RxJava2.X 源码分析 一
本博客大部分内容来自：http://www.cherylgood.cn，本文稍有改动。
本文内容大致如下：
- 初步了解RxJava2.X的使用流程 ；
- 探索Observable发送数据的流程 ；
- 明白Observer是如何接收数据的 ；
- 解析Observable与Observer的勾搭（如何关联）过程 ；
- 探索RxJava线程切换的奥秘 ；
- 了解RxJava操作符的实现原理。
探索RxJava2分发订阅流程
从Demo到原理
//1、观察者创建一个Observer
Observer observer = new Observer() {
@Override
public void onSubscribe(@NonNull Disposable d) {
Log.d(TAG, "onSubscribe");
}
@Override
public void onNext(@NonNull String s) {
Log.d(TAG, "onNext data is :" + s);
}
@Override
public void onError(@NonNull Throwable e) {
Log.d(TAG, "onError data is :" + e.toString());
}
@Override
public void onComplete() {
Log.d(TAG, "onComplete");
}
};
Observable observable = Observable.create(new ObservableOnSubscribe() {
@Override
public void subscribe(@NonNull ObservableEmitter e) throws Exception {
e.onNext("hello");
e.onNext("world");
e.onComplete();
}
});
observable.subscribe(observer);结果输出：
onSubscribe
onNext data is :hello
onNext data is :world
onComplete可以看到，Observer的onSubscribe是最先被调用的，这个回调会有什么用呢？我们后面会讲到。
由于整个流程是从create开始的，我们就从源头开始分析。create方法返回的是一个observable对象，也就是被观察的对象。create方法需要传入一个ObservableOnSubscribe来创建，我们看下ObservableOnSubscribe是什么：
/**
* A functional interface that has a {@code subscribe()} method that receives
* an instance of an {@link ObservableEmitter} instance that allows pushing
* events in a cancellation-safe manner.
*
* @param the value type pushed
*/
public interface ObservableOnSubscribe<T> {
/**
* Called for each Observer that subscribes.
* @param e the safe emitter instance, never null
* @throws Exception on error
*/
void subscribe(@NonNull ObservableEmitter e) throws Exception;
} 该接口会接收一个ObservableEmitter的一个对象，然后通过该对象我们可以发送消息也可以安全地取消消息，我们继续看ObservableEmitter这个接口类。
public interface ObservableEmitter<T> extends Emitter<T> {
/**
* Sets a Disposable on this emitter; any previous Disposable
* or Cancellation will be unsubscribed/cancelled.
* @param d the disposable, null is allowed
*/
void setDisposable(@Nullable Disposable d);
/**
* Sets a Cancellable on this emitter; any previous Disposable
* or Cancellation will be unsubscribed/cancelled.
* @param c the cancellable resource, null is allowed
*/
void setCancellable(@Nullable Cancellable c);
/**
* Returns true if the downstream disposed the sequence or the
* emitter was terminated via {@link #onError(Throwable)}, {@link #onComplete} or a
* successful {@link #tryOnError(Throwable)}.
* This method is thread-safe.
* @return true if the downstream disposed the sequence or the emitter was terminated
*/
boolean isDisposed();
/**
* Ensures that calls to onNext, onError and onComplete are properly serialized.
* @return the serialized ObservableEmitter
*/
@NonNull
ObservableEmitter serialize();
/**
* Attempts to emit the specified {@code Throwable} error if the downstream
* hasn't cancelled the sequence or is otherwise terminated, returning false
* if the emission is not allowed to happen due to lifecycle restrictions.
*
* Unlike {@link #onError(Throwable)}, the {@code RxJavaPlugins.onError} is not called
* if the error could not be delivered.
* @param t the throwable error to signal if possible
* @return true if successful, false if the downstream is not able to accept further
* events
* @since 2.1.1 - experimental
*/
@Experimental
boolean tryOnError(@NonNull Throwable t);
} ObservableEmitter是对Emitter的扩展，而扩展的方法证实RxJava2.0之后引入的，提供了可中途取消等新能力，我们继续看Emitter。
/**
* Base interface for emitting signals in a push-fashion in various generator-like source
* operators (create, generate).
