RxJS 是一个响应式的库，它接收从事件源发出的一个个事件，经过处理管道的层层处理之后，传入最终的接收者，这个处理管道是由操作符组成的，开发者只需要选择和组合操作符就能完成各种异步逻辑，极大简化了异步编程。除此以外，RxJS 的设计还遵循了函数式、流的理念。
直接讲概念比较难理解，不如我们实现一个简易的 RxJS 再来看这些。
RxJS 的使用
RxJS 会对事件源做一层封装，叫做 Observable，由它发出一个个事件。
比如这样：
const source = new Observable((observer) => {
let i = 0;
setInterval(() => {
observer.next(++i);
}, 1000);
});
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在回调函数里面设置一个定时器，不断通过 next 传入事件。
这些事件会被接受者监听，叫做 Observer。
const subscription = source.subscribe({
next: (v) => console.log(v),
error: (err) => console.error(err),
complete: () => console.log('complete'),
});
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observer 可以接收 next 传过来的事件，传输过程中可能有 error，也可以在这里处理 error，还可以处理传输完成的事件。
这样的一个监听或者说订阅，叫做 Subscription。
可以订阅当然也可以取消订阅：
subscription.unsubscribe();
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取消订阅时的回调函数是在 Observable 里返回的：
const source = new Observable((observer) => {
let i = 0;
const timer = setInterval(() => {
observer.next(++i);
}, 1000);
return function unsubscribe() {
clearInterval(timer);
};
});
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发送事件、监听事件只是基础，处理事件的过程才是 RxJS 的精髓，它设计了管道的概念，可以用操作符 operator 来组装这个管道：
source.pipe(
map((i) => ++i),
map((i) => i * 10)
).subscribe(() => {
//...
})
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事件经过管道之后才会传到 Observer，在传输过程中会经过一个个操作符的处理。
比如这里的处理逻辑是，对传过来的数据加 1，然后再乘以 10。
综上，使用 RxJS 的代码就是这样的：
const source = new Observable((observer) => {
let i = 0;
const timer = setInterval(() => {
observer.next(++i);
}, 1000);
return function unsubscribe() {
clearInterval(timer);
};
});
const subscription = source.pipe(
map((i) => ++i),
map((i) => i * 10)
).subscribe({
next: (v) => console.log(v),
error: (err) => console.error(err),
complete: () => console.log('complete'),
});
setTimeout(() => {
subscription.unsubscribe();
}, 4500);
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我们通过 Observable 创建了一个事件源，每秒发出一个事件，这些事件会经过管道的处理再传递给 Observer，管道的组成是两个 map 操作符，对数据做了 + 1 和 * 10 的处理。
Observer 接收到传递过来的数据，做了打印，还对错误和结束时的事件做了处理。此外，Observable 提供了取消订阅时的处理逻辑，当我们在 4.5s 取消订阅时，就可以清除定时器。
使用 RxJS 基本就是这个流程，那它是怎么实现的呢？
80 行代码实现 RxJS
先从事件源开始，实现 Observable：
观察下它的特点：
- 它接收一个回调函数，里面可以调用 next 来传输数据。
- 它有 subscribe 方法可以用来添加 Observer 的订阅，返回 subscription
- 它可以在回调函数里返回 unsbscribe 时的处理逻辑
- 它有 pipe 方法可以传入操作符
![]()
我们按照这些特点来实现下：
首先，Observable 的构造函数要接收回调函数 _subscribe，但是不是立刻调用，而是在 subscribe 的时候才调用：
class Observable {
constructor(_subscribe) {
this._subscribe = _subscribe;
}
subscribe() {
this._subscribe();
}
}
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回调函数的参数是有 next、error、complete 方法的对象，用于传递事件：
class Observable {
constructor(_subscribe) {
this._subscribe = _subscribe;
}
subscribe(observer) {
const subscriber = new Subscriber(observer);
this._subscribe(subscriber);
}
}
class Subscriber{
constructor(observer) {
