引言
在前面的系列文章中，我们已经深入学习了 Combine 框架的各个组成部分和使用方法。现在，是时候将这些理论知识付诸实践了。本文将通过实际的编程案例，展示 Combine 在日常开发中的应用场景，包括网络请求处理、用户界面交互、数据绑定等。通过这些实例，希望能够帮助您更好地理解如何在实际项目中使用 Combine。
Combine 应用
网络请求处理
Combine 非常适合处理网络请求。以下是一个使用 Combine 进行网络请求的示例：
NetworkService类定义了一个fetchPosts()方法，返回一个AnyPublisher<[Post], Error>。- 使用
URLSession.shared.dataTaskPublisher创建网络请求。 - 使用
map操作符提取响应数据。 - 使用
decode操作符将 JSON 数据解码为[Post]数组。 - 使用
@Published属性包装器声明posts数组,当它的值改变时会自动通知。 fetchPosts()方法订阅网络请求的结果。
swift
import UIKit
import Combine
enum NetworkError: Error {
case invalidURL
case requestFailed
case decodingFailed
}
struct Post: Codable {
let id: Int
let title: String
let body: String
}
class NetworkService {
func fetchPosts() -> AnyPublisher<[Post], Error> {
// 使用 JSONPlaceholder 提供的测试 API
guard let url = URL(string: "https://jsonplaceholder.typicode.com/posts") else {
return Fail(error: NetworkError.invalidURL).eraseToAnyPublisher()
}
return URLSession.shared.dataTaskPublisher(for: url)
.tryMap { output in
guard let response = output.response as? HTTPURLResponse,
response.statusCode == 200 else {
throw NetworkError.requestFailed
}
return output.data
}
.decode(type: [Post].self, decoder: JSONDecoder())
.mapError { error -> Error in
switch error {
case is URLError:
return NetworkError.requestFailed
case is DecodingError:
return NetworkError.decodingFailed
default:
return error
}
}
.eraseToAnyPublisher()
}
}
class PostsViewModel: ObservableObject {
@Published var posts: [Post] = []
private var cancellables = Set<AnyCancellable>()
private let networkService = NetworkService()
func fetchPosts() {
print(" 开始获取帖子...")
networkService.fetchPosts()
.receive(on: DispatchQueue.main)
.sink { completion in
switch completion {
case .finished:
print("✅ 成功获取帖子")
case .failure(let error):
print("❌ 获取帖子失败: (error)")
}
} receiveValue: { [weak self] posts in
self?.posts = posts
print("📝 获取到 (posts.count) 条帖子")
// 打印前2条帖子的标题
posts.prefix(2).forEach { post in
print(" 标题: (post.title)")
}
}
.store(in: &cancellables)
}
}
// test
func testNetworkRequest() {
let viewModel = PostsViewModel()
viewModel.fetchPosts()
RunLoop.main.run(until: Date(timeIntervalSinceNow: 5))
}
print("🍎开始网络请求测试")
testNetworkRequest()
/*输出：
🍎 开始网络请求测试
开始获取帖子...
📝 获取到 100 条帖子
标题: sunt aut facere repellat provident occaecati excepturi optio reprehenderit
标题: qui est esse
✅ 成功获取帖子
*/请求链式调用
有时我们需要基于第一个请求的结果发起第二个请求：
swift
import UIKit
import Combine
import Foundation
import SwiftUI
struct User: Codable {
let id: Int
let name: String
}
struct UserPosts: Codable {
let user: User
let posts: [Post]
}
enum NetworkError: Error {
case invalidURL
case requestFailed
case decodingFailed
}
struct Post: Codable {
let id: Int
let title: String
let body: String
}
class NetworkService {
func fetchPosts() -> AnyPublisher<[Post], Error> {
// 使用 JSONPlaceholder 提供的测试 API
guard let url = URL(string: "https://jsonplaceholder.typicode.com/posts") else {
return Fail(error: NetworkError.invalidURL).eraseToAnyPublisher()
}
return URLSession.shared.dataTaskPublisher(for: url)
.tryMap { output in
guard let response = output.response as? HTTPURLResponse,
response.statusCode == 200 else {
throw NetworkError.requestFailed
}
return output.data
}
.decode(type: [Post].self, decoder: JSONDecoder())
.mapError { error -> Error in
switch error {
case is URLError:
return NetworkError.requestFailed
case is DecodingError:
return NetworkError.decodingFailed
default:
return error
}
}
.eraseToAnyPublisher()
}
}