*
* @param the value type emitted
*/
public interface Emitter {
/**
* Signal a normal value.
* @param value the value to signal, not null
*/
void onNext(@NonNull T value);
/**
* Signal a Throwable exception.
* @param error the Throwable to signal, not null
*/
void onError(@NonNull Throwable error);
/**
* Signal a completion.
*/
void onComplete();
} 里面的三个方法使用过rx的应该非常眼熟了。看到这里，我们只是了解了传递参数的数据结构，了解到的信息还是比较少的。我们继续看下create内部做了什么操作。
@CheckReturnValue
@SchedulerSupport(SchedulerSupport.NONE)
public static Observable create(ObservableOnSubscribe source) {
ObjectHelper.requireNonNull(source, "source is null");
return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableCreate(source));
} RxJavaPlugins或许你会很陌生，其实我也很陌生，不过没关系，我觉得后面会经常遇到RxJavaPlugins，熟悉它是必然的；
可以看到我们传入ObservableOnSubscribe被用来创建ObservableCreate，其实ObservableCreate就是Observable的一个实现类哦。
思路梳理
OK，到这里我们先梳理一下思路：
1、Observable通过调用create创建一个Observable
2、调用create时需要传入一个ObservableOnSubscribe类型的实例参数
3、最终传入的ObservableOnSubscribe类型的实例参数作为ObservableCreate构造函数的参数传入，一个Observable就此诞生了
ObservableCreate又是个什么东东呢？我们分步来，先看ObservableCreate的两个方法。
public final class ObservableCreate<T> extends Observable<T> {
final ObservableOnSubscribe source;
public ObservableCreate(ObservableOnSubscribe source) {
this.source = source;
}
@Override
protected void subscribeActual(Observersuper T> observer) {
CreateEmitter parent = new CreateEmitter(observer);
observer.onSubscribe(parent);
try {
source.subscribe(parent);
} catch (Throwable ex) {
Exceptions.throwIfFatal(ex);
parent.onError(ex);
}
}
......
} source：Observable.createc传入的ObservableOnSubscribe实例；
subscribeActual回调方法，它在调用Observable.subscribe时被调用，即与观察者或则订阅者发生联系时触发。subscribeActual也是实现我们主要逻辑的地方，我们来仔细分析下subscribeActual方法：
1. 首先subscribeActual传入的参数为Observer类型，也就是我们subscribe时传入的观察者，到底是不是呢？后面会分析到。
2. 传入的Observer会被包装成一个CreateEmitter，CreateEmitter继承了AtomicReference提供了原子级的控制能力。RxJava2.0提供的新特性与之息息相关哦，这个我们先给它来个关键标签，后面再详细分析。
3. 观察者(observer)调用自己的onSubscribe(parent);将包装后的observer传入。这个也是RxJava2.0的变化，真正的订阅在source.subscribe(parent);这句代码被执行后开始，而在此之前先调用了onSubscribe方法来提供RxJava2.0后引入的新能力（如中断能力）。从这里我们也就知道了为何观察者的onSubscribe最先被调用了。（被订阅者说：我也很无辜，他自己调用了自己，我也控制不了╮(╯_╰)╭）
4. 被订阅者或者说被观察者（source）调用subscribe订阅方法与观察者发生联系。这里进行了异常捕获，如果subscribe抛出了未被捕获的异常，则调用 parent.onError(ex);
5. 在执行subscribe时也就对应了我们demo中的
public void subscribe(@NonNull ObservableEmitter e) throws Exception {
e.onNext("hello");
e.onNext("world");
e.onComplete();
}Ok，看来subscribeActual这个回调确实很重要，前面我们也说了subscribeActual回调方法在Observable.subscribe被调用时执行的，真的像我说的一样么？万一我看走眼了
