Extending Combine in Swift.

• Combine cho phép chúng ta có thể thiết lập các quá trình xử lý bất đồng bộ như các luồng xử lý riêng biệt mà trong đó từng luồng lại có các operation khác nhau. Các luồng xử lý riêng biệt có thể là observed, transforned, conbined bằng nhiều cách khác nhau và tất cả đều có thể được tiến hành xử lý với độ an toàn cao và được kiểm tra trong compile time.

• Việc xác thực strong type rất hữu dụng khi chúng ta tiến hành mở rộng các func trong Combine vì chúng ta có thể tạo các thay đổi tùy thuộc vào out put chúng ta cần.

1 / Inserting default arguments:

• Mặc dù Combine đã cung cấp cho chúng ta rất nhiều operation transform nhưng đôi khi chúng ta vẫn cần tùy chỉnh API để có thể sử dụng thuận tiện nhất trong quá trình phát triển. Một ví dụ điển hình là khi chúng chúng ta làm việc nhiều với protocol Publisher có type Output và Failure thì chúng ta cần biết chính xác loại type mà publisher yêu cầu:

• Operation decode được sử dụng để transform giá trị Data được emit khi publisher sử dụng Decodeable. Tuy nhiên operation này yêu cầu chúng ta phải luôn truyền vào type mà chúng ta cần decode. Chúng ta cần tạo một tùy chỉnh nhỏ ở đây để có thể tự động thêm vào cho chúng ta các giá trị cần thiết cho công việc decode như:

extension Publisher where Output == Data {
    func decode<T: Decodable>(
        as type: T.Type = T.self,
        using decoder: JSONDecoder = .init()
    ) -> Publishers.Decode<Self, T, JSONDecoder> {
        decode(type: type, decoder: decoder)
    }
}

• Một điểm cần lưu ý ở thay đổi .init() với instance JSONDecoder được sử dụng xuyên suốt app. Ví dụ như khi làm việc với web API mà chúng ta download json từ các snake_case, chúng ta muốn thay thay thế các snakeCaseConverting instance như các decoder arguments:

extension JSONDecoder {
    static let snakeCaseConverting: JSONDecoder = {
        let decoder = JSONDecoder()
        decoder.keyDecodingStrategy = .convertFromSnakeCase
        return decoder
    }()
}

extension Publisher where Output == Data {
    func decode<T: Decodable>(
        as type: T.Type = T.self,
        using decoder: JSONDecoder = .snakeCaseConverting
    ) -> Publishers.Decode<Self, T, JSONDecoder> {
        decode(type: type, decoder: decoder)
    }
}

• Với thay đổi trên ở 2 extension giờ chúng ta có thể sử dụng .decode() để decode JSON mỗi khi compiler cho phép gợi ý output type mong muốn:

class ConfigModelController: ObservableObject {
    @Published private(set) var config: Config
    private let urlSession: URLSession
    
    ...

    func update() {
        // Here the compiler is able to infer which type that we’re
        // looking to decode our JSON into, based on the property
        // that we’re assigning our pipeline’s output to:
        urlSession.dataTaskPublisher(for: .config)
            .map(\.data)
            .decode()
            .replaceError(with: .default)
            .receive(on: DispatchQueue.main)
            .assign(to: &$config)
    }
}

• Operation decode của chúng ta thực sự hữu dụng khi chúng ta đã có thể tùy chỉnh hoàn toàn và đưa ra type mà chúng ta mong muốn cho output:

cancellable = URLSession.shared
    .dataTaskPublisher(for: .allItems)
    .map(\.data)
    .decode(as: NetworkResponse.self)
    .sink { completion in
        // Handle completion
        ...
    } receiveValue: { response in
        // Handle response
        ...
    }

2/ Data validation:

• Tiếp theo chúng ta sẽ tìm hiểu xem chúng ta có thể làm gì để mở rộng các API chuyên dụng cho công việc tiến hành data validation. Nếu chúng ta muốn mỗi NetworkResponse instance đã load đều chứa ít nhất 1 Item. Cho ta có thể thêm vào các API bằng cách sử dụng tryMap operator để xử lý error nếu có:

extension Publisher {
    func validate(
        using validator: @escaping (Output) throws -> Void
    ) -> Publishers.TryMap<Self, Output> {
        tryMap { output in
            try validator(output)
            return output
        }
    }
}

• Chúng ta cũng có thể thêm vào đoạn code trên một operator validate cho các luồng làm việc trong Combine trước đó và có thể xử lý phân loại error cho trường hợp items array rỗng như sau:

cancellable = URLSession.shared
    .dataTaskPublisher(for: .allItems)
    .map(\.data)
    .decode(as: NetworkResponse.self)
    .validate { response in
    guard !response.items.isEmpty else {
        throw NetworkResponse.Error.missingItems
    }
}
    .sink { completion in
        // Handle completion
        ...
    } receiveValue: { response in
        // Handle response
        ...
    }

• Một phương thức khác để validate data trong swift là unwrapping optionals thông qua Combine operator compactMap để có thể bỏ qua các giá trị nil thay vì ném ra error khi mà công việc xử lý không cần trả ra kết quả. Nhưng nếu chung ta muốn show ra các error trong các trường hợp chúng ta có thể custom nó như sau:

extension Publisher {
    func unwrap<T>(
        orThrow error: @escaping @autoclosure () -> Failure
    ) -> Publishers.TryMap<Self, T> where Output == Optional<T> {
        tryMap { output in
            switch output {
            case .some(let value):
                return value
            case nil:
                throw error()
            }
        }
    }
}

• Công dụng của unwrap operator là khi chúng ta đang load một collection Item khác từ recentItems và chúng ta chỉ cần element đầu tiên thì chúng ta làm như sau:

cancellable = URLSession.shared
    .dataTaskPublisher(for: .recentItems)
    .map(\.data)
    .decode(as: NetworkResponse.self)
    .map(\.items.first)
.unwrap(orThrow: NetworkResponse.Error.missingItems)
    .sink { completion in
        // Handle completion
        ...
    } receiveValue: { response in
        // Handle response
        ...
    }

3/ Result conversions:

• Cách phổ biến nhất để xử lý output từ Combine là sử dụng sink operator với 2 closure, 1 dùng để xử lý từng output value và cái còn lại để completion event.

