我读过维基百科上关于响应式编程的文章。我还读过一篇关于函数式响应式编程的小文章。这些描述相当抽象。

函数式响应式编程(FRP)在实践中意味着什么? 反应式编程(相对于非反应式编程?)由什么组成?

我的背景是命令式/OO语言,所以与此范例相关的解释将受到赞赏。


当前回答

好的,从背景知识和阅读你所指向的维基百科页面来看,响应式编程似乎有点像数据流计算,但有特定的外部“刺激”触发一组节点来触发并执行它们的计算。

这非常适合UI设计,例如,触摸用户界面控件(例如,音乐播放应用程序上的音量控制)可能需要更新各种显示项和音频输出的实际音量。当您修改体积(比如一个滑块)时,这将对应于修改有向图中与节点相关的值。

具有“体积值”节点边缘的各种节点将自动被触发,任何必要的计算和更新将自然地贯穿整个应用程序。应用程序对用户刺激“做出反应”。函数式响应式编程只是在函数式语言中实现这一思想,或者通常在函数式编程范式中实现。

有关“数据流计算”的更多信息,请在维基百科或使用您喜欢的搜索引擎上搜索这两个词。总体思想是这样的:程序是一个节点的有向图,每个节点执行一些简单的计算。这些节点通过图链接相互连接,图链接将一些节点的输出提供给其他节点的输入。

当节点触发或执行其计算时,连接到其输出的节点将“触发”或“标记”相应的输入。任何触发/标记/可用所有输入的节点都会自动触发。图可以是隐式的,也可以是显式的,具体取决于响应式编程是如何实现的。

Nodes can be looked at as firing in parallel, but often they are executed serially or with limited parallelism (for example, there may be a few threads executing them). A famous example was the Manchester Dataflow Machine, which (IIRC) used a tagged data architecture to schedule execution of nodes in the graph through one or more execution units. Dataflow computing is fairly well suited to situations in which triggering computations asynchronously giving rise to cascades of computations works better than trying to have execution be governed by a clock (or clocks).

响应式编程引入了这种“执行级联”的思想,似乎以一种类似数据流的方式来考虑程序,但有一个附带条件,即一些节点与“外部世界”挂钩,当这些类似感知的节点发生变化时,执行级联就会被触发。程序的执行看起来就像一个复杂的反射弧。程序在两个刺激之间可能是基本固定的,也可能不是,也可能在两个刺激之间稳定在基本固定的状态。

"non-reactive" programming would be programming with a very different view of the flow of execution and relationship to external inputs. It's likely to be somewhat subjective, since people will likely be tempted to say anything that responds to external inputs "reacts" to them. But looking at the spirit of the thing, a program that polls an event queue at a fixed interval and dispatches any events found to functions (or threads) is less reactive (because it only attends to user input at a fixed interval). Again, it's the spirit of the thing here: one can imagine putting a polling implementation with a fast polling interval into a system at a very low level and program in a reactive fashion on top of it.

其他回答

就像电子表格一样。通常基于事件驱动框架。

和所有的“范式”一样,它的新颖性是有争议的。

根据我对参与者的分布式流网络的经验,它很容易陷入节点网络状态一致性的普遍问题,即你最终会陷入很多振荡并陷入奇怪的循环中。

这是很难避免的,因为一些语义意味着引用循环或广播,并且当参与者网络收敛(或不收敛)在某些不可预知的状态时,可能会非常混乱。

类似地,尽管具有定义良好的边缘,但可能无法到达某些状态,因为全局状态偏离了解决方案。2+2可能等于4,也可能不等于4,这取决于2是什么时候变成2的,以及它们是否一直是这样。电子表格具有同步时钟和循环检测。分布式参与者通常不会。

一切都很有趣:)。

Andre Staltz的这篇文章是迄今为止我所见过的最好、最清楚的解释。

以下是文章中的一些引述:

响应式编程是使用异步数据流进行编程。 最重要的是,你会得到一个神奇的功能工具箱来组合、创建和过滤任何这些流。

下面是文章中精彩图表的一个例子:

好的,从背景知识和阅读你所指向的维基百科页面来看,响应式编程似乎有点像数据流计算,但有特定的外部“刺激”触发一组节点来触发并执行它们的计算。

这非常适合UI设计,例如,触摸用户界面控件(例如,音乐播放应用程序上的音量控制)可能需要更新各种显示项和音频输出的实际音量。当您修改体积(比如一个滑块)时,这将对应于修改有向图中与节点相关的值。

具有“体积值”节点边缘的各种节点将自动被触发,任何必要的计算和更新将自然地贯穿整个应用程序。应用程序对用户刺激“做出反应”。函数式响应式编程只是在函数式语言中实现这一思想,或者通常在函数式编程范式中实现。

有关“数据流计算”的更多信息,请在维基百科或使用您喜欢的搜索引擎上搜索这两个词。总体思想是这样的:程序是一个节点的有向图,每个节点执行一些简单的计算。这些节点通过图链接相互连接,图链接将一些节点的输出提供给其他节点的输入。

当节点触发或执行其计算时,连接到其输出的节点将“触发”或“标记”相应的输入。任何触发/标记/可用所有输入的节点都会自动触发。图可以是隐式的,也可以是显式的,具体取决于响应式编程是如何实现的。

Nodes can be looked at as firing in parallel, but often they are executed serially or with limited parallelism (for example, there may be a few threads executing them). A famous example was the Manchester Dataflow Machine, which (IIRC) used a tagged data architecture to schedule execution of nodes in the graph through one or more execution units. Dataflow computing is fairly well suited to situations in which triggering computations asynchronously giving rise to cascades of computations works better than trying to have execution be governed by a clock (or clocks).

