RxJava(十三)：RxAndroid 2.x 和 Retrofit 的使用

1. RxAndroid 2.x 简介

1.1 介绍

近几年 RxJava 逐渐成为 Android 开发的新宠，越来越多的 Android 开发者正在使用或者即将使用 RxJava 。要想在 Android 上使用 RxJava, RxAndroid 必不可少.

RxAndroid GitHub 地址

https://github.com/ReactiveX/RxAndroid

RxAndroid 也隶属于 ReactiveX 组织，它是 RxJava 在 Android 上的一个扩展。从其 GitHub 的官方主页上，可以了解到 RxAndroid 提供了一个调度程序，能够切换到 Android 主线程或者任意指定的 Looper。

RxAndroid 不能单独使用，它只有依赖 RxJava 才能使用。注意，选择所依赖的 RxJava 版本时最好用最新的版本，因为新版本会修复之前版本的 Bug 并且提供一些新的特性。

RxAndroid 的下载：

implementation 'io.reactivex.rxjava2:rxandroid:2.1.1'
// Because RxAndroid releases are few and far between, it is recommended you also
// explicitly depend on RxJava's latest version for bug fixes and new features.
// (see https://github.com/ReactiveX/RxJava/releases for latest 2.x.x version)
implementation 'io.reactivex.rxjava2:rxjava:2.x.x'

1.2 使用

1.2.1 AndroidSchedulers.mainThread()

在 Android 中使用时需要新增一个调度器，用于将指定的操作切换到 Android 的主线程中运行，方便做一些更新 UI 的操作。 RxAndroid 就提供了这样的调度器。

下面例子展示了从网上获取图片然后将图片转换成 Bitmap，最后显示到 ImageView 上的
过程。这里没有使用 Android 的 AsyncTask 或 Handler，而是通过 subscribeOn, observeOn 不断地切换线程来达到目的的。

Observable.create(new ObservableOnSubscribe() {
    @Override
    public void subscribe(ObservableEmitter emitter) throws Exception {
        Log.d(TAG, "加载Bitmap的线程名：" + Thread.currentThread().getName());
        emitter.onNext(getBitmap());
    }
})      // 设置数据加载在子线程中进行
        .subscribeOn(Schedulers.io())
        // 设置图片在主线程中进行
        .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
        .subscribe(new Consumer() {
            @Override
            public void accept(Bitmap bitmap) throws Exception {
                Log.d(TAG, "Next-> 更新UI的线程名: " + Thread.currentThread().getName());
                if (bitmap != null) {
                    imageView.setImageBitmap(bitmap);
                } else {
                    Log.d(TAG, "Next-> 加载图片失败. 线程名：" + Thread.currentThread().getName());
                }
            }
        });

private Bitmap getBitmap() {
    HttpURLConnection connection = null;
    try {
        URL url = new URL("http://www.designerspics.com/wp-content/uploads/2014/09/grass_shrubs_2_free_photo.jpg");

        connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
        connection.setConnectTimeout(20000);
        connection.connect();

        if (connection.getResponseCode() == 200) {
            return BitmapFactory.decodeStream(connection.getInputStream());
        }
    } catch (Exception e) {
        Log.d(TAG, "getBitmap: " + e.getMessage());
    } finally {
        if (connection != null) connection.disconnect();
    }
    return null;
}

// Log日志输出结果
 加载Bitmap的线程名：RxCachedThreadScheduler-1
 Next-> 更新UI的线程名: main

1.2.2 AndroidSchedulers.from(Looper looper)

RxAndroid 除了可以切换到主线程，还可以使用任意指定的 Looper

Observable 创建之后先发射图片的 URL，然后再在 map 操作中获取图片的 Bitmap，最后将 Bitmap 显示到 ImageView

final String image_url = "http://www.designerspics.com/wp-content/uploads/2014/09/grass_shrubs_2_free_photo.jpg";

