Rxjava到底是什么

一个词：异步
一个可以在java VM上使用可观测的序列来组成异步的、基本事件的程序库
一个实现异步操作的库

RXJava优缺点

简洁
随着程序的逻辑变得越来越复杂，它依然能够保持简洁。

API介绍和原理解析

1.概念：扩展的观察者模式

RXjava的异步实现，是通过一种扩展的观察者模式

观察者模式

观察者模式的面向需求是：对象A（观察者）对对象B（被观察者）的某种变化，高度敏感，需要在B变化的一瞬间做出反应。
观察者模式采用注册(register)或者成为订阅(subscrible)的方式，告诉被观察者，我需要你的某某状态，你要在它变化的时候告诉我。
Android开发中典型的例子就是view的点击监听器OnClickLinstener()。对设置onClickListener来说，view是被观察者，OnClickListener是观察者，二者通过setOnClickListener完成订阅关系。订阅完成之后，用户点击view的瞬间，Android Framework就会将点击事件交给已经注册的onClickListener采取这样被动的观察方式，既省去了反复检索状态的资源消耗，也能够得到最高的反馈速度。

OnClickListener 的模式大致如下图：

[图片上传失败...(image-2917dc-1512961567324)]

如图所示，通过setOnClickListener方法Button持有OnClickListener的引用，当用户点击Button，自动调用OnclickListener里的onClick方法。
把图片抽象出来 Button->被观察者 OnClickListener->观察者 setOnClickListener->订阅 onClick->事件。就由专用的观察者模式（例如只用于监听控件点击）转变成了通用的观察者模式。

[图片上传失败...(image-ed19bb-1512961567324)]

而 RxJava 作为一个工具库，使用的就是通用形式的观察者模式。

RXJava的观察者模式

RXjava有4个感念：

Observable 被观察者
Observer 观察者
subscribe 订阅
事件

Observable和Observer通过Subscribe方法实现订阅，从而Observable可以在需要的时候发出事件通知Observer。

与传统的观察者模式不同，除了普通事件onNext() （相当于onClick/OnEvent），还定义两个特殊的事件onCompleted(),onError | completed 完成完整的|

onComplete() 事件队列完结。RXJava不仅把每个事件单独处理，还会把他们看成一个队列RXJava规定，如果没有新的onNext()方法发出时，必须出发onCompleted方法作为完成标志。
onError() 事件队列异常，在事件处理过程中出现异常，会触发onError(),并且整个事件终止，不允许在有事件发出。
在一个正确运行事件序列中，onCompleted，onError有且只有一个会被调用，而且是事件中最后一个方法，两个方法是互斥的。即在队列中调用了其中一个，就不应该再调用另一个。

RxJava 的观察者模式大致如下图：

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基本实现

基于以上的概念， RxJava 的基本实现主要有三点：

创建Observer 观察者

决定着事件触发将有怎样的行为

 Observer observer = new Observer() {
    @Override
    public void onNext(String s) {
        Log.d(tag, "Item: " + s);
    }

    @Override
    public void onCompleted() {
        Log.d(tag, "Completed!");
    }

    @Override
    public void onError(Throwable e) {
        Log.d(tag, "Error!");
    }
};

除了 Observer 接口之外，RxJava 还内置了一个实现了 Observer 的抽象类：Subscriber。 Subscriber 对 Observer 接口进行了一些扩展，但他们的基本使用方式是完全一样的：

Subscriber subscriber = new Subscriber() {
    @Override
    public void onNext(String s) {
        Log.d(tag, "Item: " + s);
    }

    @Override
    public void onCompleted() {
        Log.d(tag, "Completed!");
    }

    @Override
    public void onError(Throwable e) {
        Log.d(tag, "Error!");
    }
};

