響應(yīng)式(Reactive Programming，簡稱RP)
在計算機(jī)中，響應(yīng)式編程是一種面向數(shù)據(jù)流和變化傳播的編程范式。這意味著可以在編程語言中很方便地表達(dá)靜態(tài)或動態(tài)的數(shù)據(jù)流，而相關(guān)的計算模型會自動將變化的值通過數(shù)據(jù)流進(jìn)行傳播。
傳統(tǒng)的編程方式，是順序執(zhí)行的，上一個任務(wù)沒有完成的話需要等待直至完成之后才會執(zhí)行下一個任務(wù)。無論是提升機(jī)器的性能還是代碼的性能，本質(zhì)上都需要依賴上一個任務(wù)的完成。如果需要響應(yīng)迅速，就得把同步執(zhí)行的方式換成異步，方法執(zhí)行變成消息發(fā)送。這變成了異步編程的方式，它是響應(yīng)式編程的重要特性之一。
響應(yīng)式編程有以下幾個特點(diǎn)：
- 異步編程：提供了合適的異步編程模型，能夠挖掘多核CPU的能力、提高效率、降低延遲和阻塞等。
- 數(shù)據(jù)流：基于數(shù)據(jù)流模型，響應(yīng)式編程提供一套統(tǒng)一的Stream風(fēng)格的數(shù)據(jù)處理接口。和Java 8中的Stream相比，響應(yīng)式編程除了支持靜態(tài)數(shù)據(jù)流，還支持動態(tài)數(shù)據(jù)流，并且允許復(fù)用和同時接入多個訂閱者。
- 變化傳播：簡單來說就是以一個數(shù)據(jù)流為輸入，經(jīng)過一連串操作轉(zhuǎn)化為另一個數(shù)據(jù)流，然后分發(fā)給各個訂閱者的過程。這就有點(diǎn)像函數(shù)式編程中的組合函數(shù)，將多個函數(shù)串聯(lián)起來，把一組輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為格式迥異的輸出數(shù)據(jù)。
響應(yīng)式編程一方面在用戶界面編程領(lǐng)域以及基于實(shí)時系統(tǒng)的動畫方面都有廣泛的應(yīng)用。另一方面，在處理嵌套回調(diào)的異步事件，復(fù)雜的列表過濾和變換的時候也都有良好的表現(xiàn)。
現(xiàn)在的App無論是H5、原生還是Hybird，都會和與數(shù)據(jù)事件相關(guān)的 UI 事件進(jìn)行大量地交互，使用響應(yīng)式編程會顯得更加得心應(yīng)手。
這些年來前端比較流行的響應(yīng)式設(shè)計，實(shí)際上它是指網(wǎng)頁能夠自動調(diào)整布局和樣式以適配不同尺寸的屏幕。跟我們這里談?wù)摰捻憫?yīng)式編程是兩個概念。
函數(shù)式(Functional Programming，簡稱FP)
In computer science, functional programming is a programming paradigm that treats computation as the evaluation of mathematical functions and avoids state and mutable data.