@SchedulerSupport(SchedulerSupport.NONE)
@Override
public final void subscribe(Observersuper T> observer) {
ObjectHelper.requireNonNull(observer, "observer is null");
try {
observer = RxJavaPlugins.onSubscribe(this, observer);
ObjectHelper.requireNonNull(observer, "Plugin returned null Observer");
subscribeActual(observer);
} catch (NullPointerException e) { // NOPMD
throw e;
} catch (Throwable e) {
Exceptions.throwIfFatal(e);
// can't call onError because no way to know if a Disposable has been set or not
// can't call onSubscribe because the call might have set a Subscription already
RxJavaPlugins.onError(e);
NullPointerException npe = new NullPointerException("Actually not, but can't throw other exceptions due to RS");
npe.initCause(e);
throw npe;
}
}OK，代码不多，可以看到RxJavaPlugins.onSubscribe(this, observer);，我们RxJava2.0中的Hook能力就是来自这里了。然后继续看下面subscribeActual(observer);被调用了。
思路梳理
- 传入的ObservableOnSubscribe最终被用来创建成ObservableCreate
- ObservableCreate持有我们的被观察者对象以及订阅时所触发的回调subscribeActual
- 在subscribeActual实现了我们的主要逻辑，包括observer.onSubscribe(parent);,source.subscribe(parent);,parent.onError(ex);的调用
- 在Observable的subscribe被调用时开始执行事件分发流程。
探索RxJava2神秘的随意取消订阅流程的原理
前面初步分析了RxJava从创建到执行的流程。
接着我们将探索RxJava2.x提供给我们的Disposable能力的来源。
先看一个demo。
//1、观察者创建一个Observer
Observer observer = new Observer() {
@Override
public void onSubscribe(@NonNull Disposable d) {
Log.d(TAG, "onSubscribe");
disposable = d;
}
@Override
public void onNext(@NonNull String s) {
Log.d(TAG, "onNext data is :" + s);
if (s.equals("hello")) {
//执行了hello之后终止
disposable.dispose();
}
}
@Override
public void onError(@NonNull Throwable e) {
Log.d(TAG, "onError data is :" + e.toString());
}
@Override
public void onComplete() {
Log.d(TAG, "onComplete");
}
};
Observable observable = Observable.create(new ObservableOnSubscribe() {
@Override
public void subscribe(@NonNull ObservableEmitter e) throws Exception {
e.onNext("hello");
Log.i(TAG, "发送 hello");
e.onNext("world");
Log.i(TAG, "发送 world");
e.onComplete();
Log.i(TAG, "调用 onComplete");
}
});
observable.subscribe(observer);输出结果如下：
onSubscribe
onNext data is :hello
发送 hello
发送 world
调用 onComplete在发送玩hello之后，成功终止了后面的Reactive流。从结果我们还发现，后面的Reactive流被终止了，也就是订阅者或者观察者收不到后面的信息了，但是生产者或者说被订阅者、被观察者的代码还是会继续执行的。
Ok，我们从哪开始入手呢？我们发现，在我们执行了 disposable.dispose();后，触发了该事件，我们通过源码看下 disposable.dispose();到底做了什么。
/**
* Represents a disposable resource.
*/
public interface Disposable {
/**
* Dispose the resource, the operation should be idempotent.
*/
void dispose();
/**
* Returns true if this resource has been disposed.
