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RxJS 实现摩斯密码(Morse) 【内附脑图】

日期:2019-02-19点击:275

参加 2018 ngChina 开发者大会,特别喜欢 Michael Hladky 奥地利帅哥的 RxJS 分享,现在拿出来好好学习工作坊的内容(工作坊Demo地址),结合这个示例,做了一个改进版本,实现更简洁,逻辑更直观。

一、摩斯密码是什么?

了解者可跳过次章节

摩斯密码(Morse),是一种时通时断的信号代码,这种信号代码通过不同的排列组合来表达不同的英文字母、数字和标点符号等。 地球人都知道的 SOS 求救信号,就是 Morse,三短(S) 三长(O) 三短(S)。

信号对应表如下:

image.png

二、业务逻辑分析

分析关键步骤,很巧,和把大象装进冰箱里同样都只需要三步耶:

第一步,识别点信号,短为 “滴” 长为“嗒”。

第二步,根据 “长间隔” 来切片分组。

第三步,分组数据根据对应表转化出最终结果。

三、撸代码,优化后版本(完整在线示例)

开始前要做好热身活动:

Morse 的最小单元,"." 代表嘀,"-" 代表嗒,点击事件用 Down 代表 mousedown,Up 代表 mouseup。 200ms 间隔用来区别嘀嗒,1s 间隔用来区分一个 Morse 单元组的结束。

 // 点信号 = Down - Up = 间隔 < 200ms ?"." : "-"; // Down <200ms Up >1s = "." = E // Down <200ms Up <1s Down >200ms Up >1s = ".", "-" = A // 直接使用 fromEvent 操作符,来生成点击操作的流,然后用 map 操作符转化成时间戳, // takeUntil 用来控制流的结束,避免重复订阅。 const clickBegin$ = fromEvent(this.sendButtonElementRef.nativeElement, 'mousedown') .pipe( takeUntil(this.onDestroy$), map(n => Date.now()) ) const clickEnd$ = fromEvent(this.sendButtonElementRef.nativeElement, 'mouseup') .pipe( takeUntil(this.onDestroy$), map(n => Date.now()) ) 
第一步,识别点信号为 “滴” “嗒”

前面代码已经拿到点击事件的流,并且用 "map" 操作符,把数据转化为当前的时间戳。

下面开始计算 Down & Up 之间的间隔时间,思考,合并两个流的的操作符有哪些呢?

  1. forkJoin、concat ? 需要两个流 complate 状态后才返回数据,不适应数据持续输出的场景。

  2. merge ? Down & Up 的时间戳不会同时获得,还需要处理存储的问题,不完全适应场景。

  3. combineLatest ? 满足数据持续输出,满足同时获得,哎哟,还不错。 但是这个操作符的特点是,会缓存上一次的值,所以第二次 Down 也会获得到数据,Up - Down 也就会为负值,取绝对值后可以用来判断是否 >1s,来区分一个 Morse 单元组的结束。

  4. zip ? 哎呀哈,这个更合适呢,盘它! 单词选的很到位,这个操作符功能可以理解为像拉链一样,确保获得数据每一次都是一个纯净的 Down & Up。 但是需要注意 zip 会自动缓存数据,例如 zip(A$, B$),A$收到的数据一直比B$多太多,有内存溢出风险,就像拉错位的拉链,很蓝瘦。

 // zip的实现 zip(clickBegin$, clickEnd$) .pipe( // 计算 Down - Up 间隔时间 map(this.toTimeDiff), // 根据间隔时间,转化为嘀嗒替代字符 "." "-" map(this.msToMorseCharacter) ) .subscribe(result => { // 发送到主信号流 morseSignal$.next(result); }); 
第二步,根据 “长间隔” 来切片分组

分组的操作符有哪些?

