以下内容基本上是 AI 生成的,我还没校对,可能质量不高
HMR vs reaktiv:谁有更好的 DX¶
HMR Repo · reaktiv Repo · HMR Reactive Guide
TL;DR: reaktiv 是个优秀的反应式库,但 API 设计不够符合 Python 使用习惯。HMR 通过 更人体工学的装饰器语法 、更符合直觉的自动生命周期管理 和 更直观的命名 ,提供了更好的开发者体验。
引言:API 设计的哲学差异¶
在 Python 反应式编程领域,reaktiv 和 HMR 都是优秀的解决方案。两者都提供了信号 (Signal)、派生值 (Derived) 和副作用 (Effect) 这三大基石。
但在 API 设计上,我们走了完全不同的路。reaktiv 作为 FRP (Functional Reactive Programming) 的忠实实现,使用类作为原语,这虽然符合理论本质,但不够符合 Python 开发者的使用习惯。HMR 则更注重 Pythonic 的体验。
核心差异
reaktiv: FRP 理论导向,严格地类作为原语,功能完备但学习曲线陡峭
HMR: Python 体验导向,装饰器语法,简洁直观易上手
1. 生命周期管理:垃圾回收的诅咒¶
这是最让开发者头疼的问题。让我们看看两者的对比:
reaktiv 的噩梦¶
from reaktiv import Signal, Computed, Effect
counter = Signal(0)
...
doubled = Computed(lambda: counter() * 2)
# ❌ 致命错误:Effect 立即被垃圾回收!
Effect(lambda: print(f"Counter: {counter()}, Doubled: {doubled()}"))
counter.set(1) # 什么都不会发生,因为 Effect 已经死了
reaktiv 要求 手动管理 Effect 的生命周期:
# ✅ 正确方式:必须赋值给变量
my_effect = Effect(lambda: print(f"Counter: {counter()}"))
# 或者塞到列表里
effects = []
effects.append(Effect(lambda: print("Another effect")))
这种设计源于性能考虑——防止内存泄漏。但代价是开发者体验的灾难。
HMR 的优雅解法¶
from reactivity import signal, derived, effect
counter = signal(0)
doubled = derived(lambda: counter.get() * 2) #(1)!
# ✅ 自动管理:Effect 永不被垃圾回收
@effect
def print_values():
print(f"Counter: {counter.get()}, Doubled: {doubled()}")
counter.set(1) # 立即响应:Counter: 1, Doubled: 2
- 派生的信号在 reaktiv 中叫
Computed,在 HMR 中叫derived
HMR 通过 装饰器语法 和 智能引用追踪 ,自动管理生命周期。你永远不需要担心 Effect 被意外回收。
为什么 HMR 更好
自动管理 = 零心智负担。开发者只需关注业务逻辑,不用操心基础设施。
3. 异步支持:原生 vs 实验性¶
reaktiv 的异步支持¶
reaktiv 对异步的支持是 实验性的:
import asyncio
from reaktiv import Signal, Effect
my_signal = Signal("initial")
# ✅ 成熟的异步支持(v0.19+)
async def async_effect():
await asyncio.sleep(0.1)
print(f"Async processing: {my_signal()}")
# 必须赋值!
my_async_effect = Effect(async_effect)
官方文档明确警告:"Async effects are experimental and should be used with caution."
reaktiv 异步支持的限制
reaktiv 提供了 to_async_iter() 函数将信号转换为异步迭代器,但 存在严重的设计限制:
to_async_iter()使用了asyncio.Queue,导致 无法在 trio 中正常工作- 这意味着如果你使用 trio 作为异步框架,reaktiv 的异步功能将不可用
- 错误信息:"trio.run received unrecognized yield message \<Future pending>"
HMR 的原生异步支持¶
HMR 从一开始就设计了 完整的异步支持:
import asyncio
from reactivity import signal, async_effect
my_signal = signal("initial")
# ✅ 原生异步支持
@async_effect
async def process_data():
await asyncio.sleep(0.1)
print(f"Processing: {my_signal.get()}")
# 运行异步效果
async def main():
await process_data.trigger() # 手动触发
my_signal.set("updated")
await process_data.trigger() # 再次触发
asyncio.run(main())
不仅如此,HMR 还支持异步计算值:
from reactivity import signal, async_derived
@async_derived
async def fetch_user_data():
# 异步计算逻辑
data = await api_call()
return process_data(data)
# 使用方式
async def example():
result = await fetch_user_data() # 必须调用才会执行
print(result)
为什么异步重要
在现代 Python 应用中,异步操作无处不在。原生异步支持意味着更好的性能和更自然的代码风格。
4. 上下文隔离:架构灵活性¶
reaktiv 的全局状态¶
reaktiv 的所有反应式对象共享全局上下文。这在简单应用中没问题,但在复杂应用中可能导致问题:
# reaktiv: 所有信号都耦合在一起
from reaktiv import Signal
app1_counter = Signal(0)
app2_counter = Signal(0)
# 难以隔离不同模块的状态
HMR 的上下文隔离¶
HMR 支持 独立的反应式上下文:
from reactivity import signal, new_context
# 创建独立的上下文
ctx1 = new_context()
ctx2 = new_context() #(1)!
