Разработка javascript приложений на базе Rx.js и React.js (RxReact)

от автора

rxreactlogo

React.js позволяет очень эффективно и быстро работать с DOM-ом, активно развивается и с каждым днем набирает все больше популярности. Недавно открыл для себя концепцию реактивного программирования, в частности, не менее популярную библиотеку Rx.js. Данная библиотека выводит на новый уровень работу с событиями и асинхронным кодом, которого в UI логике javascript приложений предостаточно. Пришла идея объединить мощь данных библиотек в одно целое и посмотреть что из этого выйдет. В этой статье вы узнаете о том как удалось подружить Rx.js и React.js.

RxReact — новая библиотека?

Может кто-то останется разочарован — но нет. Одним из позитивных моментов данного подхода является то, что вам не нужно устанавливать дополнительно никаких новых библиотек. Поэтому сильно не заморачивался и назвал данный подход RxReact.
Для нетерпеливых — репо с тестовыми примерами.

Зачем?

Изначально, когда только знакомился с React, совершенно не стеснялся фаршировать компоненты бизнес логикой, ajax запросами и т.д. Но как показала практика, мешать это все внутрь React компонентов, подписываясь на различные хуки, сохраняя промежуточное мутабельное состояние — крайне плохая идея. Становится сложно вносить изменения и разбираться в таких компонентах — монстрах. React в моем представлении идеально подходит только для отрисовки конкретного состояния (слепка) приложения в определенный момент времени, но сама логика того, как и когда будет меняется это состояние, совсем не его дело и должна находиться в другом слое абстракции. Чем меньше об этом знает слой представления, тем спокойнее мы спим. Хотелось максимально приблизить React компоненты к pure функциям без мутабельного, хранимого состояния, лишних сайд эффектов и т.д. В то же время, хотелось усовершенствовать работу с событиями, желательно вынести в отдельный слой логики декларативное описание того, как должно взаимодействовать приложение с пользователем, реагировать на различные события и изменять свое состояние. Кроме того, хотелось иметь возможность компоновать цепочки последовательностей действий из синхронных и асинхронных операций.

Нет, это не совсем Flux

Любознательный читатель, который дочитал до этого пункта, уже несколько раз мог подумать: «Так есть же Flux — бери и пользуйся». Совсем недавно взглянул на него и, к своему удивлению, нашел очень много похожего с концепцией, про которую хочу вам рассказать. На данный момент уже видел несколько реализаций Flux. RxReact — не исключение, но в свою очередь имеет несколько иной подход. Вышло так, что сам непроизвольно пришел к почти тем же архитектурным составляющим как: dispatcher, storage, actions. Они во многом похожи на те, что описываются в архитектуре Flux-а.

Основные компоненты

Надеюсь, что удалось чем-то вас заинтриговать и вы дочитали до этого места, ведь тут начинается самое вкусное. Для более наглядного примера будет рассмотрено тестовое приложение:
demo
Demo сайт — demo1.
Исходник — тут.

Само приложение не делает ничего полезного, просто счетчик кликов по кнопке.

View

Слой представления является React компонентом, главная цель которого — отрисовать текущее состояние и сигнализировать о событиях в UI.

Итак, что же должен уметь view?

  • рисовать UI
  • сигнализировать о событиях в UI

Ниже код view из примера (view.coffee):

React = require 'react' {div, button} = React.DOM  HelloView = React.createClass     getDefaultProps: ->         clicksCount: 0      incrementClickCount: ->         @props.eventStream.onNext             action: "increment_click_count"      render: ->         div null,             div null, "You clicked #{@props.clicksCount} times"             button                 onClick: @incrementClickCount                 "Click"  module.exports = HelloView 

javascript версия файла view.coffee

var React = require('react'); var div = React.DOM.div; var button = React.DOM.button;  HelloView = React.createClass({   getDefaultProps: function() {     return {       clicksCount: 0     };   },    incrementClickCount: function() {     return this.props.eventStream.onNext({       action: "increment_click_count"     });   },    render: function() {     return div(null,         div(null, "You clicked " + this.props.clicksCount + " times"),               button({onClick: this.incrementClickCount},                "Click")); }});  module.exports = HelloView; 

Как видим, все данные о кликах приходят нам «сверху» через объект props. При клике на кнопку мы посылаем action через канал eventStream. View сигнализирует нам о кликах на кнопку с помощью eventStream.onNext, где eventStream — инстанс Rx.Subject. Rx.Subject — канал, в который можно как посылать сообщения, так и создавать из него подписчиков. Дальше будет более подробно рассмотрено как работать c Rx.Subject.