extension NetworkService {
// fetch user info
func fetchUser(id: Int) -> AnyPublisher<User, Error> {
guard let url = URL(string: "https://jsonplaceholder.typicode.com/users/(id)") else {
return Fail(error: NetworkError.invalidURL).eraseToAnyPublisher()
}
return URLSession.shared.dataTaskPublisher(for: url)
.tryMap { output in
guard let response = output.response as? HTTPURLResponse,
response.statusCode == 200 else {
throw NetworkError.requestFailed
}
return output.data
}
.decode(type: User.self, decoder: JSONDecoder())
.mapError { error -> Error in
switch error {
case is URLError:
return NetworkError.requestFailed
case is DecodingError:
return NetworkError.decodingFailed
default:
return error
}
}
.eraseToAnyPublisher()
}
// fetch user post
func fetchPosts(userID: Int) -> AnyPublisher<[Post], Error> {
guard let url = URL(string: "https://jsonplaceholder.typicode.com/users/(userID)/posts") else {
return Fail(error: NetworkError.invalidURL).eraseToAnyPublisher()
}
return URLSession.shared.dataTaskPublisher(for: url)
.tryMap { output in
guard let response = output.response as? HTTPURLResponse,
response.statusCode == 200 else {
throw NetworkError.requestFailed
}
return output.data
}
.decode(type: [Post].self, decoder: JSONDecoder())
.mapError { error -> Error in
switch error {
case is URLError:
return NetworkError.requestFailed
case is DecodingError:
return NetworkError.decodingFailed
default:
return error
}
}
.eraseToAnyPublisher()
}
// 组合请求：fetch user info and posts
func fetchUserAndPosts(userID: Int) -> AnyPublisher<UserPosts, Error> {
fetchUser(id: userID)
.flatMap { user -> AnyPublisher<UserPosts, Error> in
self.fetchPosts(userID: user.id)
.map { posts in
UserPosts(user: user, posts: posts)
}
.eraseToAnyPublisher()
}
.eraseToAnyPublisher()
}
}
// ViewModel
class UserPostsViewModel: ObservableObject {
@Published var userPosts: UserPosts?
private var cancellables = Set<AnyCancellable>()
private let networkService = NetworkService()
func fetchUserAndPosts(userID: Int) {
print(" 开始获取用户 (userID) 的信息和帖子...")
networkService.fetchUserAndPosts(userID: userID)
.receive(on: DispatchQueue.main)
.sink { completion in
switch completion {
case .finished:
print("✅ 成功获取用户信息和帖子")
case .failure(let error):
print("❌ 获取失败: (error)")
}
} receiveValue: { [weak self] userPosts in
self?.userPosts = userPosts
print("\n📝 用户信息：")
print(" ID: (userPosts.user.id)")
print(" 名字: (userPosts.user.name)")
print("\n📝 该用户的帖子（前2条）：")
userPosts.posts.prefix(2).forEach { post in
print(" 标题: (post.title)")
}
}
.store(in: &cancellables)
}
}
print("🍎开始组合请求测试")
testUserAndPosts()
/*输出
🍎开始组合请求测试
开始获取用户 1 的信息和帖子...
📝 用户信息：
ID: 1
名字: Leanne Graham
📝 该用户的帖子（前2条）：
标题: sunt aut facere repellat provident occaecati excepturi optio reprehenderit
标题: qui est esse
✅ 成功获取用户信息和帖子
*/并发请求
当需要同时发起多个请求并等待所有结果时：
swift
func fetchMultipleUsers(ids: [Int]) -> AnyPublisher<[User], Error> {
let publishers = ids.map { fetchUser(id: $0) }
return Publishers.MergeMany(publishers)
.collect()
.eraseToAnyPublisher()
}
func fetchUserAndProfile(userID: Int) -> AnyPublisher<(User, Profile), Error> {
// 使用 zip 保顺序
Publishers.Zip(
fetchUser(id: userID),
fetchProfile(userID: userID)
)
.eraseToAnyPublisher()
}用户界面更新
Combine 还可以用于响应式地更新用户界面。以下是一个简单的示例，展示如何使用 Combine 更新 UIKit 界面:
- 创建一个 UISearchBar 扩展，增加一个
textDidChangePublisher属性。
swift
extension UISearchBar {
var textDidChangePublisher: AnyPublisher<String, Never> {
NotificationCenter.default.publisher(for: UISearchBar.textDidChangeNotification, object: self)
