详解 RxJava2 的线程切换原理

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读了这篇文章你将会收获什么

• RxJava2 基本的运行流程(并不会详述)
• RxJava2 线程切换原理
• 为什么 subscribeOn() 只有第一次切换有效
• RxAndroid 简单分析

PS：建议您对 RxJava 有一些了解或使用经验再看此文章，推荐结合源码品尝
RxJava入门文章 [给 Android 开发者的 RxJava 详解-扔物线(http://gank.io/post/560e15be2dca930e00da1083)

然后贴一下本篇文章分析的示例代码

CompositeDisposable comDisposable = new CompositeDisposable();

protected void test() {
        Observable observable = Observable
                .create(new ObservableOnSubscribe() {
                    @Override
                    public void subscribe(@NonNull ObservableEmitter emitter) throws
                            Exception {
                        emitter.onNext("hello");
                    }
                })
                .map(new Function() {
                    @Override
                    public String apply(String s) throws Exception {
                        return s;
                    }
                })
                .subscribeOn(Schedulers.io())
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread());

        observable.subscribe(new Observer() {
            @Override
            public void onSubscribe(Disposable d) {
                comDisposable.add(d);
            }

            @Override
            public void onNext(String s) {
                Log.i(TAG, s);
            }

            @Override
            public void onError(Throwable e) {

            }

            @Override
            public void onComplete() {

            }
        });
}

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RxJava2 基本的运行流程

根据上述源码分析出流程图，这里颜色相同的代表同一对象。根据流程图看一遍源码基本流程就能理通

RxJava2 线程切换原理流程图

RxJava2 线程切换原理

RxJava 切换线程怎么用我就不多说了请参考我的另一篇文章 Android:随笔——RxJava的线程切换

一、observeOn() 的线程切换原理

根据运行流程来看 observeOn() 执行后是得到 ObservableObserveOn 对象，那么当 ObservableObserveOn 绑定监听者的时候要运行 subscribe() 方法

public final void subscribe(Observer observer) {
    ObjectHelper.requireNonNull(observer, "observer is null");
    try {
        observer = RxJavaPlugins.onSubscribe(this, observer);
        ObjectHelper.requireNonNull(observer, "Plugin returned null Observer");
        //调用 subscribeActual()
        subscribeActual(observer);
    } catch (NullPointerException e) { // NOPMD
        throw e;
    } catch (Throwable e) {
        ...
    }
}

接下来我们看一下 subscribeActual() 方法

protected void subscribeActual(Observer observer) {
    if (scheduler instanceof TrampolineScheduler) {
        source.subscribe(observer);
    } else {
        //scheduler 是传进来的线程调度对象，如 Schedulers.io() 、AndroidSchedulers.mainThread() 等,这里调用了 createWorker() 方法暂时看一下就好稍后分析 RxAndroid 会说明 
        Scheduler.Worker w = scheduler.createWorker();
        //我们看到他把 w 参数传进去了
        source.subscribe(new ObserveOnObserver(observer, w, delayError, bufferSize));
    }
}

从上述代码我们可以看到 ObservableObserveOn 是被 ObserveOnObserver 监听的，所以收到通知也是由 ObserveOnObserver 作出响应，接下来我们假设当 Rxjava 发送 onNext 通知时会调用 ObserveOnObserver 的 onNext() 方法 ( PS:当然如果是 onComplete()、onError() 等也是一样的逻辑 )，然后我们来看一看 ObserveOnObserver 的 onNext() 方法，

@Override
public void onNext(T t) {
    if (done) {
        return;
    }
    if (sourceMode != QueueDisposable.ASYNC) {
        queue.offer(t);
    }
    //切换线程
    schedule();
}

void schedule() {
    if (getAndIncrement() == 0) {
        //直接调用了 worker 的 schedule 方法，需要注意的是这里他把自己传了进去
        worker.schedule(this);
    }
}

现在我先把把 schedule(Runnable run) 贴出来

public Disposable schedule(@NonNull Runnable run) {
    return schedule(run, 0L, TimeUnit.NANOSECONDS);
}

1. 我们看到这个他接收的参数是一个 Runnable，这是怎么回事呢，我们看一下 ObserveOnObserver 对象，他不但实现了 Observer 接口并且也实现了 Runnable 接口
2. 接下看，继续调用 schedule( Runnable action, long delayTime, TimeUnit unit) 方法，但是这个方法是个抽象方法，这里我们就假设这里这个 worker 是 IO 线程，所以我直接贴 IoScheduler 的代码了

public Disposable schedule(@NonNull Runnable action, long delayTime, @NonNull TimeUnit unit) {
     if (tasks.isDisposed()) {
         // don't schedule, we are unsubscribed
         return EmptyDisposable.INSTANCE;
     }
     return threadWorker.scheduleActual(action, delayTime, unit, tasks);
}

然后再贴一下 scheduleActual 的方法

public ScheduledRunnable scheduleActual(final Runnable run, long delayTime, @NonNull TimeUnit unit, @Nullable DisposableContainer parent) {
    Runnable decoratedRun = RxJavaPlugins.onSchedule(run);
    //就是个 Runnable
    ScheduledRunnable sr = new ScheduledRunnable(decoratedRun, parent);
        
    if (parent != null) {
        if (!parent.add(sr)) {
            return sr;
        }
    }

    Future f;
    try {
        //判断延迟时间，然后使用线程池运行 Runnable
        if (delayTime <= 0) {
            f = executor.submit((Callable