Observable Operators & Marble Diagrams

Observable 的Operators 是实务应用上最重要的部份，我们需要了解各种Operators 的使用方式，才能轻松实作各种需求！

昨天我们把所有建立Observable 实例的operators 讲完了，接下来我们要讲关于转换(Transformation)、过滤(Filter)、合并(Combination)等操作方法。先来让我们看看什么是Operator

什么是Operator？

Operators 就是一个个被附加到Observable 型别的函式，例如像是map, filter, contactAll... 等等，所有这些函式都会拿到原本的observable 并回传一个新的observable，就像有点像下面这个样子

var people = Rx.Observable.of('Jerry', 'Anna');

function map(source, callback) {
    return Rx.Observable.create((observer) => {
        return source.subscribe(
            (value) => { 
                try{
                    observer.next(callback(value));
                } catch(e) {
                    observer.error(e);
                }
            },
            (err) => { observer.error(err); },
            () => { observer.complete() }
        )
    })
}

var helloPeople = map(people, (item) => item + ' Hello~');

helloPeople.subscribe(console.log);
// Jerry Hello~
// Anna Hello~

JSBin | JSFiddle

这里可以看到我们写了一个map的函式，它接收了两个参数，第一个是原本的observable，第二个是map的callback function。map内部第一件事就是用create建立一个新的observable并回传，并且在内部订阅原本的observable。

当然我们也可以直接把map 塞到Observable.prototype

function map(callback) {
    return Rx.Observable.create((observer) => {
        return this.subscribe(
            (value) => { 
                try{
                    observer.next(callback(value));
                } catch(e) {
                    observer.error(e);
                }
            },
            (err) => { observer.error(err); },
            () => { observer.complete() }
        )
    })
}
Rx.Observable.prototype.map = map;
var people = Rx.Observable.of('Jerry', 'Anna');
var helloPeople = people.map((item) => item + ' Hello~');

helloPeople.subscribe(console.log);
// Jerry Hello~
// Anna Hello~

这里有两个重点是我们一定要知道的，每个operator都会回传一个新的observable，而我们可以透过create的方法建立各种operator。

在RxJS 5 的实作中，其实每个operator 是透过原来observable 的lift 方法来建立新的observable，这个方法会在新回传的observable 物件内偷塞两个属性，分别是source 与operator，记录原本的资料源跟当前使用的operator。

其实lift 方法还是用new Observable(跟create 一样)。至于为什么要独立出这个方法，除了更好的封装以外，主要的原因是为了让RxJS 5 的使用者能更好的debug。关于RxJS 5 的除错方式，我们会专门写一篇来讲解！

这里我们只是简单的实作operator。

如果之后实务上，想要不影响原本的Observable又能够自订operator可以参考官方的这份文件。(现在先不用看)

其实RxJS 提供的各种operators 已经非常够用了，不太需要我们自己创造operator，这里只是想让大家先对operator 的建立有个基本的观念，之后在学习的过程中会比较轻松。

在我们开始介绍RxJS 的operators 前，为了能让我们更好地理解各种operators，我们需要先订定一个简单的方式来表达observable！

Marble diagrams

我们在传达事物时，文字其实是最糟的手段，虽然文字是我们平时沟通的基础，但常常千言万语也比不过一张清楚的图。如果我们能订定observable 的图示，就能让我们更方便的沟通及理解observable 的各种operators！

我们把描绘observable 的图示称为Marble diagrams，在网路上RxJS 有非常多的Marble diagrams，规则大致上都是相同的，这里为了方便撰写以及跟读者的留言互动，所以采用类似ASCII 的绘画方式。

我们用-来表达一小段时间，这些-串起就代表一个observable。

----------------

X(大写X)则代表有错误发生

---------------X

|则代表observable 结束

----------------|

在这个时间序当中，我们可能会发送出值(value)，如果值是数字则直接用阿拉伯数字取代，其他的资料型别则用相近的英文符号代表，这里我们用interval举例

var source = Rx.Observable.interval(1000);

source的图形就会长像这样

-----0-----1-----2-----3--...

当observable 是同步送值的时候，例如

var source = Rx.Observable.of(1,2,3,4);

source的图形就会长像这样

(1234)|

小括号代表着同步发生。

另外的Marble diagrams 也能够表达operator 的前后转换，例如

var source = Rx.Observable.interval(1000);
var newest = source.map(x => x + 1);

这时Marble diagrams 就会长像这样

source: -----0-----1-----2-----3--...
            map(x => x + 1)
newest: -----1-----2-----3-----4--...

最上面是原本的observable，中间是operator，下面则是新的observable。

以上就是Marble diagrams 如何表示operator 对observable 的操作，这能让我们更好的理解各个operator。

Marble Diagrams相关资源：http://rxmarbles.com/

最后让我们来看几个简单的Operators！

Operators

map

Observable 的map 方法使用上跟阵列的map 是一样的，我们传入一个callback function，这个callback function 会带入每次发送出来的元素，然后我们回传新的元素，如下

var source = Rx.Observable.interval(1000);
var newest = source.map(x => x + 2); 

newest.subscribe(console.log);
// 2
// 3
// 4
// 5..

用Marble diagrams 表达就是

source: -----0-----1-----2-----3--...
            map(x => x + 1)
newest: -----1-----2-----3-----4--...

我们有另外一个方法跟map 很像，叫mapTo

mapTo

mapTo 可以把传进来的值改成一个固定的值，如下

var source = Rx.Observable.interval(1000);
var newest = source.mapTo(2); 

newest.subscribe(console.log);
// 2
// 2
// 2
// 2..

mapTo 用Marble diagrams 表达

source: -----0-----1-----2-----3--...
                mapTo(2)
newest: -----2-----2-----2-----2--...

filter

filter 在使用上也跟阵列的相同，我们要传入一个callback function，这个function 会传入每个被送出的元素，并且回传一个boolean 值，如果为true 的话就会保留，如果为false 就会被滤掉，如下

var source = Rx.Observable.interval(1000);
var newest = source.filter(x => x % 2 === 0); 

newest.subscribe(console.log);
// 0
// 2
// 4
// 6..

filter 用Marble diagrams 表达

source: -----0-----1-----2-----3-----4-...
            filter(x => x % 2 === 0)
newest: -----0-----------2-----------4-...

读者应该有发现map, filter 这些方法其实都跟阵列的相同，因为这些都是functional programming 的通用函式，就算换个语言也有机会看到相同的命名及相同的用法。

实际上Observable 跟Array 的operators(map, filter)，在行为上还是有极大的差异。当我们的资料量很大时，Observable 的效能会好上非常多。我们会有一天专门讲这个部份！

今日小结

今天我们讲了Observable Operators 的相关知识，有以下几个重点

  • 什么是Operators

    • 如何建立 operator
  • Marble diagrams
  • Operators
    • map
    • mapTo
    • filter

不知道今天读者有没有收获呢？欢迎在下方留言给我，这是精通RxJS 的第07 篇！

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