* @return true if this resource has been disposed
*/
boolean isDisposed();
}此时我们要回忆一下前面的一段代码
public ObservableCreate(ObservableOnSubscribe source) {
this.source = source;
}
@Override
protected void subscribeActual(Observersuper T> observer) {
CreateEmitter parent = new CreateEmitter(observer);
observer.onSubscribe(parent);
try {
source.subscribe(parent);
} catch (Throwable ex) {
Exceptions.throwIfFatal(ex);
parent.onError(ex);
}
} - 我们之前分析到在执行source.subscribe(parent);触发数据分发事件之前先执行了observer.onSubscribe(parent);这句代码，所传入的parent也就对应了我们的Disposable
- parent是CreateEmitter类型的，但是CreateEmitter是实现了Disposable接口的一个类。而parent又是我们的observer的一个包装后的对象。
- OK，分析到这里我们来整理下前面的环节，根据Demo来解释下：首先在执行下面代码之前
e.onNext("hello");
Log.i(TAG, "发送 hello");
e.onNext("world");
Log.i(TAG, "发送 world");
e.onComplete();
Log.i(TAG, "调用 onComplete");- 先执行了observer.onSubscribe(parent);，我们在demo中也是通过传入的parent调用其dispose方法来终止Reactive流，而执行分发hello等数据的e也是我们的parent，也就是他们都是同一个对象。而执行e.onNext(“hello”);的e对象也是observer的一个包装后的ObservableEmitter类型的对象。
总结：Observer自己来控制了Reactive流状态。
Ok，此时如果我说关键点应该在ObservableEmitter这个类上面，你觉得可能性有多少呢？(￣∇￣)
关键点就是CreateEmitter parent = new CreateEmitter(observer);这个包装的过程，我们来看下其源码。
static final class CreateEmitter
extends AtomicReference
implements ObservableEmitter, Disposable {
private static final long serialVersionUID = -3434801548987643227L;
final Observersuper T> observer;
CreateEmitter(Observersuper T> observer) {
this.observer = observer;
}
@Override
public void onNext(T t) {
if (t == null) {
onError(new NullPointerException("onNext called with null. Null values are generally not allowed in 2.x operators and sources."));
return;
}
if (!isDisposed()) {
observer.onNext(t);
}
}
@Override
public void onError(Throwable t) {
if (!tryOnError(t)) {
RxJavaPlugins.onError(t);
}
}
@Override
public boolean tryOnError(Throwable t) {
if (t == null) {
t = new NullPointerException("onError called with null. Null values are generally not allowed in 2.x operators and sources.");
}
if (!isDisposed()) {
try {
observer.onError(t);
} finally {
dispose();
}
return true;
}
return false;
}
@Override
public void onComplete() {
if (!isDisposed()) {
try {
observer.onComplete();
} finally {
dispose();
}
}
}
@Override
public void setDisposable(Disposable d) {
DisposableHelper.set(this, d);
}
@Override
public void setCancellable(Cancellable c) {
setDisposable(new CancellableDisposable(c));
}
@Override
public ObservableEmitter serialize() {
return new SerializedEmitter(this);
}
@Override
public void dispose() {
DisposableHelper.dispose(this);
}
@Override
public boolean isDisposed() {
return DisposableHelper.isDisposed(get());
}
@Override
public String toString() {
return String.format("%s{%s}", getClass().getSimpleName(), super.toString());
}
} CreateEmitter是ObservableCreate类的静态内部类。CreateEmitter实现了ObservableEmitter, Disposable接口类，所以需实现其方法。这里其实是使用了装饰者模式，其魅力所在一会就会看到了。
我们可以看到在ObservableEmitter内部通过Observer< ? super T> observer存储了我们的observer，这样有什么用呢？看Demo，我们在调用e.onNext(“hello”);时，调用的时ObservableEmitter对象的onNext方法，然后ObservableEmitter对象的onNext方法内部再通过observer调用onNext方法，但是从源码我们可以发现，其并不是简单的调用哦。
@Override
public void onNext(T t) {
if (t == null) {
onError(new NullPointerException("onNext called with null. Null values are generally not allowed in 2.x operators and sources."));
return;
}
if (!isDisposed()) {
observer.onNext(t);
}
}1、先判断传入的数据是否为null
2、判断isDisposed()，如果isDisposed()返回false则不执行onNext。