  1. partition? 根据函数拆成两个流。

  2. groupBy? 根据函数拆成 n 个流。

  3. window? 根据流拆成 n 个流。以上各位都打扰了,我还要自己处理数据缓存,再见。

  4. buffer? 哇,初恋般的感觉,用流控制来做切片数据成数组,拿到数组只需要 join 一下就好,就可以去去匹配对应表了,好棒! “长间隔”的切片流,怎么获得呢?拿出法宝 debounceTime(1000) ,当点击的 Down Up 周期完成后,间隔 1s 就认为是一个Morse 单元组的结束。 然后又遇到了问题,怎么判断一个点击周期呢?不用单纯用 Up ,因为下一个 Down Up 周期可能会超出 1s,就会导致切片时机错误。所以模拟了点击持续的流 clickKeeping$,用 switchMap 替换为新的流且不影响原来的流,timer 产生一个小于 1s 间隔的持续流信号,用 takeUntil 在 Up 事件流 clickEnd$ 后把整个流结束。

 // 点击持续状态流 const clickKeeping$ = clickBegin$ .pipe( // 替换为新的流,不影响原来的流 switchMap(() => { // 定时在持续发送数据,维持点击中状态 return timer(0, morseTimeRanges.lessThenlongBreak).pipe( // 直到 Up 后结束点击状态 takeUntil(clickEnd$) ); }) ) // “长间隔”的切片流 const morseBreak$ = clickKeeping$.pipe( debounceTime(morseTimeRanges.longBreak) ); // 获得 Morse 单元组 morseSignal$ .pipe( // 切片分组主信号流 buffer(morseBreak$) // 转化为,例如 ['.', '.', '.'] ) 
第三步,分组数据根据对应表转化出最终结果

join('') Morse 单元组去匹配对应表,很简单不用说。

错误发生在 switchMap 中,分支流报错,但是主流不会收到影响,然后用 catchError 捕捉错误。

 // Morse 单元组去匹配对应表 private translateSymbolToLetter = morseArray => { const morseCharacters = morseArray.join(''); const find = morseTranslations.find(n => n.symbol === morseCharacters) // 这里 find 可能为 undefined 导致报错,但是错误会被 catchError 捕捉 return find.char; } // 转化+错误处理,最终完成 morseSignal$ .pipe( buffer(morseBreak$), switchMap(n => { return of(n).pipe( // 只为了 Demo 演示中的展示用 tap(n => this.lastMorseGroupCharacters = n.join(' ')), // 转化成对应表中字符 map(this.translateSymbolToLetter), // 捕捉错误 catchError(n => { return of(morseCharacters.errorString); }) ) }) ) .subscribe(result => { // 输出最终转化结果 this.morseLog.push(result); console.log('结果:', result) }); 

四、解读 Michael Hladky 大神的示例

整体上,把 “嘀嗒” “短间隔” “长间隔” 都转化成替代符,过滤无用的替代符,然后 filter “长间隔” 替代符的流,来做 buffer 切片数据。其他还有因为使用 combineLatest 操作符导致的不同。

// 识别 “嘀” “嗒” const morseCharFromEvents$ = observableCombineLatest(this.startEvents$, this.stopEvents$) .pipe( // 计算 mousedown mouseup 时间间隔 map(this.toTimeDiff), // 转化成标识符 map(this.msToMorseChar), // 过滤 Morse 单元组中的 “短间隔“ 标识符 filter(this.isCharNoShortBreak as any) ); // 主信号流 this.morseChar$ = observableMerge(morseCharFromEvents$, this.injectMorseChar$) // 识别 “长间隔“ 标识符,来作为切片流 const longBreaks$ = this.morseChar$ .pipe(filter(this.isCharLongBreak as any)); // 切片成 Morse 单元组 this.morseSymbol$ = this.morseChar$ .pipe( buffer(longBreaks$), map(this.charArrayToSymbol), filter(n => (n !== '') as any) ) // 错误处理 + 标识符对应表转化 this.morseLetter$ = this.morseSymbol$ .pipe( switchMap(n => observableOf(n).pipe(this.saveTranslate('ERROR'))) ); // Up 后补4个 “长间隔“ 标识符,用来做 Morse 单元组的结束 const breakEmitter$ = observableTimer(this.msLongBreak, this.msLongBreak) .pipe( mapTo(this.mC.longBreak), take(4) ); this.stopEventsSubject .pipe( switchMapTo( breakEmitter$.pipe(takeUntil(this.startEventsSubject)) ) ) .subscribe(n => this.injectMorseChar(n)); 

总结

下图是读完《深入浅出RxJS》后的学习笔记,标注了一些操作符的快速记忆特点,方便使用的适合查阅。

image.png

本文作者:甄帅

文章来源:Worktile技术博客

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原文链接:https://my.oschina.net/worktile/blog/3011746
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