找到的代码为例：
override func viewDidAppear(_ animated: Bool) {
super.viewDidAppear(animated)
setupUI()
connectUIControls()
createDataSource()
listenForChanges()
}
目前还不知道这些方法有什么用。它们是否更新视图控制器本身的属性？更令人不安的是，它们的调用顺序是否正确?也许有人无意中交换了这些方法调用的顺序，并将更改提交给了源代码管理。现在，由于调用顺序的交换，应用程序的行为可能会有所不同。
3.副作用(Side effects)
既然你对可变状态和命令式编程有了更多的了解，你就可以把这两件事的大部分问题归结为副作用。
副作用表示代码当前作用域之外状态的任何更改。例如，考虑上面例子中的最后一段代码。connectUIControls()可能将某种事件处理程序附加到某些 UI 组件。这会产生一个副作用，因为它改变了视图的状态：应用程序在执行connectUIControls()之前以一种方式执行，之后以另一种方式执行。
任何时候修改存储在磁盘上的数据或更新屏幕上标签的文本，都会产生副作用。
副作用本身并不是坏事。毕竟，产生副作用是任何程序的最终目标!你需要在你的程序执行完毕后以某种方式改变世界的状态。
运行一段时间，什么都不做，会让应用程序变得非常无用。
产生副作用的一个重要方面是用一种可控的方式。你需要能够确定哪些代码片段会导致副作用，以及哪些代码片段只处理和输出数据。
RxSwift 试图通过处理以下几个概念来解决上面列出的问题。
4.声明式的代码(Declarative code)
在命令式编程中，你可以随意改变状态。在函数式编程中，您的目标是最小化引起副作用的代码。既然你没有生活在一个完美的世界里，那么平衡就在两者之间。RxSwift 结合了命令式代码和函数式代码的一些最佳方面。
声明性代码允许你定义行为片段。只要有相关事件，RxSwift 就会运行这些行为，并提供一个不可变的、独立的数据块来处理。
通过这种方式，你可以处理异步代码，但是要做出与简单的 for 循环相同的假设:你正在处理不可变数据，并且可以以顺序的、确定的方式执行代码。
5.响应式系统
响应式系统是一个相当抽象的术语，涵盖了 web 或 iOS 应用程序，这些应用程序大多或全部具备以下品质:
- 响应性：始终保持UI最新，表示最新的应用程序状态。
- 可恢复：每个行为都是独立定义的，提供了灵活的错误恢复。
- 灵活性：代码处理不同的工作负载，通常实现诸如延迟下拉式数据收集、事件节流和资源共享等特性。
- 消息驱动：组件使用基于消息的通信来改进可重用性和隔离性，解耦类的生命周期和实现。
既然你已经很好地理解了 RxSwift 帮助解决的问题以及它是如何处理这些问题的，那么现在就可以讨论 Rx 的构建块以及它们如何协同工作了。