如何在rx.net中实现我自己的运算符

Question

我需要RX中的磁滞滤波器的功能。仅当先前发出的值和当前输入值相差一定量时，才应从源流中发出一个值。作为通用扩展方法，它可以具有以下签名：

public static IObservable<T> HysteresisFilter<T>(this IObservable<t> source, Func<T/*previously emitted*/, T/*current*/, bool> filter)

我无法弄清楚如何使用现有的运营商来实现这一点。我正在寻找来自RxJava的lift之类的东西，这是创建我自己的运算符的任何其他方法。我已经看到了此checklist，但在网上找不到任何示例。

以下方法（实际上都是相同的）对我来说似乎是解决方法，但是还有更多的[[Rx方法来做到这一点，就像没有包装subject或实际上没有实现运算符吗？

async Task Main()
{
    var cts = new CancellationTokenSource(TimeSpan.FromSeconds(5));

    var rnd = new Random();
    var s = Observable.Interval(TimeSpan.FromMilliseconds(10))
            .Scan(0d, (a,_) => a + rnd.NextDouble() - 0.5)
            .Publish()
            .AutoConnect()
            ;

    s.Subscribe(Console.WriteLine, cts.Token);

    s.HysteresisFilter((p, c) => Math.Abs(p - c) > 1d).Subscribe(x => Console.WriteLine($"1> {x}"), cts.Token);
    s.HysteresisFilter2((p, c) => Math.Abs(p - c) > 1d).Subscribe(x => Console.WriteLine($"2> {x}"), cts.Token);

    await Task.Delay(Timeout.InfiniteTimeSpan, cts.Token).ContinueWith(_=>_, TaskContinuationOptions.OnlyOnCanceled);
}

public static class ReactiveOperators
{
    public static IObservable<T> HysteresisFilter<T>(this IObservable<T> source, Func<T, T, bool> filter)
    {
        return new InternalHysteresisFilter<T>(source, filter).AsObservable; 
    }

    public static IObservable<T> HysteresisFilter2<T>(this IObservable<T> source, Func<T, T, bool> filter)
    {
        var subject = new Subject<T>();
        T lastEmitted = default;
        bool emitted = false;

        source.Subscribe(
            value =>
            {
                if (!emitted || filter(lastEmitted, value))
                {
                    subject.OnNext(value);
                    lastEmitted = value;
                    emitted = true;
                }
            } 
            , ex => subject.OnError(ex)
            , () => subject.OnCompleted()
        );

        return subject;
    }

    private class InternalHysteresisFilter<T>: IObserver<T>
    {
        Func<T, T, bool> filter;
        T lastEmitted;
        bool emitted;

        private readonly Subject<T> subject = new Subject<T>();

        public IObservable<T> AsObservable => subject;

        public InternalHysteresisFilter(IObservable<T> source, Func<T, T, bool> filter)
        {
            this.filter = filter;
            source.Subscribe(this);
        }

        public IDisposable Subscribe(IObserver<T> observer)
        {
            return subject.Subscribe(observer);
        }

        public void OnNext(T value)
        {
            if (!emitted || filter(lastEmitted, value))
            {
                subject.OnNext(value);
                lastEmitted = value;
                emitted = true;
            }
        }

        public void OnError(Exception error)
        {
            subject.OnError(error);
        }

        public void OnCompleted()
        {
            subject.OnCompleted();
        }
    }
}

旁注：将有数千个这样的过滤器应用于尽可能多的流。我需要吞吐量和延迟之间的联系，因此，即使其他设备看起来比较理想，我也在寻找一种解决方案，以在CPU和内存中使用最少的开销。 

Answer 1

我在书Introduction to Rx中看到的大多数示例都使用方法Observable.Create创建新的运算符。

Create工厂方法是实现自定义可观察序列的首选方法。主题的使用应很大程度上保留在样本和测试领域。 （citation）

public static IObservable<T> HysteresisFilter<T>(this IObservable<T> source,
    Func<T, T, bool> predicate)
{
    return Observable.Create<T>(observer =>
    {
        T lastEmitted = default;
        bool emitted = false;
        return source.Subscribe(value =>
        {
            if (!emitted || predicate(lastEmitted, value))
            {
                observer.OnNext(value);
                lastEmitted = value;
                emitted = true;
            }
        }, observer.OnError, observer.OnCompleted);
    });
}

Answer 2

此答案与@Theodor相同，但避免使用Observable.Create，我通常会避免。

public static IObservable<T> HysteresisFilter2<T>(this IObservable<T> source,
    Func<T, T, bool> predicate)
{
    return source
        .Scan((emitted: default(T), isFirstItem: true, emit: false), (state, newItem) => state.isFirstItem || predicate(state.emitted, newItem)
            ? (newItem, false, true)
            : (state.emitted, false, false)
        )
        .Where(t => t.emit)
        .Select(t => t.emitted);
}

.Scan是您在可观察的项目之间跟踪状态时要使用的内容。