# 每个上下文都有自己的信号
counter1 = signal(0, context=ctx1)
counter2 = signal(0, context=ctx2)
# 上下文之间完全隔离
- 事实上,后文提到的热重载,就拥有自己独立的上下文。因此热重载的模块变量的信号与 batching 对使用
reactivity模块的用户创建的信号是透明的(隔离的),不会互相干扰。
这让 HMR 适合构建复杂的应用架构:
# 不同模块可以有独立的反应式系统
user_context = new_context()
admin_context = new_context()
# 甚至可以构建自己的反应式框架
class MyReactiveFramework:
def __init__(self):
self.context = new_context()
def signal(self, value):
return signal(value, context=self.context)
架构优势
上下文隔离让 HMR 适合构建大型应用和框架,而不仅仅是简单的反应式编程。
5. 热重载集成:开发体验的飞跃¶
这是 HMR 最大的优势之一:反应式引擎与热重载工具深度集成。
reaktiv 的开发体验¶
# reaktiv: 修改代码后需要重启应用
# 失去所有运行时状态
HMR 的开发体验¶
# HMR: 代码修改后自动热重载
# 保持应用状态,立即看到变化
hmr main.py # 启动应用
# 修改代码,立即生效,无需重启
不仅如此,HMR 的反应式系统在热重载时会正确重建依赖关系:
# 热重载时,反应式关系自动重建
@derived
def expensive_calc():
# 复杂的计算逻辑
return heavy_computation()
# 修改 heavy_computation 函数
# HMR 自动重新计算依赖它的所有值
开发效率提升
HMR 将反应式编程的开发体验提升到新高度。代码修改后立即生效,保持应用状态,这在开发复杂应用时特别重要。
6. API 命名的一致性¶
reaktiv 的命名风格¶
from reaktiv import Signal, Computed, Effect
# 首字母大写,Java 风格
HMR 的命名风格¶
from reactivity import signal, derived, effect
# 全小写,Python 风格
HMR 的命名更符合 Python 惯例:
signal而不是Signalderived而不是Computedeffect而不是Effect
这种小写风格与 Python 内置函数(如 len, sum, max)保持一致。
7. 高级特性:简洁 vs 复杂¶
reaktiv 的高级特性¶
reaktiv 提供了丰富的功能,但 API 相对复杂:
from reaktiv import Signal, Computed, Effect, LinkedSignal, batch, untracked
# LinkedSignal - 可写的计算值
selection = LinkedSignal(lambda: f"default-for-page-{page()}")
# 自定义相等性
items = Signal([1, 2, 3], equal=lambda a, b: a == b)
# 批量更新
with batch():
name.set("Bob")
age.set(31)
# 选择性依赖追踪 - 读取信号但不创建依赖
debug_mode = Signal(False)
if untracked(debug_mode): # 不创建依赖
print("Debug mode is on")
Effect 清理函数(管理资源):
def database_effect(on_cleanup):
connection = open_database()
def cleanup():
connection.close() # 释放资源
on_cleanup(cleanup)
db_effect = Effect(database_effect)
to_async_iter(转换为异步迭代器):
from reaktiv import to_async_iter
# 将信号转换为异步迭代器
async for value in to_async_iter(counter):
print(f"Counter: {value}")
reaktiv 异步迭代的限制
to_async_iter() 使用了 asyncio.Queue,这导致:
- ❌ 无法在 trio 中正常工作
- ❌ 只能与 asyncio 一起使用
- ❌ 与其他异步框架不兼容
HMR 的高级特性¶
HMR 同样功能强大,但 API 更简洁:
page = signal(1)
@derived
def selection():
return f"default-for-page-{page.get()}"
# 简洁的批量更新
name = signal("Alice")
age = signal(25)
with batch():
name.set("Bob")
age.set(31)
简洁不等于功能少
HMR 通过更好的基础设计,在保持强大功能的同时提供更简洁的 API。
性能对比:谁更快?¶
有趣的是,HMR 的设计不仅更简洁,在某些场景下还更高效:
细粒度更新¶
HMR 的 push-pull 混合模型确保只重新计算真正需要更新的值:
a = signal(1)
b = signal(2)
c = derived(lambda: a.get() + b.get()) #(1)!