super();
this.observer = observer;
this.isStopped = false;
}
next(value) {
if (this.observer.next && !this.isStopped) {
this.observer.next(value);
}
}
error(value) {
this.isStopped = true;
if (this.observer.error) {
this.observer.error(value);
}
}
complete() {
this.isStopped = true;
if (this.observer.complete) {
this.observer.complete();
}
if (this.unsubscribe) {
this.unsubscribe();
}
}
}
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这样，在回调函数里面就可以调用 next、error、complete 方法了：
![]()
此外，回调函数的返回值是 unsbscribe 时的处理逻辑，要收集起来，在取消订阅时调用：
class Subscription {
constructor() {
this._teardowns = [];
}
unsubscribe() {
this._teardowns.forEach((teardown) => {
typeof teardown === 'function' ? teardown() : teardown.unsubscribe()
});
}
add(teardown) {
if (teardown) {
this._teardowns.push(teardown);
}
}
}
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提供 unsubscribe 方法用于取消订阅，_teardowns 用于收集所有的取消订阅时的回调，在 unsubscribe 时调用所有 teardown 回调。
这段逻辑比较通用，可以作为 Subscriber 的父类。
然后，在 Observable 里调用 add 来添加 teardown，并且返回 subscription（它有 unsubscribe 方法）：
class Observable {
constructor(_subscribe) {
this._subscribe = _subscribe;
}
subscribe(observer) {
const subscriber = new Subscriber(observer);
subscriber.add(this._subscribe(subscriber));
return subscriber;
}
}
class Subscriber extends Subscription {
constructor(observer) {
super();
this.observer = observer;
this.isStopped = false;
}
next(value) {
if (this.observer.next && !this.isStopped) {
this.observer.next(value);
}
}
error(value) {
this.isStopped = true;
if (this.observer.error) {
this.observer.error(value);
}
}
complete() {
this.isStopped = true;
if (this.observer.complete) {
this.observer.complete();
}
if (this.unsubscribe) {
this.unsubscribe();
}
}
}
class Subscription {
constructor() {
this._teardowns = [];
}
unsubscribe() {
this._teardowns.forEach((teardown) => {
typeof teardown === 'function' ? teardown() : teardown.unsubscribe()
});
}
add(teardown) {
if (teardown) {
this._teardowns.push(teardown);
}
}
}
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这样，我们就实现了 Observable 和 Observer，只写了 50 行代码。先来测试下：
const source = new Observable((observer) => {
let i = 0;
const timer = setInterval(() => {
observer.next(++i);
}, 1000);
return function unsubscribe() {
clearInterval(timer);
};
});
const subscription = source.subscribe({
next: (v) => console.log(v),
error: (err) => console.error(err),
complete: () => console.log('complete'),
});
setTimeout(() => {
subscription.unsubscribe();
}, 4500);
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![]()
Observer 监听到了 Observable 传递过来的 1、2、3、4 的数据，因为在 4.5s 时取消了订阅，所以后面就不再有数据了。
我们用 50 行实现了基础的 RxJS！
当然，最精髓的 operator 还没有实现，接下来继续完善。
我们给 Observable 添加 pipe 方法，它会调用传入的 operator，并且上个的结果是下个的输入，这样就串起来了，也就是管道的概念：
class Observable {
constructor(_subscribe) {
//...
}
subscribe(observer) {
//...