Observable.create(new ObservableOnSubscribe() {
    @Override
    public void subscribe(ObservableEmitter emitter) throws Exception {
        Log.d(TAG, "发射的线程名:" + Thread.currentThread().getName());
        emitter.onNext(image_url);
    }
}).subscribeOn(AndroidSchedulers.from(Looper.getMainLooper()))
        .observeOn(Schedulers.io())
        .map(new Function() {
            @Override
            public Bitmap apply(String s) throws Exception {
                Log.d(TAG, "转换成Bitmap的线程名:" + Thread.currentThread().getName());
                return getBitmap(s);
            }
        })
         // 设置图片在主线程中进行
        .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
        .subscribe(new Consumer() {
            @Override
            public void accept(Bitmap bitmap) throws Exception {
                Log.d(TAG, "Next-> 更新UI的线程名: " + Thread.currentThread().getName());
                if (bitmap != null) {
                    imageView.setImageBitmap(bitmap);
                } else {
                    Log.d(TAG, "Next-> 加载图片失败. 线程名：" + Thread.currentThread().getName());
                }
            }
        });

// Log日志输出结果
 发射的线程名:main
 转换成Bitmap的线程名:RxCachedThreadScheduler-1
 Next-> 更新UI的线程名: main

2. Retrofit 简介

Retrofit 是一个在 Android 开发中非常流行的网络框架，底层依赖 OkHttp。 Retrofit 和 OkHttp
都出自 Square 的技术团队。

Retrofit 的 GitHub 地址

https://github.com/square/retrofit

应用程序通过 Retrofit 请求网络，实际上是使用 Retrofit 接口层封装请求参数、 Header、URL 等信息，之后由 OkHttp 完成后续的请求操作，在服务端返回数据之后， OkHttp 将原始的结果交给 Retrofit, Retrofit 再根据用户的需求对结果进行解析的过程。

Retrofit 支持大多数的 Http 方法。

Retrofit 的特点如下：
(1) Retrofit 是可插拔的，允许不同的执行机制及其库用于执行 http 调用。允许 API 请求，与应用程序其余部分中任何现有线程模型或任务框架无缝组合。

Retrofit 为常见的框架提供了适配器 ( Adapter ):

RxJaval.x Observable & Single - com.squareup.retrofit2:adapter-rxjava
RxJava2.x Observable, Flowable, Single, Completable & Maybe - com.squareup.retrofit2:adapter-rxjava2
Guava ListenableFuture - com.squareup.retrofit2:adapter-guava
Java 8 CompletableFuture - com.squareup.retrofit2:adapter-java8

(2) ）允许不同的序列化格式及其库，用于将 Java 类型转换为其 http 表示形式，并将 http 实体解析为 Java 类型。

Retrofit 为常见的序列化格式提供了转换器 ( Converter ):

Gson: com.squareup.retrofit2:converter-gson
Jackson: com.squareup.retrofit2:converter-jackson
Moshi: com.squareup.retrofit2:converter-moshi
Protobuf: com.squareup.retrofit2:converter-protobuf
Wire: com.squareup.retrofit2:converter-wire
Simple XML: com.squareup.retrofit2:converter-simplexml
Scalars (primitives, boxed, and String): com.squareup.retrofit2:converter-scalars

开源社区也己经为其他库和序列化格式创建了各种第三方转换器 ( Converter ):

LoganSquare - com.github.aurae.retrofit2:converter-logansquare:1.4.1
FastJson - org.ligboy.retrofit2:converter-fastjson:2.1.0 和 org.ligboy.retrofit2:converter-fastjson-android:2.1.0

OkHttp 的特点如下：

支持 HTTP2/SPDY 黑科技
socket 自动选择最优路线，并支持自动重连。
拥有自动维护的 socket 连接池，减少握手次数
拥有队列线程池，轻松写并发
拥有 Interceptors 轻松处理请求与响应（比如透明 GZIP 压缩、 LOGGING）
基于 Headers 的缓存策略。