.compactMap { $0.object as? UISearchBar }
.map { $0.text ?? "" }
.eraseToAnyPublisher()
}
}
class SearchViewModel {
@Published private(set) var searchResults: [String] = []
func search(query: String) {
// 模拟网络请求
DispatchQueue.global().asyncAfter(deadline: .now() + 0.5) {
let results = (0..<10).map { "(query) result ($0)" }
self.searchResults = results
}
}
}-
setupBindings()方法设置了两个主要的数据流：- 搜索栏文本变化到搜索操作。
- 搜索结果到 UI 更新。
swiftclass SearchViewController: UIViewController { // ... 声明一个 searchBar 、一个 tableview private var viewModel = SearchViewModel() private var cancellables = Set<AnyCancellable>() override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() setupBindings() } private func setupBindings() { searchBar.textDidChangePublisher .debounce(for: .milliseconds(300), scheduler: DispatchQueue.main) .removeDuplicates() .sink { [weak self] searchText in self?.viewModel.search(query: searchText) } .store(in: &cancellables) viewModel.$searchResults .receive(on: DispatchQueue.main) .sink { [weak self] _ in self?.tableView.reloadData() } .store(in: &cancellables) } } -
使用
@Published属性包装器声明searchResults，允许外部订阅，但只允许内部修改。search(query:)方法模拟一个异步网络请求。swiftclass SearchViewModel { @Published private(set) var searchResults: [String] = [] func search(query: String) { DispatchQueue.global().asyncAfter(deadline: .now() + 0.5) { let results = (0..<10).map { "(query) result ($0)" } self.searchResults = results } } }
数据绑定
Combine 非常适合用于数据绑定，特别是在 MVVM 架构中。以下是一个简单的例子:
User类使用@Published属性包装。- 使用
Publishers.CombineLatest来响应任一属性的变化。 UserVC订阅 ViewModel 的displayName属性，并更新 UI。
swift
class User {
@Published var name: String
@Published var age: Int
init(name: String, age: Int) {
self.name = name
self.age = age
}
}
class UserViewModel {
@Published private(set) var displayName: String = ""
private var user: User
private var cancellables = Set<AnyCancellable>()
init(user: User) {
self.user = user
setupBindings()
}
private func setupBindings() {
Publishers.CombineLatest($user.name, $user.age)
.map { name, age in
return "(name) ((age) years old)"
}
.assign(to: .displayName, on: self)
.store(in: &cancellables)
}
}
class UserVC: UIViewController {
// ... 声明一个 nameLabel
private var viewModel: UserViewModel!
private var cancellables = Set<AnyCancellable>()
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
let user = User(name: "Joy", age: 91)
viewModel = UserViewModel(user: user)
viewModel.$displayName
.receive(on: DispatchQueue.main)
.sink { [weak self] displayName in
self?.nameLabel.text = displayName
}
.store(in: &cancellables)
}
}Combine VS RxSwift
RxSwift 是 ReactiveX 中的一个。ReactiveX 还有 RxJava、RxJS、RxKotlin 等等。以下是一个简单的对照表：
| RxSwift | Combine | 说明 |
|---|---|---|
| Observable | Publisher | 发送数据的源 |
| Observer | Subscriber | 接收数据的目标 |
| DisposeBag | Set | 管理订阅生命周期 |
| Subject | Subject | 既可发送也可接收数据 |
以下是一些常用操作符的对照表：
| RxSwift | Combine | 说明 |
|---|---|---|
| map | map | 值转换 |
| flatMap | flatMap | 转换为新的 Observable/Publisher |
| filter | filter | 过滤值 |
| distinctUntilChanged | removeDuplicates | 去重 |
| debounce | debounce | 防抖 |
| throttle | throttle | 节流 |
| merge | merge | 合并数据流 |
| combineLatest | combineLatest | 组合最新值 |
| zip | zip | 配对组合 |
虽然 Combine 和 RxSwift 都是响应式编程框架，但它们有很多不同之处。如:
-
来源：
- Combine 是 Apple 官方框架，内置于 Swift 和 iOS 13 及以上版本中。
- RxSwift 是社区驱动的项目，适用于 iOS、macOS 和其他平台
-
语法基本概念相似，具体的 API 和命名有所不同。
-
Combine 虽然内置了很多操作符，但还是比 Rxswift 少。Combine 和 RxSwift 的操作符对比 RxSwift to Combine Cheatsheet