}
pipe(...operations) {
return pipeFromArray(operations)(this);
}
}
function pipeFromArray(fns) {
if (fns.length === 0) {
return (x) => x;
}
if (fns.length === 1) {
return fns[0];
}
return (input) => {
return fns.reduce((prev, fn) => fn(prev), input);
};
}
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当传入的参数是 0 个的时候，就直接返回之前的 Observable，1 个的时候直接返回，否则就通过 reduce 的方式串联起来，组成管道。
operator 的实现就是监听上一个 Observable，返回一个新的。
比如 map 的实现，就是传入 project 对 value 做处理，把结果用 next 传下去：
function map(project) {
return (observable) => new Observable((subscriber) => {
const subcription = observable.subscribe({
next(value) {
return subscriber.next(project(value));
},
error(err) {
subscriber.error(err);
},
complete() {
subscriber.complete();
},
});
return subcription;
});
}
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这样我们就实现了 operator，来测试下：
![]()
我们调用了 pipe 方法，使用两个 map 操作符来组织处理流程，对数据做了 +1 和 *10 的处理。
所以，Observable 传递过来的 1、2、3、4 传递给 Observer 的时候就变成了 20、30、40、50。
至此，我们实现了 RxJS 的 Observable、Observer、Subscription、operator 等概念，是一个简易版 RxJS 了。只用了 80 行代码。
再来看最开始的那些理念：
为什么叫做响应式呢？
因为是对事件源做监听和一系列处理的，这种编程模式就叫做响应式。
为什么叫函数式呢？
因为每一步 operator 都是纯函数，返回一个新的 Observable，这符合函数式的不可变，修改后返回一个新的的理念。
为什么叫流呢？
因为一个个事件是动态产生和传递的，这种数据的动态产生和传递就可以叫做流。
完整代码如下：
function pipeFromArray(fns) {
if (fns.length === 0) {
return (x) => x;
}
if (fns.length === 1) {
return fns[0];
}
return (input) => {
return fns.reduce((prev, fn) => fn(prev), input);
};
}
class Subscription {
constructor() {
this._teardowns = [];
}
unsubscribe() {
this._teardowns.forEach((teardown) => {
typeof teardown === 'function' ? teardown() : teardown.unsubscribe()
});
}
add(teardown) {
if (teardown) {
this._teardowns.push(teardown);
}
}
}
class Subscriber extends Subscription {
constructor(observer) {
super();
this.observer = observer;
this.isStopped = false;
}
next(value) {
if (this.observer.next && !this.isStopped) {
this.observer.next(value);
}
}
error(value) {
this.isStopped = true;
if (this.observer.error) {
this.observer.error(value);
}
}
complete() {
this.isStopped = true;
if (this.observer.complete) {
this.observer.complete();
}
if (this.unsubscribe) {
this.unsubscribe();
}
}
}
class Observable {
constructor(_subscribe) {
this._subscribe = _subscribe;
}
subscribe(observer) {
const subscriber = new Subscriber(observer);
subscriber.add(this._subscribe(subscriber));
return subscriber;
}
pipe(...operations) {
return pipeFromArray(operations)(this);
}
}
function map(project) {
return (observable) => new Observable((subscriber) => {
const subcription = observable.subscribe({
next(value) {
return subscriber.next(project(value));
},
error(err) {
subscriber.error(err);
},
complete() {
subscriber.complete();
},
});
return subcription;
});
}
const source = new Observable((observer) => {
let i = 0;
const timer = setInterval(() => {
observer.next(++i);
}, 1000);
return function unsubscribe() {
clearInterval(timer);
};
});
const subscription = source.pipe(
map((i) => ++i),
map((i) => i * 10)
).subscribe({
next: (v) => console.log(v),
error: (err) => console.error(err),
complete: () => console.log('complete'),
});
setTimeout(() => {
subscription.unsubscribe();
}, 4500);
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总结
为了理解 RxJS 的响应式、函数式、流等理念，我们实现了简易版的 RxJS。
我们实现了 Observable、Observer、Subscription 等概念，完成了事件的产生和订阅以及取消订阅。
接着又实现了 operator 和 pipe，每个 operator 返回一个新的 Observable，对数据做层层处理。
写完以后，我们能更清晰的理解响应式、函数式、流等理念在 RxJS 里是怎么体现的。
实现简易版 RxJS，只需要 80 行代码。