3. Retrofit 与 RxJava 的完美配合

Retrofit 是一个网络框架，如果想尝试响应式的编程方式，则可以结合 RxJava 一起使用。Retrofit 对 RxJava1 和 RxJava2 都提供了 Adapter。

案例：将苏州市南门地区的 PM2.5、PM10、SO2 的数据展示到 App 上。在 http://pm25.in/上可以找到获取...， pm25.in 是一个公益性的网站，免费提供空气质量数据。在调用这些接口之前，
需要去该网站注册，并申请一个 AppKey

Retrofit 使用步骤如下：

添加 Retrofit 依赖

在 App 的 build.gradle 中添加所需要的 Retrofit 库，以及 RxJava2 的 adapter 库。

implementation 'com.squareup.retrofit2:retrofit:2.7.1'
implementation 'com.squareup.retrofit2:adapter-rxjava2:2.7.1'

implementation 'org.ligboy.retrofit2:converter-fastjson-android:2.1.0'

implementation "com.squareup.okhttp3:logging-interceptor:4.3.1"

创建 RetrofitManager

一般需要创建 Retrofit 管理类，在这里创建一个名为 RetrofitManager 类，方便在
整个 App 中使用。

RetrofitManager 代码如下：

public class RetrofitManager {

    private static Retrofit retrofit;

    public static Retrofit retrofit() {
        if (retrofit == null) {
            HttpLoggingInterceptor loggingInterceptor = new HttpLoggingInterceptor()
                    .setLevel(HttpLoggingInterceptor.Level.BASIC);

            OkHttpClient okHttpClient = new OkHttpClient.Builder()
                    .writeTimeout(30_1000, TimeUnit.MILLISECONDS)
                    .readTimeout(20_1000, TimeUnit.MILLISECONDS)
                    .connectTimeout(15_1000, TimeUnit.MILLISECONDS)
                    .addInterceptor(loggingInterceptor)
                    .build();

            retrofit = new Retrofit.Builder()
                    .baseUrl(APIService.API_BASE_SERVER_URL)
                    .addConverterFactory(FastJsonConverterFactory.create())
                    .addCallAdapterFactory(RxJava2CallAdapterFactory.create())
                    .client(okHttpClient)
                    .build();
        }

        return retrofit;
    }
}

创建 APIService

接下来，我们需要定义网络请求的接口。 pm25.in 提供了多个获取空气质量数据的接口，这里选取其中 3 个接口，分别是获取一个城市所有监测点的PM2.5数据、获取一个城市所有监测点的PM10数据、获取一个城市所有监测点的 SO2 数据接口。

public interface APIService {
    String API_BASE_SERVER_URL = "http://www.pm25.in/";

    @GET("api/querys/pm2_5.json")
    Maybe> pm25(@Query("city") String city, @Query("token") String token);

    @GET("api/querys/pm10.json")
    Maybe> pm10(@Query("city") String city, @Query("token") String token);

    @GET("api/querys/so2.json")
    Maybe> so2(@Query("city") String city, @Query("token") String token);
}

在 APIService 中，每个方法返回的类型都是 Maybe 类型，其实也可以返回 Observable、Flowable 等类型。

Retrofit 的使用

下面的代码分别调用了 3 个接口，井过滤出了南门地区的相关数据。

APIService apiService = RetrofitManager.retrofit().create(APIService.class);

apiService.pm25(Constant.CITY, Constant.TOKEN)
        .compose(RxJavaUtils.>maybeToMain())
        .filter(new Predicate>() {
            @Override
            public boolean test(List pm25Models) throws Exception {
                return pm25Models != null && !pm25Models.isEmpty();
            }
        })
        .flatMap(new Function, MaybeSource>() {
            @Override
            public MaybeSource apply(List pm25Models) throws Exception {
                for (PM25Model pm25Model : pm25Models) {
                    if ("南门".equals(pm25Model.position_name)) {
                        return Maybe.just(pm25Model);
                    }
                }
                return null;
            }
        })
        .subscribe(new Consumer() {
            @Override
            public void accept(PM25Model pm25Model) throws Exception {
                Log.d(TAG, "PM25.Success-> " + pm25Model);
            }
        }, new Consumer() {
            @Override
            public void accept(Throwable throwable) throws Exception {
                Log.d(TAG, "PM25.Error-> " + throwable);
            }
        });