不仅基本使用方式一样，实质上，在RxJava的subscribe过程中，Observer也总是会先被转换成Subscriber在使用。所以使用基本功能，选择Observer或者subscriber都是一样的。他们的区别有两点。

onStart() 这是subscriber新增方法，他会在subscribe刚开始，但是事件还没有发送之前被调用，可以用于做一些准备工作，例如数据清零或者重置，这是一个可选的方法。默认实现为空。但是如果对工作线程有要求的话(例如弹出一个对话框，需要在Ui线程执行)，就不能使用onStart()，因为他总是调用在subscribe所发生的线程调用，而不能指定线程。如果指定线程来做准备工作，可以使用doOnSubscribe()方法。
unSubscribe 这是Subscriber所实现的另一个接口Subscription()方法，用于取消订阅，在这个方法调用后Subscriber将不接受任何事件。一般在调用之前先使用isUnSubscribed先判断一下状态，unSubscribe()这个方法很重要，因为在subscribe之后，Observable会持有Subscriber的引用，这个引用如果不能及时被释放，将有内存泄露的风险。所以要保持良好的原则，要在不再使用的时候尽快在合适的地方（例如 onPause() onStop() 等方法中）调用 unsubscribe() 来解除引用关系，以避免内存泄露的发生。

创建Observeable

Observable是被观察者，决定在什么时候被触发，和触发什么事件。
RXJava使用create()方法来创建一个Observable，并为他设置事件触发规则。

Observable observable = Observable.create(new Observable.OnSubscribe() {
    @Override
    public void call(Subscriber subscriber) {
        subscriber.onNext("Hello");
        subscriber.onNext("Hi");
        subscriber.onNext("Aloha");
        subscriber.onCompleted();
    }
});

这里传入OnSubScribe对象作为参数，OnSubscribe会被存入染回的Observable对象中，相当于一个计划表，当OnSubscribeObservable被订阅时，OnSubscriable的call方法会被自动调用，事件序列会按照设定依次调用onNext方法和OnCompleted方法，这样，由被观察者调用了观察者的回调方法，就实现了被观察者向观察者的事件传递，即观察者模式。

create方法是RXJava中最基本的创造事件序列的方法。RXJava还提供了一些方法用来快捷创建事件队列，例如：

just 将传入的参数依次发送出来。

Observable observable = Observable.just("Hello", "Hi", "Aloha");
// 将会依次调用：
// onNext("Hello");
// onNext("Hi");
// onNext("Aloha");
// onCompleted();

from(T...) / from(Iterable 将传入的数组或者 Iterable 拆分成具体对象后，依次发送出来。

String[] words = {"Hello", "Hi", "Aloha"};
Observable observable = Observable.from(words);
// 将会依次调用：
// onNext("Hello");
// onNext("Hi");
// onNext("Aloha");
// onCompleted();

上面 just(T...) 的例子和 from(T[]) 的例子，都和之前的 create(OnSubscribe) 的例子是等价的。

Subcsribe订阅

创建了Observable和Observe之后，用subscribe方法将他们链接起来，整条链子就可以工作了。

observable.subscribe(observer);
// 或者：
observable.subscribe(subscriber);

Observable.subscribe(Subscriber) 的内部实现是这样的（仅核心代码）：

// 注意：这不是 subscribe() 的源码，而是将源码中与性能、兼容性、扩展性有关的代码剔除后的核心代码。
// 如果需要看源码，可以去 RxJava 的 GitHub 仓库下载。
public Subscription subscribe(Subscriber subscriber) {
    subscriber.onStart();
    onSubscribe.call(subscriber);
    return subscriber;
}

subscribe做了三件事

调用的Subscriber的onStart方法，可选的准备方法。
调用observable中的Call方法。在这里，事件发送的逻辑开始运行。在RXjava中Observable不是在创建时候就立即发送事件，而是在他订阅的时候，即放subscribe执行的时候。
将传入的subscribe作为Subscription返回，为了方便unSubscribe。

整个关系如下

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或者

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除了subscribe(Observer) 或者 subscribe(subscriable)，subscribe还支持不完整定义的回调，RXJava会自动创建出Subscriber

Action1 onNextAction = new Action1() {
    // onNext()
    @Override
    public void call(String s) {
        Log.d(tag, s);
    }
};
Action1 onErrorAction = new Action1() {
    // onError()
    @Override
    public void call(Throwable throwable) {
        // Error handling
    }
};
Action0 onCompletedAction = new Action0() {
    // onCompleted()
    @Override
    public void call() {
        Log.d(tag, "completed");
    }
};