• Tuy nhiên khi xử lý thành công output và xử lý completion riêng biệt đôi khi lại đem lại cho chúng ta bất tiện nhất định. Trong trường hợp này việc emit riêng một Result value lại là một cách tuyệt vời để chúng ta tiến hành tùy chỉnh các operator:

extension Publisher {
    func convertToResult() -> AnyPublisher<Result<Output, Failure>, Never> {
        self.map(Result.success)
            .catch { Just(.failure($0)) }
            .eraseToAnyPublisher()
    }
}

• Operatior mới convertToResult phát huy được thế mạng khi sử dụng build viewmodel cho SwiftUI view. Chúng ta bây giờ sẽ duyên từ các item đã load dược trước đó trong ItemListViewModel để sử dụng cho operator mới để có thể switch sang Result cho mỗi operation đang loading:

class ItemListViewModel: ObservableObject {
    @Published private(set) var items = [Item]()
    @Published private(set) var error: Error?

    private let urlSession: URLSession
    private var cancellable: AnyCancellable?

    ...

    func load() {
        cancellable = urlSession
            .dataTaskPublisher(for: .allItems)
            .map(\.data)
            .decode(as: NetworkResponse.self)
            .validate { response in
                guard !response.items.isEmpty else {
                    throw NetworkResponse.Error.missingItems
                }
            }
            .map(\.items)
            .convertToResult()
            .receive(on: DispatchQueue.main)
            .sink { [weak self] result in
                switch result {
                case .success(let items):
                    self?.items = items
                    self?.error = nil
                case .failure(let error):
                    self?.items = []
                    self?.error = error
                }
            }
    }
}

• Tiếp tục tìm hiểu sâu hơn chúng ta sẽ update lại view model bằng cách dùng LoadableObject protocol và LoadingState enum. Chúng ta bắt đầu add thêm các operator tùy chỉnh để emit LoadingState value thay vì dùng Result:

extension Publisher {
    func convertToLoadingState() -> AnyPublisher<LoadingState<Output>, Never> {
        self.map(LoadingState.loaded)
            .catch { Just(.failed($0)) }
            .eraseToAnyPublisher()
    }
}

• Thay đổi trên giúp chúng ta dễ dàng load và assign state cho viewmodel như sau:

class ItemListViewModel: LoadableObject {
    @Published private(set) var state = LoadingState<[Item]>.idle
    
    ...
    
    func load() {
    	guard !state.isLoading else {
            return
    	}
    
    	state = .loading
    
        urlSession
            .dataTaskPublisher(for: .allItems)
            .map(\.data)
            .decode(as: NetworkResponse.self)
            .validate { response in
                guard !response.items.isEmpty else {
                    throw NetworkResponse.Error.missingItems
                }
            }
            .map(\.items)
            .receive(on: DispatchQueue.main)
            .convertToLoadingState()
.assign(to: &$state)
    }
}

4/ Type-erased constant publishers:

• Thỉnh thoảng chúng ta muốn tạo một publisher chỉ emit duy nhất một value hoặc error bằng cách sử dụng Just hoặc Fail. Tuy nhiên khi sử dụng các publisher này chúng cũng phải tiến hành các operator kèm theo như setFailureType và eraseToAnyPublisher:

class SearchResultsLoader {
    private let urlSession: URLSession
    private let cache: Cache<String, [Item]>
    
    ...

    func searchForItems(
        matching query: String
    ) -> AnyPublisher<[Item], SearchError> {
        guard !query.isEmpty else {
            return Fail(error: SearchError.emptyQuery)
    .eraseToAnyPublisher()
        }

        if let cachedItems = cache.value(forKey: query) {
            return Just(cachedItems)
    .setFailureType(to: SearchError.self)
    .eraseToAnyPublisher()
        }

        return urlSession
            .dataTaskPublisher(for: .search(for: query))
            .map(\.data)
            .decode(as: NetworkResponse.self)
            .mapError(SearchError.requestFailed)
            .map(\.items)
            .handleEvents(receiveOutput: { [cache] items in
                cache.insert(items, forKey: query)
            })
            .eraseToAnyPublisher()
    }
}

• Tiếp đến chúng ta hãy thử mở rộng AnyPublisher với 2 static method, 1 cho việc tạo type-erased Just và một cho Fail publisher:

extension AnyPublisher {
    static func just(_ output: Output) -> Self {
        Just(output)
            .setFailureType(to: Failure.self)
            .eraseToAnyPublisher()
    }
    
    static func fail(with error: Failure) -> Self {
        Fail(error: error).eraseToAnyPublisher()
    }
}

• Bây giờ chúng ta đã có thể sử dụng Swift "dot syntax" để tạo constant publisher với một dòng code như sau:

class SearchResultsLoader {
    ...

    func searchForItems(
        matching query: String
    ) -> AnyPublisher<[Item], SearchError> {
        guard !query.isEmpty else {
            return .fail(with: SearchError.emptyQuery)
        }

        if let cachedItems = cache.value(forKey: query) {
            return .just(cachedItems)
        }

        ...
    }
}