apiService.pm10(Constant.CITY, Constant.TOKEN)
        .compose(RxJavaUtils.>maybeToMain())
        .filter(new Predicate>() {
            @Override
            public boolean test(List pm10Models) throws Exception {
                return pm10Models != null && !pm10Models.isEmpty();
            }
        })
        .flatMap(new Function, MaybeSource>() {
            @Override
            public MaybeSource apply(List pm10Models) throws Exception {
                for (PM10Model pm10Model : pm10Models) {
                    if ("南门".equals(pm10Model.position_name)) {
                        return Maybe.just(pm10Model);
                    }
                }
                return null;
            }
        })
        .subscribe(new Consumer() {
            @Override
            public void accept(PM10Model pm10Model) throws Exception {
                Log.d(TAG, "PM10.Success-> " + pm10Model);
            }
        }, new Consumer() {
            @Override
            public void accept(Throwable throwable) throws Exception {
                Log.d(TAG, "PM10.Error-> " + throwable);
            }
        });

apiService.so2(Constant.CITY, Constant.TOKEN)
        .compose(RxJavaUtils.>maybeToMain())
        .filter(new Predicate>() {
            @Override
            public boolean test(List so2Models) throws Exception {
                return so2Models != null && !so2Models.isEmpty();
            }
        })
        .flatMap(new Function, MaybeSource>() {
            @Override
            public MaybeSource apply(List so2Models) throws Exception {
                for (SO2Model so2Model : so2Models) {
                    if ("南门".equals(so2Model.position_name)) {
                        return Maybe.just(so2Model);
                    }
                }
                return null;
            }
        })
        .subscribe(new Consumer() {
            @Override
            public void accept(SO2Model so2Model) throws Exception {
                Log.d(TAG, "SO2.Error-> " + so2Model);
            }
        }, new Consumer() {
            @Override
            public void accept(Throwable throwable) throws Exception {
                Log.d(TAG, "SO2.Error-> " + throwable);
            }
        });

这里还使用了 maybeToMain() 方法，它的代码如下：

@JvmStatic
fun  maybeToMain(): MaybeTransformer {
    return MaybeTransformer { upstream ->
        upstream.subscribeOn(Schedulers.io())
            .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
    }
}

它用于切换线程，返回 MaybeTransformer 对象。因为 apiService 中每个返回的方法都是
Maybe 类型，所以这里会用到 MaybeTransformer 。使用了 maybeToMain() 后，除网络请求是在
io() 线程中运行外，其余的操作都是在主线程中运行的.

也可以让 filter、 flatMap 操作也在 io() 线程中运行，展示数据时才切换回主线程。

接下来列举一些 Retrofit 其余常见的使用场景。

(1) 合并多个网络请求

如：需要在某一个信息流列表中插入多条广告，每一条广告都需要做一次网络请求。这时就可以考虑使用 zip 操作符，将请求信息流，以及请求的多个广告的请求合并起来，等所有请求完成之后，再用合并函数将广告插到信息流固定的位置上，最后以列表的形式呈现给用户。

APIService apiService = RetrofitManager.retrofit().create(APIService.class);

Maybe pm25ModelMaybe = apiService.pm25(Constant.CITY, Constant.TOKEN)
        .compose(RxJavaUtils.>maybeToMain())
        .filter(new Predicate>() {
            @Override
            public boolean test(List pm25Models) throws Exception {
                return pm25Models != null && !pm25Models.isEmpty();
            }
        })
        .flatMap(new Function, MaybeSource>() {
            @Override
            public MaybeSource apply(List pm25Models) throws Exception {
                for (PM25Model pm25Model : pm25Models) {
                    if ("南门".equals(pm25Model.position_name)) {
                        return Maybe.just(pm25Model);
                    }
                }
                return null;
            }
        });