После того, как мы четко определили функции view и канала сообщений, их можно выделить на структурной схеме:
view_layer
Как видно, view является React компонентом, получает на вход текущее состояние приложения (app state), отправляет сообщения о событиях через event stream (actions). В данной схеме Event Stream является каналом связи между view и остальной частью приложения(изображена тучкой). Постепенно мы будем определять конкретные функции компонентов и выносить из общего js application блока.

Storage (Model)

Следующий компонент — Storage. Изначально я называл это Model, но всегда думал о том что model не совсем подходящее название. Так как моделью в моем представлении является некая конкретная сущность (User, Product), а тут мы имеем набор различных данных (много моделей, флаги), с которым работает наше приложение. В реализациях Flux-а, которые приходилось видеть, storage был реализован в виде singleton модуля. В моей реализации такой необходимости нет. Это дает теоретическую возможность безболезненного существования нескольких инстансов приложения на одной странице.

Что умеет storage?

  • хранить данные
  • менять данные
  • возвращать данные

В моем примере storage реализован через coffee класс с некими свойствами (storage.coffee):

class HelloStorage     constructor: ->         @clicksCount = 0      getClicksCount: -> @clicksCount      incrementClicksCount: ->         @clicksCount += 1  module.exports = HelloStorage 

javascript версия storage.coffee

var HelloStorage;  HelloStorage = (function() {   function HelloStorage() {     this.clicksCount = 0;   }    HelloStorage.prototype.getClicksCount = function() {     return this.clicksCount;   };    HelloStorage.prototype.incrementClicksCount = function() {     return this.clicksCount += 1;   };    return HelloStorage;  })();  module.exports = HelloStorage; 

Сам по себе storage понятия не имеет о UI, о том что есть какой-то Rx и React. Хранилище делает то, что должно делать по определению — хранить данные (состояние приложения).

На структурной схеме можем выделить storage:
storage layer

Dispatcher

Итак, у нас есть view — отрисовывает приложение в определенный момент времени, storage — в котором хранится текущее состояние. Не хватает связывающего компонента, который будет слушать события из view, при необходимости менять состояние и давать команду обновить view. Таким компонентом как раз является dispatcher.

Что должен уметь dispatcher?

  • реагировать на события из view
  • обновлять данные в storage
  • инициировать обновления view

С точки зрения Rx.js, мы можем рассматривать view как бесконечный источник неких событий, на который мы можем создавать подписчиков. В примере из demo у нас всего один подписчик в dispatcher-е — подписчик на клики по кнопке увеличения значений.

Вот как будет выглядеть подписка на клики по кнопке в коде dispatcher-а:

incrementClickStream = eventStream.filter(({action}) -> action is "increment_click_count") 

javascript версия

var incrementClickStream = eventStream.filter(function(arg) {   return arg.action === "increment_click_count"; }); 

Для более полного понимания код выше можно наглядно изобразить так:
image
На изображении видим 2 канала сообщений. Первый — eventStream (базовый канал) и второй, полученный из базового — incrementClickStream. Кружочками изображена последовательность событий в канале, в каждом событии передается аргумент action, по которому мы можем фильтровать (диспатчить).