隨著硬件能力不斷提升，單核CPU的計算能力幾乎達(dá)到了極限，CPU進(jìn)入了多核時代，程序員轉(zhuǎn)而通過并發(fā)編程、分布式系統(tǒng)來應(yīng)對越來越復(fù)雜的計算任務(wù)。
然而并發(fā)編程并不是銀彈，做為一種基于共享內(nèi)存的并發(fā)編程，多線程編程有常見的死鎖、線程饑餓、race condition等問題，而且多線程的bug難以重現(xiàn)和定位。
于是，函數(shù)式編程開始興起。在函數(shù)式編程中，由于數(shù)據(jù)全部都是不可變的，所以沒有并發(fā)編程的問題，是線程安全的。它將計算機(jī)運(yùn)算看做是數(shù)學(xué)中函數(shù)的計算，主要特點(diǎn)是將計算過程分解成多個可復(fù)用的函數(shù)，并且避免了狀態(tài)以及變量的概念。函數(shù)式編程雖然也可以歸結(jié)到面向過程的程序設(shè)計，但其思想更接近數(shù)學(xué)計算。
函數(shù)式編程的特點(diǎn)：
- 函數(shù)是"第一等公民"：所謂"第一等公民"（first class），指的是函數(shù)與其他數(shù)據(jù)類型一樣，處于平等地位，可以賦值給其他變量，也可以作為參數(shù)，傳入另一個函數(shù)，或者作為別的函數(shù)的返回值。
- 閉包和高階函數(shù)：閉包是起函數(shù)的作用并可以像對象一樣操作的對象。與此類似，F(xiàn)P 語言支持高階函數(shù)。高階函數(shù)可以用另一個函數(shù)（間接地，用一個表達(dá)式） 作為其輸入?yún)?shù)，在某些情況下，它甚至返回一個函數(shù)作為其輸出參數(shù)。這兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起使得可以用優(yōu)雅的方式進(jìn)行模塊化編程，這是使用 FP 的最大好處。
- 遞歸: 用遞歸做為控制流程的機(jī)制。例如在Haskell的世界中，沒有變量賦值，流程跳轉(zhuǎn)，如果要實(shí)現(xiàn)一些簡單的功能，比如求一個數(shù)組中的最大值，都需要借助遞歸實(shí)現(xiàn)。
- 惰性求值(Lazy Evaluation): 它表示為“延遲求值“和”最小化求值“。惰性求值使得代碼具備了巨大的優(yōu)化潛能。支持惰性求值的編譯器會像數(shù)學(xué)家看待代數(shù)表達(dá)式那樣看待函數(shù)式編程的程序：抵消相同項(xiàng)從而避免執(zhí)行無謂的代碼，安排代碼執(zhí)行順序從而實(shí)現(xiàn)更高的執(zhí)行效率甚至是減少錯誤。 惰性求值另一個重要的好處是它可以構(gòu)造一個無限的數(shù)據(jù)類型，無需要擔(dān)心由無窮計算所導(dǎo)致的 out-of-memory 錯誤。
- 沒有"副作用"(side effect)：指的是函數(shù)內(nèi)部與外部互動（最典型的情況，就是修改全局變量的值），產(chǎn)生運(yùn)算以外的其他結(jié)果。函數(shù)式編程強(qiáng)調(diào)沒有"副作用"，意味著函數(shù)要保持獨(dú)立，所有功能就是返回一個新的值，沒有其他行為，尤其是不得修改外部變量的值。
既然函數(shù)式編程已經(jīng)能夠解決并發(fā)的問題，為何還需要響應(yīng)式編程呢？
函數(shù)響應(yīng)式(Functional Reactive Programming，簡稱FRP)
函數(shù)響應(yīng)式結(jié)合了函數(shù)式和響應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)，把函數(shù)范式里的一套思路和響應(yīng)式編程合起來就是函數(shù)響應(yīng)式編程。
我們知道，傳統(tǒng)的面向?qū)ο缶幊掏ㄟ^抽象出的對象關(guān)系來解決問題。函數(shù)式編程通過function的組合來解決問題，響應(yīng)式編程通過函數(shù)式編程的方式來解決回調(diào)地獄的問題。
用傳統(tǒng)的面向?qū)ο髞硖幚懋惒绞录皇呛苤庇^，處理并發(fā)也是件麻煩的事情，所以才產(chǎn)生了函數(shù)響應(yīng)式編程。
小結(jié)
函數(shù)式編程和響應(yīng)式編程是兩個不同的概念，剛接觸RxJava那會我也經(jīng)常搞混兩者的概念。
兩者的結(jié)合函數(shù)響應(yīng)式編程確實(shí)是給開發(fā)帶來了一種新的方式和思維上的突破。
參考資料：
- http://nicholas.ren/2015/06/24/lets-talk-about-reactive.html
- http://emacoo.cn/backend/reactive-overview/
- http://www.cnblogs.com/kym/archive/2011/03/07/1976519.html
- http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/04/functional_programming.html
- http://janfan.cn/chinese/2015/05/18/functional-programming.html
- https://baike.baidu.com/item/%E5%87%BD%E6%95%B0%E5%BC%8F%E7%BC%96%E7%A8%8B/4035031