Maybe pm10ModelMaybe = apiService.pm10(Constant.CITY, Constant.TOKEN)
        .compose(RxJavaUtils.>maybeToMain())
        .filter(new Predicate>() {
            @Override
            public boolean test(List pm10Models) throws Exception {
                return pm10Models != null && !pm10Models.isEmpty();
            }
        })
        .flatMap(new Function, MaybeSource>() {
            @Override
            public MaybeSource apply(List pm10Models) throws Exception {
                for (PM10Model pm10Model : pm10Models) {
                    if ("南门".equals(pm10Model.position_name)) {
                        return Maybe.just(pm10Model);
                    }
                }
                return null;
            }
        });

Maybe so2ModelMaybe = apiService.so2(Constant.CITY, Constant.TOKEN)
        .compose(RxJavaUtils.>maybeToMain())
        .filter(new Predicate>() {
            @Override
            public boolean test(List so2Models) throws Exception {
                return so2Models != null && !so2Models.isEmpty();
            }
        })
        .flatMap(new Function, MaybeSource>() {
            @Override
            public MaybeSource apply(List so2Models) throws Exception {
                for (SO2Model so2Model : so2Models) {
                    if ("南门".equals(so2Model.position_name)) {
                        return Maybe.just(so2Model);
                    }
                }
                return null;
            }
        });


Maybe.zip(pm25ModelMaybe, pm10ModelMaybe, so2ModelMaybe, new Function3() {
    @Override
    public ZipObject apply(PM25Model pm25Model, PM10Model pm10Model, SO2Model so2Model) throws Exception {
        Log.d(TAG, "zip-> \r\n" + pm25Model + "\r\n" + pm10Model + "\r\n" + so2Model);
        ZipObject zipObject = new ZipObject();

        zipObject.pm2_5 = pm25Model.pm2_5;
        zipObject.pm2_5_24h = pm25Model.pm2_5_24h;
        zipObject.pm2_5_quality = pm25Model.quality;

        zipObject.pm10 = pm10Model.pm10;
        zipObject.pm10_24h = pm10Model.pm10_24h;

        zipObject.so2 = so2Model.so2;
        zipObject.so2_24h = so2Model.so2_24h;

        return zipObject;
    }
}).subscribe(new Consumer() {
    @Override
    public void accept(ZipObject zipObject) throws Exception {
        Log.d(TAG, "Success-> " + zipObject);
    }
}, new Consumer() {
    @Override
    public void accept(Throwable throwable) throws Exception {
        Log.d(TAG, "Error-> " + throwable);
    }
});

(2) 返回默认值

有时, 网络请求失败可以使用 onErrorReturn 操作符, 一个空的对象作为默认值。

(3) 多个网络请求嵌套使用

若是 A 请求完成之后，才能去调用 B 请求，则可以考虑使用 flatMap 操作符。

(4) 重试机制

对于一些重要的接口，需要采用重试机制。因为有些时候用户的网络环境比较差，第一次请求接口超时了，那么再一次请求可能就会成功。虽然有一定的延时，但至少返回了数据，保证了用户体验。

apiService.loadContent(params)
        .retryWhen(new RetryWithDelay(3, 1000));

在这里 retryWhen 操作符与 RetryWithDelay 一起搭配使用，表示有 3 次重试机会，每次的延迟时间是 1000ms。 RetryWithDelay 是一个工具类，使用kotlin语言编写。

class RetryWithDelay(
    private val maxRetries: Int,
    private val retryDelayMillis: Int
) : Function, Publisher<*>> {

    private var retryCount: Int = 0

    init {
        this.retryCount = 0
    }

    override fun apply(attempts: Flowable): Publisher<*> {
        return attempts.flatMap { throwable ->
            if (++retryCount <= maxRetries) {
                Flowable.timer(retryDelayMillis.toLong(), TimeUnit.MILLISECONDS)
            } else {
                Flowable.error(throwable)
            }
        }
    }
}

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