[RxJS] Observables, Observers, Operators

RxJS - Observables, Observers, Operators

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RxJS는 Observables를 사용하여 비동기식 또는 callback 기반의 코드를 보다 쉽게 작성할 수 있도록 도와주는 Reactive Programming 라이브러리입니다. RxJS를 사용한다면, Observables, Observsers, Operators 가 내부적으로 어떻게 작동하는지 이해할 필요가 있습니다.

Observable 과 Observer

Observable 은 시간을 따라 연속적으로 흐르는 데이터이며, RxJS의 가장 기본적인 building block 입니다. 즉, 데이터 스트림을 생성하고 방출하는 객체를 Observable 이라고 합니다.

Observable 을 구독하여 Observable 이 방출한 Notification(next, error, complete) 을 전파받아 사용하는 객체를 Observer 라고 합니다.(콜백들의 컬렉션)

const node = document.querySelector('input[type=text]');

const input$ = Rx.Observable.fromEvent(node, 'input');

input$.subscribe({
  next: event => console.log(`You just typed ${event.target.value}!`),
  error: err => console.log(`Oops... ${err}`),
  complete: () => console.log(`Complete!`),
});

위의 예제에서 Observer.subscibe() 에 전달한 객체 리터럴 입니다. Observable에 의해 데이터가 성공적으로 전달이 되면 next가 호출되고, 오류가 발생하면 error함수, 전달이 완료되었을 때는 complete 함수가 호출됩니다.

따라서, ObserverObservable.subscribe() 메소드를 통해 연결이 됩니다.

Hot vs Cold Observables

Cold Observables는 일반적으로 구독이 시작될때만 값을 생성하거나 방출합니다. 각 구독자는 처음부터 끝까지 동일한 순서의 이벤트를 보게 됩니다.

Hot Observables는 Youtube의 실시간 스트림과 같이 새로운 값으로 항상 업데이트되고 있습니다. 구독하면 가장 최근 값으로 시작하여 이후 변경된 사항만 볼 수 있습니다.

Cold Observables

const cold = Rx.Observable.create( (observer) => {
    observer.next( Math.random() )
});

cold.subscribe(a => console.log(`Subscriber A: ${a}`))
cold.subscribe(b => console.log(`Subscriber B: ${b}`))


// Subscriber A: 0.2298339030
// Subscriber B: 0.9720023832

이 예제에서는 서로 다른 결과를 가진 동일한 Observables를 구독했습니다. Cold Observables는 구독이 시작될때 까지 난수를 생성하지 않기 때문입니다.

Hot Observables

Hot Observables는 외부소스로부터 값을 가져옵니다. 우리는 관찰 가능한 create 함수 밖에서 단순하게 난수를 이동시킴으로써 실시간으로 업데이트 할 수 있습니다.

const x = Math.random()

const hot = Rx.Observable.create( observer => {
  observer.next( x )
});

hot.subscribe(a => console.log(`Subscriber A: ${a}`))
hot.subscribe(b => console.log(`Subscriber B: ${b}`))
// Subscriber A: 0.312580103
// Subscriber B: 0.312580103

이미 만든 Cold Observable을 어떻게 hot으로 만들 수 있을까요? 간단하게 publish() 함수를 호출하여 Cold Observables를 hot으로 만들 수 있습니다. 이렇게하면 구독자가 실시간으로 동일한 값을 공유 할 수 있습니다. 값의 emitting 을 시작하려면 구독이 시작된 이후 connect() 함수를 호출합니다.

const cold = Rx.Observable.create( (observer) => {
    observer.next( Math.random() )
})

const hot = cold.publish()

hot.subscribe(a => console.log(`Subscriber A: {a}`))
hot.subscribe(b => console.log(`Subscriber B: {b}`))


hot.connect()

/// Subscriber A: 0.7122882102
/// Subscriber B: 0.7122882102

Operator

Operator는 Observable의 생성(Creating), 변환(Transforming), 필터링(Filtering), 에러 처리(Error Handling)의 기능을 하는 함수입니다.

Observable 에서 반환된 값으로 구성하고자 할때, .subscribe() 블록에 도달하기 전에 Observable 체인을 통하여 값을 전달시킬 수 있습니다. 이것은 일반적으로 Operator을 통해 수행되며, 이를 Stream 이라고 합니다.

Operator는 현재의 Observable Instance를 기반으로 항상 새로운 Observable을 반환합니다.

const input$ = Rx.Observable.fromEvent(node, 'input')
  .map(event => event.target.value)
  .filter(value => value.length >= 2)
  .subscribe(value => {
    // use the `value`
  });

위의 예제에서

  1. 사용자가 “a”를 입력했다고 가정해보면, Observable 은 이벤트에 반응하여 값을 다음 관찰자에게 전달합니다.
  2. “a”가 .map()에 전달되어 event.target.value의 새로운 Observable을 반환하고, 관찰자는 .next()를 호출합니다.
  3. .next() 는 .map()의 결과값을 사용하여 .map()을 구독하는 .filter()을 호출합니다.
  4. .filter()은 length가 2이상인 필터링된 결과 값과 함께 .next()를 호출합니다.
  5. 최종적으로 .subscibe()블록을 통해 최종 값을 얻습니다.

예제에서 볼 수 있듯, 새로운 Observable이 반환될때 마다 새로운 Observer는 이전 Observable에 연결되어 있기 떄문에, 요청한 작업을 수행하는 관찰자의 Stream 에 따라 값을 전달 할 수 있습니다. 요약하면, Operator 는 매번 새로운 Observable 을 반환하므로 우리가 Stream을 계속 진행할 수 있습니다.

정리해보면, RxJS 를 사용하여 개발을 할때는 다음과 같은 프로세스를 거치게 됩니다.

  1. 데이터를 Observable 로 변환
  2. Observable의 Operator를 통해 데이터를 변환, 필터링 등을 진행
  3. 원하는 데이터를 받아 처리하는 Observer를 생성
  4. Observable 의 Subscribe를 통해 Observer 를 등록 (subscribe는 Observer를 파라미터로 받음)
  5. Observable.subscribe 의 반환값인 SubscriptionUnsubscibe 하여 구독과 자원을 해제

Reference