isDisposed()什么时候会返回false呢？按照demo，也就是我们调用了disposable.dispose();后，disposable前面分析了就是CreateEmitter parent,我们看CreateEmitter.dispose()
@Override
public void dispose() {
DisposableHelper.dispose(this);
}里面调用了DisposableHelper.dispose(this);，我们看isDisposed()
@Override
public boolean isDisposed() {
return DisposableHelper.isDisposed(get());
}RxJava的onComplete();与onError(t);只有一个会被执行的秘密原来是它？
再看另外两个方法的调用
@Override
public void onError(Throwable t) {
if (!tryOnError(t)) {
RxJavaPlugins.onError(t);
}
}
@Override
public boolean tryOnError(Throwable t) {
if (t == null) {
t = new NullPointerException("onError called with null. Null values are generally not allowed in 2.x operators and sources.");
}
if (!isDisposed()) {
try {
observer.onError(t);
} finally {
dispose();
}
return true;
}
return false;
}
@Override
public void onComplete() {
if (!isDisposed()) {
try {
observer.onComplete();
} finally {
dispose();
}
}
}其内部也基本做了同样的操作，先判断!isDisposed()后再决定是否执行。
但是再这里还有一点哦，我们应该知道onComplete();和onError(t)只有一个会发生，其实现原理也是通过isDisposed这个方法哦，我们可以看到，不关是先执行onComplete();还是先执行onError(t)，最终都会调用dispose();，而调用了dispose();后，isDisposed()为false，也就不会再执行另外一个了。而且如果人为先调用onComplete再调用onError，onComplete不会被触发，而且会抛出NullPointerException异常。
小结：
此时我们的目的基本达到了，我们知道了Reactive流是如何被终止的以及RxJava的onComplete();与onError(t);只有一个会被执行的原因。
我们虽然知道了原因，但是秉着刨根问底的态度，抵挡不住内心的好奇，我还是决定挖一挖DisposableHelper这个类，当然如果不想了解DisposableHelper的话，看到这里也就可以了；
Ok，前面分析到，代码里调用了DisposableHelper类的静态方法，我们看下其调用的两个静态方法分别做了什么？
public enum DisposableHelper implements Disposable {
DISPOSED;
public static boolean isDisposed(Disposable d) {
// 判断上次记录的终点标识的是否是 当前执行的Observer，如果是返回true
return d == DISPOSED;
}
....
public static boolean dispose(AtomicReference field) {
//1、current为我们当前的observer的Disposable的值，第一次调用时current是null
Disposable current = field.get();
//2、终止标识
Disposable d = DISPOSED;
//3、两次不相同，说明observer未调用过dispose，
if (current != d) {
//4、将终止标识的值设置給当前的observer的Disposable，并返回设置前的observer的Disposable的值，此时如果调用isDisposed(Disposable d)返回的就是ture了
current = field.getAndSet(d);
if (current != d) {
//第一次调用时会走到这里，此时current==null，返回true，
//current不为null时说明当前的observer调用了多次dispose(),而如果多次调用了Disposable的值还不是DISPOSED，说明之前设置失败，所以再次调用dispose();
if (current != null) {
current.dispose();
}
return true;
}
}
return false;
}
....
} 1、DISPOSED：作为是否要终止的枚举类型的标识
2、isDisposed:判断上次记录的终点标识的是否是 当前执行的Observer，如果是返回true
3、dispose:采用了原子性引用类AtomicReference,目的是防止多线程操作出现的错误。
总结：
- 我们了解了RxJava的随意终止Reactive流的能力的来源；
- 过程中也明白了RxJava的onComplete();与onError(t);只有一个会被执行的秘密。
- 实现该能力的主要方式还是利用了装饰者模式
- 从中体会了设计模式的魅力所在，当然我们还接触了AtomicReference这个类，在平时估计很少接触到。
探索RxJava2之订阅线程切换原理
本次我们将探索RxJava2.x线程切换的实现原理。
先看一个demo。
//1、观察者创建一个Observer
Observer observer = new Observer() {
@Override
public void onSubscribe(@NonNull Disposable d) {
Log.d(TAG, "onSubscribe");
Log.d(TAG,"work thread is"+Thread.currentThread().getName());
disposable = d;
}
@Override
public void onNext(@NonNull String s) {
Log.d(TAG, "onNext data is :" + s);
Log.d(TAG,"work thread is"+Thread.currentThread().getName());
if (s.equals("hello")) {
//执行了hello之后终止
disposable.dispose();
disposable.dispose();
}
CompositeDisposable compositeDisposable = new CompositeDisposable();
compositeDisposable.dispose();
}
@Override
public void onError(@NonNull Throwable e) {
Log.d(TAG, "onError data is :" + e.toString());
}
@Override
public void onComplete() {
Log.d(TAG, "onComplete");
}
};
Observable observable = Observable.create(new ObservableOnSubscribe() {
@Override
