RxJS 操作符分解与合成：手写 flatMap 的实现原理
RxJS（reactive extensions for JavaScript）是一个用于异步编程的 JavaScript 库。它采用了响应式编程方式，方便开发者在前端应用中处理异步数据流。在 RxJS 中，操作符（operators）是重要的组成部分，它们允许我们按照各种方式转换、过滤和组合数据流。
在 RxJS 中， flatMap 是最常用的操作符之一，它通常用于将一个高阶的 Observable（即 Observable 内部还嵌套着 Observable） 转化成一个新的 Observable。在本文中，我们将深入探讨 flatMap 操作符的实现原理。同时，我们还将手写一个 flatMap 实现，并且逐步剖析其运行过程。
- flatMap 操作符的定义
在 RxJS 的官方文档中，flatMap 操作符的定义如下：
“将每个源值映射成 Observable，然后使用 concatAll 将这些 Observable 串联起来。这个操作可以理解为是 map 和 concatAll 的组合，但有一个关键的性质：一旦映射出的 Observable 被订阅，它就停留在这个位置，直到产生结果。整个过程，在外部 Observable 中，是不可见的。”
简单来说，flatMap 操作符允许我们将一个发射 Observable 的源 Observable 转化为一个新的 Observable，这个新的 Observable 可以同时处理多个源 Observable 发射的值。
- flatMap 操作符的工作原理
在一个Observable 上使用 flatMap 操作符时，源 Observable 会发射一个值，这个值是一个Observable。这个内部Observable 可能会发射新的更多的值，这些值在源 Observable 中出现是不可见的。通过 flatMap 操作符，我们可以让这些值在外部 Observable 中被观测到。下图展示了 flatMap 四个重要的过程：
- 映射源 Observable 以产生可观测序列。
- 订阅映射的 Observable。
- 发射产生的 Observable。
- 扁平化串联 Observable 中的结果。
图 1. flatMap 操作符的过程
举个例子，我们有一个 Observable 发射数字 0 和 1。在 flatMap 操作符中，我们可以将这些数字映射成单独的 Observable 0$ 和 1$。然后，我们订阅这些映射的 Observable，当 0 发射时，会在外部 Observable 中产生一个值，随后，当 1 发射时，又会在外部 Observable 中产生一个值。通常，在外部 Observable 中观测到的值是无序的。
- 手写 flatMap 操作符
现在，我们将学习手写 flatMap 实现的方法。在本例中，我们将使用 ES6 风格的 Observable，并且将其实现在另一个 Observable 中。这是因为我们无法实现一个完整的 flatMap 操作符。
下面是我们的实现代码：
import { Observable } from 'rxjs/Observable'; import 'rxjs/add/observable/from'; import 'rxjs/add/operator/mergeMap';
const simpleFlatMap = (project) => { return new Observable(observer => { const handler = (val) => { project(val).subscribe(observer); } this.subscribe(handler); }); };
在这个例子中，我们将接收一个 project 函数作为参数，并返回一个新的 Observable。在这个实现中，我们只是将该原理从 RxJS 拷贝到自己的代码中。
- 手写 flatMap 操作符的调用示例
现在，我们来看一下如何使用手写 flatMap 操作符。在这个示例中，我们有两个 Observable a$ 和 b$，它们的内容如下：
const a$ = Observable.from([1, 2]); const b$ = Observable.from([10, 20]);
接下来，我们将对 a$ 进行映射，并将结果由 flatMap 处理。在这个简单的示例中，我们只是将每个数值相加，如下所示：
const result$ = a$.flatMap(a => { return b$.map(b => a + b); });
在这里，我们使用了我们刚刚实现的 simpleFlatMap 函数。这个例子将在每个 a 数字上产生一个新的 Observable，其中它包含了 b 中的每个数字上的总和。下面是完整的代码：
import { Observable } from 'rxjs/Observable'; import 'rxjs/add/observable/from'; import 'rxjs/add/operator/mergeMap';
const simpleFlatMap = (project) => { return new Observable(observer => { const handler = (val) => { project(val).subscribe(observer); } this.subscribe(handler); }); };
const a$ = Observable.from([1, 2]); const b$ = Observable.from([10, 20]);
const result$ = a$.flatMap(a => { return b$.map(b => a + b); });
result$.subscribe(val => console.log(val));
输出结果如下：
11 21 12 22
- 总结
在本文中，我们学习了 RxJS 的一个重要的操作符 flatMap，分析了其工作原理。我们还手写了一个 flatMap 操作符，并讲述了其基本用法。
总体而言，手写 flatMap 操作符的目的是为了方便我们理解它的作用。在生产环境下我们应该尽量使用 RxJS 官方的工具库，以便获得更好的可维护性和安全性。
在 RxJS 中还有很多有用的操作符，例如 Map、Filter、Take 等等。在实践中，我们需要选择适当的操作符，以获取最佳的性能和效果。
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