Напомню, что сообщения в канал посылает view с помощью вызова:

eventStream.onNext({action: "increment_click_count"})

Полученный incrementClickStream является инстансом Observable и мы можем работать с ним так же, как и с eventStream, что мы в принципе и сделаем. А дальше мы должны указать, что на каждый клик по кнопке мы хотим увеличивать значение в storage (изменять состояние приложения).

incrementClickStream = eventStream.filter(({action}) -> action is "increment_click_count")                                   .do(-> store.incrementClicksCount()) 

javascript версия

var incrementClickStream = eventStream.filter(function(arg) {   return arg.action === "increment_click_count"; }).do(function() {   return store.incrementClicksCount(); }); 

Схематически выглядит так:

streamdo

На этот раз мы получаем источник значений, который должен обновлять view, так как меняется состояние приложения (увеличивается кол-во кликов). Для того, чтобы это произошло, необходимо подписаться на источник incrementClickStream и вызвать setProps на react компоненте, который отрисовывает view.

incrementClickStream.subscribe(-> view.setProps {clicksCount: store.getClicksCount()}) 

javascript версия

incrementClickStream.subscribe(function() {   return view.setProps({     clicksCount: store.getClicksCount()   }); }); 

Таким образом, мы замыкаем цепочку и наш view будет обновлен каждый раз, как мы кликнули по кнопке. Таких источников, обновляющих view, может быть много, поэтому целесообразно объединять их в один источник событий с помощью Rx.Observable.merge.

Rx.Observable.merge(     incrementClickCountStream     decrementClickCountStream     anotherStream # e.t.c)   .subscribe(      -> view.setProps getViewState(store)      -> # error handling   ) 

javascript версия

Rx.Observable.merge(   incrementClickCountStream,   decrementClickCountStream,   anotherStream) .subscribe(   function() {     return view.setProps(getViewState(store));   },   function() {}); // error handling 

В данном коде появляется функция getViewState. Эта функция всего лишь вынимает нужные для view данные из storage и возвращает их. В примере из demo она выглядит так:

getViewState = (store) ->     clicksCount: store.getClicksCount() 

javascript версия

var getViewState = function(store) {   return {     clicksCount: store.getClicksCount()   }; }; 

Почему не передать storage напрямую во view? Затем, чтобы не было соблазна что-либо записать напрямую из view, вызвать не нужные методы и т.д. View получает данные подготовленные именно для отображения в визуальной части приложения, ни больше ни меньше.

Схематически мерж источников выглядит так:

stream_merge

Выходит, в придачу к тому, что нам не нужно вызывать всякие «onUpdate» ивенты из модели для обновления view, мы еще также имеем возможность обработки ошибок в одном месте. Вторым аргументом в subscribe передается функция для обработки ошибок. Работает по такому же принципу как и в Promise. Rx.Observable имеет много общего с промисами, но является более совершенным механизмом, так как рассматривает не единственное обещаемое значение, а бесконечную последовательность возвращаемых значений во времени.

Полный код dispatcher выглядит подобным образом:

Rx = require 'rx'  getViewState = (store) ->     clicksCount: store.getClicksCount()  dispatchActions = (view, eventStream, storage) ->     incrementClickStream = eventStream  # получаем источник кликов         .filter(({action}) -> action is "increment_click_count")         .do(-> storage.incrementClicksCount())      Rx.Observable.merge(         incrementClickStream         # и еще много источников обновляющих view...      ).subscribe(         ->          view.setProps getViewState(storage)        (err) ->          console.error? err)  module.exports = dispatchActions 

javascript версия

var Rx = require('rx');  var getViewState = function(store) {   return {     clicksCount: store.getClicksCount()   }; };  var dispatchActions = function(view, eventStream, storage) {   var incrementClickStream = eventStream.filter(function(arg) {       return arg.action === "increment_click_count";})    .do(function() {       return storage.incrementClicksCount();   });   return Rx.Observable.merge(incrementClickCountStream)     .subscribe(function() {       return view.setProps(getViewState(storage));     },      function(err) {       return typeof console.error === "function" ? console.error(err) : void 0;   }); };  module.exports = dispatchActions; 

Полный код файла — dispatcher.coffee

Вся логика диспатчинга помещается в функцию dispatchActions, которая принимает на вход:

  • view — инстанс React компонента
  • storage — инстанс storage
  • eventStream — канал сообщений

Поместив dispatcher на схему, имеем полную структурную схему архитектуры приложения:

image

Инициализация компонентов

Далее нам остается каким-то образом инициализировать: view, storage и dispatcher. Сделаем это в отдельном файле — app.coffe:

Rx = require 'rx' React = require 'react' HelloView = React.createFactory(require './view') HelloStorage = require './storage' dispatchActions = require './dispatcher'  initApp = (mountNode) ->     eventStream = new Rx.Subject() #  создаем канал сообщений     store = new HelloStorage() #  cоздаем хранилище     # получаем инстанс отрисованного view     view = React.render HelloView({eventStream}), mountNode     # передаем компоненты в dispatcher     dispatchActions(view, eventStream, store)  module.exports = initApp 

javascript версия

var Rx = require('rx');  var React = require('react');  var HelloView = React.createFactory(require('./view'));  var HelloStorage = require('./storage');  var dispatchActions = require('./dispatcher');  initApp = function(mountNode) {   var eventStream = new Rx.Subject();   var store = new HelloStorage();   var view = React.render(HelloView({eventStream: eventStream}), mountNode);   dispatchActions(view, eventStream, store); };  module.exports = initApp; 

Функция initApp принимает на вход mountNode. Mount Node, в данном контексте, является DOM элементом, в который будет отрисован корневой React компонент.

Генератор базовой структуры модуля RxRact (Yeoman)

Для быстрого создания вышеперечисленных компонентов в новом приложении можно использовать Yeoman.
Генератор — generator-rxreact

Пример посложнее

Пример с одним источником событий хорошо показывает принцип взаимодействия компонентов, но совсем не демонстрирует преимущество использования Rx в связке с React. Для примера давайте представим, что по требованию мы должны усовершенствовать 1й пример из demo таким образом:

  • возможность уменьшать значение
  • сохранять его на сервер при изменении, но не чаще чем раз в секунду и только если оно поменялось
  • показывать сообщение об успешном сохранении
  • прятать сообщение об успешном сохранении через 2 секунды

В итоге, должны получить такой результат:
demo2

Demo сайт — demo2.
Исходный код для demo2 — тут.

Не буду описывать изменения во всех компонентах, покажу самое интересное — изменения в dispatcher-е и попытаюсь максимально подробно прокомментировать происходящее в файле:

Rx = require 'rx' {saveToDb} = require './transport' # импортируем асинхронную функцию (эмуляция синхронизации с базой данных)  getViewState = (store) ->     clicksCount: store.getClicksCount()     showSavedMessage: store.getShowSavedMessage() # в view state добавился флаг отображаить или нет                                                                                            # сообщение об успешном сохранении  dispatchActions = (view, eventStream, store) ->     # источник "+1" кликов     incrementClickSource = eventStream         .filter(({action}) -> action is "increment_click_count")         .do(-> store.incrementClicksCount())         .share()          # источник "-1" кликов     decrementClickSource = eventStream         .filter(({action}) -> action is "decrement_click_count")         .do(-> store.decrementClickscount())         .share()          # Соединяем два источника кликов в один     countClicks = Rx.Observable         .merge(incrementClickSource, decrementClickSource)          # Обработка кликов (-1, +1)     showSavedMessageSource = countClicks         .throttle(1000) # ставим задержку 1 секунду         .distinct(-> store.getClicksCount()) # реагируем только если изменилось число кликов         .flatMap(-> saveToDb store.getClicksCount()) # вызываем асинхронную функцию сохранения         .do(-> store.enableSavedMessage()) # показываем сообщение об успешном сохранении        # создаем подписчика, который спрячет сообщение об успешном сохранении после 2 секунд     hideSavedMessage = showSavedMessageSource.delay(2000)     .do(-> store.disableSavedMessage())      # Соединяем все источники в один, который будет обновлять view     Rx.Observable.merge(         countClicks         showSavedMessageSource         hideSavedMessage     ).subscribe(         -> view.setProps getViewState(store)         (err) ->             console.error? err)  module.exports = dispatchActions 

Я надеюсь, что вас так же, как и меня, впечатляет возможность декларативно описывать операции, выполняемые в нашем приложении, при этом создавать компонуемые цепочки вычислений, состоящие из синхронных и асинхронных действий.
На этом буду заканчивать рассказ. Надеюсь, удалось донести основную суть использования концепции реактивного программирования и React для построения пользовательских приложений.

Несклько ссылок из статьи

P.S Все демки из статьи используют server side prerendering для React.js, для этого создал специальный gulp плагин — gulp-react-render.

ссылка на оригинал статьи http://habrahabr.ru/post/251835/