-
功能集：
- RxSwift 提供了更丰富的操作符，涵盖了更多场景。
- Combine 的功能相对较少，但 API 设计更强调安全性和清晰的错误处理。
-
平台支持：
- Combine 仅支持 Apple 平台（iOS 13+、macOS 10.15+、tvOS 13+、watchOS 6+）。
- RxSwift 支持更广泛的平台和 iOS 版本。
-
学习曲线:
- Combine 的学习曲线相对较缓，特别是对于已经熟悉 Swift 的开发者。
- RxSwift 的学习曲线可能更陡峭，因为它包含了更多的概念和操作符。
-
性能
RxSwift 是纯 Swift 实现，Combine 实际使用性能会更优。
-
版本支持
Combine 支持的最低系统版本是 iOS 13。但是有开源的 OpenCombine 可以支持到 iOS 9。
以下是一个简单的对比示例:
swift
例1：
// Combine
let combinePublisher = (1...5).publisher
.map { $0 * 2 }
.filter { $0 > 5 }
.sink { value in
print("Combine: (value)")
}
// RxSwift
let rxObservable = Observable.from(1...5)
.map { $0 * 2 }
.filter { $0 > 5 }
.subscribe(onNext: { value in
print("RxSwift: (value)")
})
swift
例2
let disposeBag = DisposeBag()
let observable = Observable.of(1, 2, 3, 4, 5, 6)
// 用 RxSwift 的操作符进行过滤
observable
.filter { $0 % 2 == 0 } // 只保留偶数
.subscribe(onNext: { value in
print("RxSwift - Even number: (value)")
})
.disposed(by: disposeBag)
let publisher = [1, 2, 3, 4, 5, 6].publisher
// 用 Combine 的操作符进行过滤
let cancellable = publisher
.filter { $0 % 2 == 0 }
.sink(receiveValue: { value in
print("Combine - Even number: (value)")
})虽然语法略有不同，基本概念和操作是相似的。
实践中注意点
在使用 Combine 时，以下是一些性能优化、实践、常见错误:
-
合理使用调度器
使用
receive(on:)确保在正确的线程上执行操作。swiftsomePublisher .receive(on: DispatchQueue.main) .sink { ... } -
管理订阅生命周期
始终存储和管理
AnyCancellable对象，以确保在不再需要时取消订阅，防止内存泄漏，降低开销等。swiftlet publisher = [1, 2, 3, 4, 5].publisher var cancellable: AnyCancellable? func subscribeToPublisher() { cancellable = publisher .filter { $0 % 2 == 0 } .sink(receiveValue: { value in print("Received value: (value)") }) } // 不再需要时，及时取消订阅 func cancelSubscription() { cancellable?.cancel() } -
共享昂贵资源
使用
shareReplay来共享昂贵的操作结果。如网络请求或复杂计算，这样可以避免重复执行相同的操作，从而提高性能。swiftlet sharedPublisher = someExpensivePublisher .shareReplay(1) .eraseToAnyPublisher() -
优化加载体验
使用
prepend和append优化加载体验，以提供更流畅的用户体验。比如先显示缓存数据，然后更新为最新数据，减少用户的等待时间。swiftlet dataPublisher = loadDataFromCache() .append(loadDataFromNetwork()) -
避免内存泄漏
在闭包中使用
[weak self]来避免循环引用。swiftsomePublisher .sink { [weak self] value in self?.balabala(value) } .store(in: &cancellables) -
Future 和 Just 这俩 Publisher 在初始化完成后会立即执行闭包里的逻辑，这就可能会造成不符合预期的执行流程错误。
swiftlet IOHeavyTask = Future<Int, Never> { promise in print("开始耗时计算...") // 模拟耗时操作 Thread.sleep(forTimeInterval: 2) let result = 42 print("计算完成") promise(.success(result)) } Thread.sleep(forTimeInterval: 1) print("准备订阅") let cancellable = IOHeavyTask.sink { value in print("收到结果: (value)") } /* 开始耗时计算... 计算完成 准备订阅 收到结果: 42 */在上面例子中，Future 在创建时就立即开始了耗时计算。在我们准备好订阅之前，计算就已经完成了。订阅者可能错过了计算过程，只能接收到最终结果。我们可以使用 Defferred，套在 Publisher 的外边，Deferred 允许延迟 Publisher 的创建，直到有订阅者订阅时才开始。
swiftlet IOHeavyTask = Deferred { Future<Int, Never> { promise in print("开始耗时计算...") // 模拟耗时操作 Thread.sleep(forTimeInterval: 2) let result = 42 print("计算完成") promise(.success(result)) } } Thread.sleep(forTimeInterval: 1) print("准备订阅") let cancellable = IOHeavyTask.sink { value in print("收到结果: (value)") } /* 准备订阅 开始耗时计算... 计算完成 收到结果: 42 */ -
有时候一些错误导致 Subscription 意外结束
这里就不再举例了，简单说一下可以用 catch 来提供一个默认值或是替代的 Publisher 等等。
结语
简单说下关于 Combine 的个人愚见：
- 实用性：Combine 确实提供了强大的工具来处理异步编程和事件流。建议逐步将 Combine 整合到项目中，从简单的用例开始，如网络请求处理或简单的 UI 更新。这样可以在实践中学习，同时避免在整个项目中过度使用导致的复杂性。
- 性能 ：在大多数情况下，Combine 的性能表现良好。不过在处理大量高频事件时，得注意内存使用和 CPU 占用。使用诸如
debounce或throttle等操作符可以有效控制事件流，提高应用性能。 - 未来 ：随着 App 开发 iOS 最低兼容将要来到 iOS 13，SwiftUI 普及，Combine 在 iOS 开发中的重要性可能会随之进一步提升。需要持续关注 WWDC 和 Apple 的文档更新。
务实根据项目需求和团队能力来决定使用的程度。