响应式编程引入了这种“执行级联”的思想,似乎以一种类似数据流的方式来考虑程序,但有一个附带条件,即一些节点与“外部世界”挂钩,当这些类似感知的节点发生变化时,执行级联就会被触发。程序的执行看起来就像一个复杂的反射弧。程序在两个刺激之间可能是基本固定的,也可能不是,也可能在两个刺激之间稳定在基本固定的状态。

"non-reactive" programming would be programming with a very different view of the flow of execution and relationship to external inputs. It's likely to be somewhat subjective, since people will likely be tempted to say anything that responds to external inputs "reacts" to them. But looking at the spirit of the thing, a program that polls an event queue at a fixed interval and dispatches any events found to functions (or threads) is less reactive (because it only attends to user input at a fixed interval). Again, it's the spirit of the thing here: one can imagine putting a polling implementation with a fast polling interval into a system at a very low level and program in a reactive fashion on top of it.

伙计,这主意太棒了!为什么1998年的时候我没有发现?总之,这是我对Fran教程的理解。建议是最受欢迎的,我正在考虑开始一个基于此游戏引擎。

import pygame
from pygame.surface import Surface
from pygame.sprite import Sprite, Group
from pygame.locals import *
from time import time as epoch_delta
from math import sin, pi
from copy import copy

pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((600,400))
pygame.display.set_caption('Functional Reactive System Demo')

class Time:
    def __float__(self):
        return epoch_delta()
time = Time()

class Function:
    def __init__(self, var, func, phase = 0., scale = 1., offset = 0.):
        self.var = var
        self.func = func
        self.phase = phase
        self.scale = scale
        self.offset = offset
    def copy(self):
        return copy(self)
    def __float__(self):
        return self.func(float(self.var) + float(self.phase)) * float(self.scale) + float(self.offset)
    def __int__(self):
        return int(float(self))
    def __add__(self, n):
        result = self.copy()
        result.offset += n
        return result
    def __mul__(self, n):
        result = self.copy()
        result.scale += n
        return result
    def __inv__(self):
        result = self.copy()
        result.scale *= -1.
        return result
    def __abs__(self):
        return Function(self, abs)

def FuncTime(func, phase = 0., scale = 1., offset = 0.):
    global time
    return Function(time, func, phase, scale, offset)

def SinTime(phase = 0., scale = 1., offset = 0.):
    return FuncTime(sin, phase, scale, offset)
sin_time = SinTime()

def CosTime(phase = 0., scale = 1., offset = 0.):
    phase += pi / 2.
    return SinTime(phase, scale, offset)
cos_time = CosTime()

class Circle:
    def __init__(self, x, y, radius):
        self.x = x
        self.y = y
        self.radius = radius
    @property
    def size(self):
        return [self.radius * 2] * 2
circle = Circle(
        x = cos_time * 200 + 250,
        y = abs(sin_time) * 200 + 50,
        radius = 50)

class CircleView(Sprite):
    def __init__(self, model, color = (255, 0, 0)):
        Sprite.__init__(self)
        self.color = color
        self.model = model
        self.image = Surface([model.radius * 2] * 2).convert_alpha()
        self.rect = self.image.get_rect()
        pygame.draw.ellipse(self.image, self.color, self.rect)
    def update(self):
        self.rect[:] = int(self.model.x), int(self.model.y), self.model.radius * 2, self.model.radius * 2
circle_view = CircleView(circle)

sprites = Group(circle_view)
running = True
while running:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == QUIT:
            running = False
        if event.type == KEYDOWN and event.key == K_ESCAPE:
            running = False
    screen.fill((0, 0, 0))
    sprites.update()
    sprites.draw(screen)
    pygame.display.flip()
pygame.quit()

简而言之:如果每个组成部分都可以被视为一个数字,那么整个系统就可以被视为一个数学方程,对吗?

有一种简单的方法可以直观地了解它是什么样子的,那就是把你的程序想象成一个电子表格,所有的变量都是单元格。如果电子表格中的任何单元格发生变化,则引用该单元格的任何单元格也会发生变化。玻璃钢也是一样。现在想象一下,一些单元格会自己改变(或者更确切地说,是从外部世界中获取的):在GUI情况下,鼠标的位置就是一个很好的例子。

这必然会错过很多东西。当你实际使用FRP系统时,这个比喻很快就被打破了。首先,通常也会尝试建模离散事件(例如鼠标被点击)。我把这个放在这里只是为了让你们了解它是什么样的。