// 自动创建 Subscriber ，并使用 onNextAction 来定义 onNext()
observable.subscribe(onNextAction);
// 自动创建 Subscriber ，并使用 onNextAction 和 onErrorAction 来定义 onNext() 和 onError()
observable.subscribe(onNextAction, onErrorAction);
// 自动创建 Subscriber ，并使用 onNextAction、 onErrorAction 和 onCompletedAction 来定义 onNext()、 onError() 和 onCompleted()
observable.subscribe(onNextAction, onErrorAction, onCompletedAction);

Action0是RxJava中的一个接口，它只有一个方法Call，这个方法是一个无参无返回值的方法，由于onCompleted也是无参无返回值的，因此action可以当成一个包装对象，将onCompleted内容打包起来将自己作为一个参数传入subscribe中，以实现不完整定义的回调。也可以看做将onCompleted方法传递进了subscribe，相当于某些语言中的闭包。

Action1也是一个接口，他同样也只有一个方法Call(T param),这个方法无返回值，但是有一个参数，与Action0同理，由于onNext onError也是只有一个单参数，且没有返回值，因此Action1可以将OnNext(obj)和onError(error)打包起来传入subscribe中，以实现不完整定义的回调，事实上，虽然 Action0 和 Action1 在 API 中使用最广泛，但 RxJava 是提供了多个 ActionX 形式的接口 (例如 Action2, Action3) 的，它们可以被用以包装不同的无返回值的方法。

场景事例

打印字符数组

将字符串数组 names 中的所有字符串依次打印出来：

 String[] names = {"冯星","曹操","赵云","马超"};
        rx.Observable.from(names).subscribe(new Action1() {
            @Override
            public void call(String s) {
                Log.d(TAG, "call: " +s);
            }
        });

由 id 取得图片并显示

由指定的一个 drawable 文件 id drawableRes 取得图片，并显示在 ImageView 中，并在出现异常的时候打印 Toast 报错：

Observable observable = Observable.create(new Observable.OnSubscribe() {
            @Override
            public void call(Subscriber subscriber) {
                subscriber.onNext(getResources().getDrawable(R.mipmap.water));
                subscriber.onCompleted();
            }
        });
        observable.subscribe(new Subscriber() {
            @Override
            public void onCompleted() {

            }

            @Override
            public void onError(Throwable e) {
                Toast.makeText(MainActivity.this,e.getMessage(),Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }

            @Override
            public void onNext(Drawable drawable) {
                iv_demo.setImageDrawable(drawable);
            }
        });

正如上面两个例子这样，创建出 Observable 和 Subscriber ，再用 subscribe() 将它们串起来，一次 RxJava 的基本使用就完成了。非常简单。

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在RXjava默认规则里，事件的发出和消费都在同一个线程里。也就是说上面是一个同步的观察者模式。

而观察者模式本身的目的在于后台处理，前台调用的异步机制。因此异步对于 RxJava 是至关重要的。而要实现异步，则需要用到 RxJava 的另一个概念： Scheduler 。

线程控制 -- Scheduler |si gan diu le| 调度

在不指定线程的情况下，RXjava遵循的是线程不变得原则，

即，在那个线程调用Subscribe，就在哪个线程生产事件；在哪个线程生产的事件，就在那个线程消费事件，

如果需要切换线程，就需要用到 Scheduler （调度器）。

Schedule的API

在RXjava中，schedule--调度器，相当于线程控制器，RXJava通过它来指定每一段代码应该运行哪一个线程。

Schedulers.immediate() 运行在当前线程，相当于不指定线程。这是默认的schedule。 |ai mi dei rui te| 立即的立刻的
Schedulers.newThread() 总是启用新线程。并在新线程执行操作。
Schedulers.io() io操作（读写文件，读写数据库，网络信息交互等）所使用的schedule。行为模式和newThread差不多。区别在于Io的内部实现是用一个无数量上线的线程池，可以重复利用闲置的线程。因此多数情况下，io要比newThread更有效。不要把计算工作放在 io() 中，可以避免创建不必要的线程。
Schedulers.computation() 计算时使用的schedule。这个计算指的是CPU密集型计算，即不会被I/O等操作限制性能的操作，例如图形计算。这个Scheduler使用固定的线程池，大小为CPU的核数，不要把I/O放在computation中，否则I/O操作的等待时间会浪费CPU。
AndroidSchedules.mainThread() Android专用线程，他指定的操作将在主线程中运行。

subscribeOn() 指定subscribe()所发生的线程，即Observable.OnSubscribe()被激活时所发生的线程。或者叫做事件产生的线程。

