[RxSwift] 1. RxSwift의 개념

1. RxSwift란?

‘RxSwift is a library for composing asynchronous and event-based code by using observable sequences and functional style operators, allowing for parameterized execution via schedulers.’
 By Marin Todorov. ‘RxSwift - Reactive Programming with Swift.’ Apple Books. 

- RxSwift(Reactive eXtension Swift)란 관찰 가능한 연속성(순차적)형태와 함수형태의 연산자를 이용해서 비동기&이벤트를 위한 코드로 구성하고 있는 라이브러리(또한 스케줄러를 통해 parameterized된 실행들을 가능하도록 함)

---

‘RxSwift finds the sweet spot between traditionally imperative Cocoa code and purist functional code. It allows you to react to events by using immutable code definitions to process asynchronous pieces of input in a deterministic, composable way.’

- By Marin Todorov. ‘RxSwift - Reactive Programming with Swift.’ Apple Books. 

그동안 사용하던 cocoa코드에 결정적이고 비동기적인 방법을 이용하여 이벤트에 반응할 수 있도록 함

---

* 핵심 키워드 : 비동기&이벤트의 표현 => 관찰 가능한 순차적인 형태, 함수형태의 연산자

 

ex) 비동기프로그래밍이 필요한 순간들

- 버튼을 눌렀을 때의 반응

- 텍스트필드에 포커스가 잡힌 경우

- 인터넷에서 크기가 큰 이미지 파일을 받는 경우

- 디스크에 데이터를 저장하는 경우

- 오디오를 실행하는 경우

 

ex) iOS프로그래밍에서 UIKit을 통해 비동기를 사용했던 순간

- NotificationCenter : 백그라운드 진입 후 몇초 있다가 메시지 알림

- The delegate pattern : tableView의 didSelectRowAt과 같은 메소드

- closure

 

2. 왜 RxSwift를 사용하는가?

1) RxSwift없이 비동기적인 측면에 접근한다면,

- 비동기 실행 코드를 이해하기 힘듦 : 애플의 API에서 제공하는 delegate패턴을 그대로 사용할 뿐 이지, 그 코드 자체는 속에 내장되어 있음

- 비동기 실행에 관한 명확한 추론을 하기가 힘듦

 

ex) 값을 예측하기 힘듦

버튼 클릭 이벤트가 몇 번 발생했는지 모르므로 currentIndex의 값을 코드상에서 확인하기 힘듦

var array = [1, 2, 3]
var currentIndex = 0

@IBAction func printNext(_ sender: Any) {
  print(array[currentIndex])
  
  if currentIndex != array.count - 1 {
    currentIndex += 1
  }
}

 

2) MVVM과 밀접한 연관

 MVVM의 배경 : 데이터 바인딩을 제공하는 플렛폼에서 만들어진 이벤트 중심 프로그램을 위해 특별히 개발

 RxSwift는 이와 연관성이 높음

3. RxSwift의 필요성

1) 명시적으로 공유된 mutable state를 알기 위함

*state : 컴퓨터를 오랫동안 켜놓으면 꺼질 수 있지만 S/W와 H/W는 처음과 같은 상태 -> state를 바뀌게 한 것은 "memory"

 따라서 위 예에서 명시적으로 공유된 state는 "memory"라고 할 수 있음

 

2) Imperative Programming(명시적 코드*)의 한계 극복

*명시적 코드 : 일반적으로 짰던 프로그램 방식 run(), getInstance()와 같은 컴퓨터에게 알려주는 프로그램

사람이 명시적 코드를 통해 비동기적 앱을 구현할 때 어려움이 따름

(아래 코드 같은 경우, 순서를 조금 바꾸면 전혀 다른 메소드가 될 수 있음 ... 비동기적인 어려움)

override func viewDidAppear(_ animated: Bool) {
  super.viewDidAppear(animated)

  setupUI()
  connectUIControls()
  createDataSource()
  listenForChanges()
}

3) Side Effects를 통해 state파악

- Side Effects는 코드의 현재 흐름에 대한 state를 표현

 (위 코드에서 connectUIControls()가 실행되기 전에 Side Effects를 발생 시켜서 정보를 알 수 있게 함)