d = derived(lambda: a.get() * 10) #(2)!
a.set(2) #(3)!
- 只依赖 a 和 b
- 只依赖 a
- 只重新计算 c 和 d,b 的依赖者不受影响
懒求值¶
HMR 的计算值是懒求值的,只有在需要时才计算:
@derived
def expensive_calc():
return sum(range(1000000)) # 只有调用时才计算
# 不会立即计算
result = expensive_calc # 只是函数对象
# 只有读取时才计算
value = expensive_calc() # 现在才计算
结论:两种优秀方案的不同哲学¶
reaktiv 和 HMR 都是优秀的反应式编程库,各有千秋。reaktiv 作为 FRP (Functional Reactive Programming) 的忠实践行者,使用类作为原语,这虽然在理论上更纯正,但确实不够符合 Python 开发者的直觉。HMR 则更注重 Pythonic 的体验。
| 特性维度 | reaktiv | HMR |
|---|---|---|
| 生命周期管理 | 手动管理(需赋值给变量) | 自动管理(装饰器语法) |
| 编程风格 | 面向对象(类作为原语) | 声明式(装饰器语法) |
| 异步支持 | 仅 asyncio(不兼容 trio) | 原生完整支持(兼容 trio/asyncio) |
| 上下文隔离 | 全局状态 | 独立上下文 |
| 热重载集成 | 无 | 深度集成 |
| API 命名 | 首字母大写(Java 风格) | 全小写(Python 风格) |
| 学习曲线 | 较陡峭(理论导向) | 平缓(体验导向) |
| 内存管理 | 开发者控制,易泄漏 | 智能追踪,自动管理 |
| 代码简洁性 | 功能丰富但复杂 | 功能强大且简洁 |
| 调试体验 | 类实例追踪 | 命名函数,更直观 |
| 高级特性 | LinkedSignal、untracked、batch | 内置装饰器,简洁直观 |
| 异步迭代 | to_async_iter(仅 asyncio) | 原生 async 支持 |
1. 零心智负担的生命周期管理¶
- 自动垃圾回收,无需手动赋值
- 装饰器语法让代码更清晰
2. 声明式编程风格¶
- 装饰器语法支持命名函数
- 更好的调试和测试体验
- 符合 Python 最佳实践
3. 原生异步支持¶
- 从设计之初就支持异步
- 完整的 async/await 生态
4. 架构灵活性¶
- 上下文隔离支持复杂应用
- 适合构建框架和大型系统
5. 热重载深度集成¶
- 开发体验的质的飞跃
- 保持运行时状态
6. Pythonic 设计¶
- 小写函数名符合 Python 惯例
- 简洁而不失功能
选择建议
选择 reaktiv 如果:
- 你是 FRP 理论的拥趸,希望严格遵循学术定义
- 你需要精细控制每个反应式原语的生命周期
- 你已经在使用类似的类-based 反应式库
- 你只使用 asyncio 作为异步框架
- 你需要高级特性如选择性依赖追踪
选择 HMR 如果:
- 你希望更符合 Python 习惯的 API 设计
- 你重视开发体验和代码简洁性
- 你需要热重载和现代异步支持
- 你使用 anyio / trio
- 你希望智能管理生命周期,减少样板代码
两者都是优秀的选择,选择取决于你的哲学偏好和项目需求。reaktiv 体现了 FRP 的理论纯正,HMR 则体现了 Python 的实用主义。如果你需要异步编程支持,尤其是 trio,HMR 是唯一可行的选择。
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API 设计的哲学
好的 API 设计应该既符合理论本质,又贴近开发者习惯。reaktiv 体现了 FRP 的理论纯正,HMR 则体现了 Python 的实用主义。