ObserveOn()指定subscriber所发生的线程或者叫做事件消费的线程。

Observable.just(1, 2, 3, 4)
    .subscribeOn(Schedulers.io()) // 指定 subscribe() 发生在 IO 线程
    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定 Subscriber 的回调发生在主线程
    .subscribe(new Action1() {
        @Override
        public void call(Integer number) {
            Log.d(tag, "number:" + number);
        }
    });

由于subscribeOn(Schedulers.io())的指定，被创建的事件1，2，3，4，将会在在Io线程发出。
由于observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())的指定，因此subscriber的数字打印将发生在主线程。

事实上，这种在 subscribe() 之前写上两句 subscribeOn(Scheduler.io()) 和 observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) 的使用方式非常常见，它适用于多数的『后台线程取数据，主线程显示』的程序策略。

Schedule的原理

下面呢

变换

RxJava 提供了对事件序列进行变换的支持，这是它的核心功能之一

所谓变换，就是将事件序列中的对象或者整个序列进行加工处理，转换成不同的事件或者事件序列。

API

map()

Observable.just(R.mipmap.water)
                .map(new Func1() {
                    @Override
                    public Bitmap call(Integer s) {
                        return BitmapFactory.decodeResource(getResources(),s);
                    }
                })
                .observeOn(Schedulers.io())
                .subscribeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                .subscribe(new Action1() {
                    @Override
                    public void call(Bitmap bitmap) {
                        iv_demo.setImageBitmap(bitmap);
                    }
                });

Func1和Action1非常相似。也是RXJava中的一个接口。用于包装有一个参数的方法。Func1和Action1的区别在于，Func1是由返回值得。另外，和 ActionX 一样， FuncX 也有多个，用于不同参数个数的方法。FuncX 和 ActionX 的区别在 FuncX 包装的是有返回值的方法。

map()方法将参数中的string对象转换成BitMap对象后返回，经过map方法后，事件的参数也随之变成的bitmap

map()：事件对象的直接变换，是最常见的转换。

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flatMap() 这是一个很有用但非常难理解的变换，因此我决定花多些篇幅来介绍它。首先假设这么一种需求：假设有一个数据结构『学生』，现在需要打印出一组学生的名字。实现方式很简单：

Observable.from(students)
                .map(new Func1() {
                    @Override
                    public String call(Student student) {
                        return student.getName();
                    }
                })
                .observeOn(Schedulers.io())
                .subscribeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                .subscribe(new Action1() {
                    @Override
                    public void call(String s) {
                        Log.d(TAG, "call: "+s);
                    }
                });

很简单。那么再假设：如果要打印出每个学生所需要修的所有课程的名称呢？（需求的区别在于，每个学生只有一个名字，但却有多个课程。）首先可以这样实现：

 Observable.from(students)
                .subscribe(new Action1() {
                    @Override
                    public void call(Student student) {
                        List courses = student.getCourses();
                        for(Course course : courses){
                            Log.d(TAG, "onNext: "+ course.getName() + "    Student : " +student.getName());
                        }
                    }
                });

依然很简单。那么如果我不想在 Subscriber 中使用 for 循环，而是希望 Subscriber 中直接传入单个的 Course 对象呢（这对于代码复用很重要）？用 map() 显然是不行的，因为 map() 是一对一的转化，而我现在的要求是一对多的转化。那怎么才能把一个 Student 转化成多个 Course 呢？这时候就需要flatMap了

Observable.from(students)
                .flatMap(new Func1>() {
                    @Override
                    public Observable call(Student student) {
                        return Observable.from(student.getCourses());
                    }
                }).subscribe(new Action1() {
            @Override
            public void call(Course course) {
                Log.d(TAG, "call: " + course.getName());
            }
        });

flatMap和map有个相同点：也是把传入的参数转化之后返回另一个对象。但是需要注意的是flatMap返回的对象是Observable对象。并且这个Observable对象不是直接发送到了Subscriber的回调方法中。

flatMap的原理是这样的

使用传入的事件对象创建一个Observable对象。
并不发送这个Observable对象，而是将它激活，于是它开始发送事件。
每一个创建出来的Observable发送的事件，都汇入同一个Observable对象，而这个observable对象负责将这些事件传入Subscriber对象。