- Side Effects가 발생한다면, 그 메소드가 실행되기 전의 작업을 직접 지정해줄 수 있는 장점

 

4) Declarative code(선언적 코드)

- 절차지향 프로그램과 함수형 프로그램의 균형성을 갖춘 형태가 RxSwift

Declarative code는 이벤트가 일어날 때 그 데이터에 대한 처리가 가능하며, for loop와 같은 작업 역시도 가능

- 절차지향 프로그램은 마음대로 상태를 변경하며, 함수형 프로그램은 side effect를 최소화 하는 코드를 지향

 

5) Reactive System

- Responsive : 언제나 UI를 최신 상태로 유지

- Resilient(탄력이 있는) : 각 behavior들은 독립적이고 에러가 발생할 때 회복에 유연한 탄력적 특성

- Elastic(유연한) : 다양한 workload를 처리(데이터 모음, 자원 공유 등)

- Message driven : components들은 메세지 기반으로 상호작용 하므로 재사용성의 장점과 lifecycle과 클래스의 구현을 분리

4. Rx의 3요소

1) Observables<Data>

객체에 이벤트나 값 추가, 수정등과 같은 것을 가능하게끔 해줌

- event종류: next event, completed event, error event

 

ex1) API.download(file:)은 Observable<Data>인스턴스를 반환

 subscribe클로저를 한 후, 또다시 Observable형태의 onError나 onCompleted상태 반환

API.download(file: "http://www...")
  .subscribe(onNext: { data in
    // Append data to temporary file
  },
  onError: { error in
    // Display error to user
  },
  onCompleted: {
    // Use downloaded file
  })

 

ex2) 디바이스를 가로로 할지, 세로로 할지 정하는 코드

 UIDevice.rx.orientation
  .subscribe(onNext: { current in
    switch current {
    case .landscape:
      // Re-arrange UI for landscape
    case .portrait:
      // Re-arrange UI for portrait
    }
  })

 

2) Operators

마치 연산자와 같이 "비동기들은 highly decoupled and composable"

옵저버에서 나온 결과를 Rx연산자를 통해 입력 및 출력이 가능 -> side effect발생 가능

ex) showAlert와 같이 옵저버에서 나온 결과에서 Rx연산자를 사용하여 경고문(side effect) 발생

 UIDevice.rx.orientation
  .filter { value in
    return value != .landscape
  }
  .map { _ in
    return "Portrait is the best!"
  }
  .subscribe(onNext: { string in
    showAlert(text: string)
  })

-> filter는 가로가 아닌 값만 통과

-> .map에서 문자열을 리턴

-> 위에서 문자열 받아서 alert실행

 

3) Schedulers

기존에 사용하던 DispatchQueue와 기능 동일

3가지 SChedulers

RxSwift	Normal
Main Thread Serial Scheduler	Main thread scheduler
Background Concurrent Scheduler	concurrent Background GCD queue
Custom NSOperation SCheduler	custom OperationQueue-based scheduler

GCD에 관한 개념 참조 : ios-development.tistory.com/96

5. RxCocoa

 

1) 개념

RxCocoa란 "UIKit 및 Cocoa개발을 지원하는 클래스"를 보유하고 있는 RxSwift동반 라이브러리

- 다양한 UI구성요소에 대한 반응 형 확장(reactive extensions)기능을 추가하여 UI이벤트를 추가 가능

 

ex) UISwitch에서의 Rx

 toggleSwitch.rx.isOn
  .subscribe(onNext: { isOn in
    print(isOn ? "It's ON" : "It's OFF")
  })

2) 사용

코코아 팟에서 설치

use_frameworks!

target 'MyTargetName' do
  pod 'RxSwift', '~> 5'
  pod 'RxCocoa', '~> 5'
end

 

*참조 : RxSwift: Reactive Programming with Swift, by raywenderlich team's book