这三个步骤吧事件分成了两级，通过一组新创建的Observable将初始的对象铺平，之后通过统一路径分发下去，而这个『铺平』就是 flatMap() 所谓的 flat

flatMap()示意图

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扩展

由于可以在嵌套的 Observable 中添加异步代码， flatMap() 也常用于嵌套的异步操作，例如嵌套的网络请求。示例代码（Retrofit + RxJava）：

networkClient.token() // 返回 Observable，在订阅时请求 token，并在响应后发送 token
    .flatMap(new Func1>() {
        @Override
        public Observable call(String token) {
            // 返回 Observable，在订阅时请求消息列表，并在响应后发送请求到的消息列表
            return networkClient.messages();
        }
    })
    .subscribe(new Action1() {
        @Override
        public void call(Messages messages) {
            // 处理显示消息列表
            showMessages(messages);
        }
    });

传统的嵌套请求需要使用嵌套的 Callback 来实现。而通过 flatMap() ，可以把嵌套的请求写在一条链中，从而保持程序逻辑的清晰。

throttleFirst(): 在每次事件触发后的一定时间间隔内丢弃新的事件。常用作去抖动过滤，例如按钮的点击监听器： RxView.clickEvents(button) // RxBinding 代码，后面的文章有解释 .throttleFirst(500, TimeUnit.MILLISECONDS) // 设置防抖间隔为 500ms .subscribe(subscriber); 妈妈再也不怕我的用户手抖点开两个重复的界面啦。 |si rou te| 喉咙压制节流减速窒息

变换的原理 lift()

这些变化虽然功能不一样，但实质上都是针对事件的处理在发送。而在RXjava的内部，他们都是基于同一个基础的方法变化，lift(Operator)。

// 注意：这不是 lift() 的源码，而是将源码中与性能、兼容性、扩展性有关的代码剔除后的核心代码。
// 如果需要看源码，可以去 RxJava 的 GitHub 仓库下载。
public  Observable lift(Operator operator) {
    return Observable.create(new OnSubscribe() {
        @Override
        public void call(Subscriber subscriber) {
            Subscriber newSubscriber = operator.call(subscriber);
            newSubscriber.onStart();
            onSubscribe.call(newSubscriber); // 这个onSubscribe是原始的OnSubScribe对象！！
        }
    });
}

这段代码，它生成了一个新的Observable并且返回，新创建的Observable中的参数OnSubscribe的回调方法call()的实现，和Observable.Subscribe()基本一样，但是是由区别的。

不一样的地方在与OnSubscrvable中call(subscribe)所指代了对象不同

当使用lift方法时，

假设有一个Observable调用了lift()并创建Observable后，一共有个Observable。
同样的Observable的参数OnSubscribe，加上之前原始的Observable里面的原始OnSubscribe，也就有了两个 OnSubscribe；
然后调用Observable.create传入Observable，触发onSubscribe的Call方法，也是就override的方法，
在该方法中调用了OnSubscribe.call()方法，注意：这个OnSubscribe方法是原始的Observable的onSubscribe对象。他需要传入一个Subscriber对象，这个对象是通过Subscriber newSubscriber = operator.call(subscriber);operator.call()方法生成的新的Subscribe。正是这个operator对象将两个Subscriber对象联系起来的。OnSubscribe在执行Subscriber.onNext(R r),而这里从T变成R，正好用到了传到Operator中的参数Func1。

这样就实现了 lift() 过程，有点像一种代理机制，通过事件拦截和处理实现事件序列的变换。

也可以这个说：在Observable执行了lift(Operator)方法后，会返回一个新的Observable，这个新的Observable会象一个代理一样，负责接受原始的Observable发出的事件，并在处理后发送给Subscriber

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[图片上传失败...(image-925ff1-1512961567324)]

多次调用

[图片上传失败...(image-eb30f8-151296156732

举个例子

Observable.just(1.34f, 8.3453f, -534.34f, 392.99f)
        .map(new Func1() {
            @Override
            public Integer call(Float aFloat) {
                return Math.round(aFloat);
            }
        })
        .map(new Func1() {
            @Override
            public String call(Integer integer) {
                return Integer.toBinaryString(integer);
            }
        })
        .subscribe(new Action1() {
            @Override
            public void call(String s) {
                log("2 map onNext->" + s);
            }
        });

// outputs
// 2 map onNext->1
// 2 map onNext->1000
// 2 map onNext->11111111111111111111110111101010
// 2 map onNext->110001001

该例子是一个Float->Integer->String的转换。我们按上面的流程来分析。

生成一个Observable
调用map生成Observable
调用map生成Observable
subscribe()传入一个Subscribe(String),至此流的前半部分全部完成。
执行开始，Subscribe发送事件，先生成一个Subscrver传给Observable（Observable.onSubscribe.call()）。
Observable开始发送事件，同样生成一个Subscriber传给Observable（Observable.onSubscribe.call()）。
真正的发送事件开始，Observable调用Subscriber.onNext(Float)等方法，同时Subscriber.onNext(Integer)被调用，同时Subscriber.onNext(String)被调用，事件发送完成。

compose对Observable整体的变换 |com pou si| 构成组成

除了lift方法外，Observable还有一个变换方法叫 compose(Transformer)它和lift的区别在于lift是针对事件项和事件序列，而compose是针对observable自身进行变换。

假设在程序中有多个 Observable ，并且他们都需要应用一组相同的 lift() 变换。

public class LiftAllTransformer implements Observable.Transformer {
    @Override
    public Observable call(Observable observable) {
        return observable
            .lift1()
            .lift2()
            .lift3()
            .lift4();
    }
}
...
Transformer liftAll = new LiftAllTransformer();
observable1.compose(liftAll).subscribe(subscriber1);
observable2.compose(liftAll).subscribe(subscriber2);
observable3.compose(liftAll).subscribe(subscriber3);
observable4.compose(liftAll).subscribe(subscriber4);

像上面这样，使用 compose() 方法，Observable 可以利用传入的 Transformer 对象的 call 方法直接对自身进行处理，也就不必被包在方法的里面了。

Scheduler的API(二)

利用 subscribeOn() 结合 observeOn() 来实现线程控制，让事件的产生和消费发生在不同的线程。

能不能可以多次切换线程
答案是能。因为ObserveOn指定的是

操作符分类

面我按类别把常用操作符分别介绍，其实很多内容都是来自于ReactiveX的官方网站，英文比较好的朋友可以参考(http://reactivex.io/)。
按照官方的分类，操作符大致分为以下几种：

Creating Observables(Observable的创建操作符)，比如：Observable.create()、Observable.just()、Observable.from()等等；
Transforming Observables(Observable的转换操作符)，比如：observable.map()、observable.flatMap()、observable.buffer()等等；
Filtering Observables(Observable的过滤操作符)，比如：observable.filter()、observable.sample()、observable.take()等等；
Combining Observables(Observable的组合操作符)，比如：observable.join()、observable.merge()、observable.combineLatest()等等；
Error Handling Operators(Observable的错误处理操作符)，比如:observable.onErrorResumeNext()、observable.retry()等等；
Observable Utility Operators(Observable的功能性操作符)，比如：observable.subscribeOn()、observable.observeOn()、observable.delay()等等；
Conditional and Boolean Operators(Observable的条件操作符)，比如：observable.amb()、observable.contains()、observable.skipUntil()等等；
Mathematical and Aggregate Operators(Observable数学运算及聚合操作符)，比如：observable.count()、observable.reduce()、observable.concat()等等；
其他如observable.toList()、observable.connect()、observable.publish()等等；

rxjava

Rxjava到底是什么

RXJava优缺点

API介绍和原理解析

1.概念：扩展的观察者模式

观察者模式

RXJava的观察者模式

基本实现

创建Observer 观察者

创建Observeable

Subcsribe订阅

场景事例

打印字符数组

由 id 取得图片并显示

线程控制 -- Scheduler |si gan diu le| 调度

Schedule的API

Schedule的原理

变换

API

扩展

变换的原理 lift()

compose对Observable整体的变换 |com pou si| 构成组成

Scheduler的API(二)

操作符分类

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变换

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