public void subscribe(@NonNull ObservableEmitter e) throws Exception {
Log.d(TAG,"work thread is"+Thread.currentThread().getName());
e.onNext("hello");
Log.i(TAG, "发送 hello");
e.onNext("world");
Log.i(TAG, "发送 world");
e.onComplete();
Log.i(TAG, "调用 onComplete");
}
});版本1:不存在线程切换
observable.subscribe(observer);输出结果：
07-13 14:58:13.173 818-865/? D/RxJavaDemo2: onSubscribe
07-13 14:58:13.173 818-865/? D/RxJavaDemo2: work thread isInstr: android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner
07-13 14:58:13.173 818-865/? D/RxJavaDemo2: work thread isInstr: android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner
07-13 14:58:13.173 818-865/? D/RxJavaDemo2: onNext data is :hello
07-13 14:58:13.173 818-865/? D/RxJavaDemo2: work thread isInstr: android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner
07-13 14:58:13.173 818-865/? I/RxJavaDemo2: 发送 hello
07-13 14:58:13.173 818-865/? I/RxJavaDemo2: 发送 world
07-13 14:58:13.173 818-865/? I/RxJavaDemo2: 调用 onComplete
07-13 14:58:13.173 818-865/? I/TestRunner: finished: testRx(com.guanaj.rxdemo.RxJavaDemo2)版本2:切换线程（切换操作是如此的潇洒）
observable
.subscribeOn(Schedulers.io())//切换到io线程
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())//切换到主线程
.subscribe(observer);输出结果：
07-13 14:43:56.699 29727-29749/? D/RxJavaDemo2: onSubscribe
07-13 14:43:56.699 29727-29749/? D/RxJavaDemo2: work thread isInstr: android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner
07-13 14:43:56.699 29727-29749/? I/TestRunner: finished: testRx(com.guanaj.rxdemo.RxJavaDemo2)
07-13 14:43:56.699 29727-29753/? D/RxJavaDemo2: work thread isRxCachedThreadScheduler-1
07-13 14:43:56.699 29727-29753/? I/RxJavaDemo2: 发送 hello
07-13 14:43:56.699 29727-29753/? I/RxJavaDemo2: 发送 world
07-13 14:43:56.699 29727-29753/? I/RxJavaDemo2: 调用 onComplete
07-13 14:43:56.699 29727-29727/? D/RxJavaDemo2: onNext data is :hello
07-13 14:43:56.699 29727-29727/? D/RxJavaDemo2: work thread ismain结果分析（因为我用的是@RunWith(AndroidJUnit4.class)执行代码，所以在工作线程是AndroidJUnitRunner）：
现在我们现象，后面根据现象分析原因。
没线程切换的版本：
无论在哪里调用subscribe，都在当前线程执行。
存在版本切换的版本：
1、被观察者的onSubscribe在调用subscribe的线程中执行，
2、被观察者的subscribe在RxJava2的RxCachedThreadScheduler-1中运行。
3、onNext工作在主线程
OK，现象看完了，我们开始看本质吧！但是，从哪入手呢？还是老办法，哪里触发的行为就哪里下手(￣∇￣)
我们先来探索切换Observable工作线程的subscribeOn方法入手。
@CheckReturnValue
@SchedulerSupport(SchedulerSupport.CUSTOM)
public final Observable subscribeOn(Scheduler scheduler) {
ObjectHelper.requireNonNull(scheduler, "scheduler is null");
return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableSubscribeOn(this, scheduler));
} 看到了RxJavaPlugins.onAssembly，前面分析过，为hook服务，现在看成是返回传入的Obserable即可。这里的this为我们的observable,scheduler就是我们传入的Schedulers.io();我们继续看ObservableSubscribeOn；
public final class ObservableSubscribeOn<T> extends AbstractObservableWithUpstream<T, T> {....}其继承AbstractObservableWithUpstream
abstract class AbstractObservableWithUpstream<T, U> extends Observable<U> implements HasUpstreamObservableSource<T> {
/** The source consumable Observable. */
protected final ObservableSource source;
/**
* Constructs the ObservableSource with the given consumable.
* @param source the consumable Observable
*/
AbstractObservableWithUpstream(ObservableSource source) {
this.source = source;
}
@Override
public final ObservableSource source() {
return source;
}
}
AbstractObservableWithUpstream继承自Observable，其作用是通过source字段保存上游的Observable,因为Observable是ObservableSource接口的实现类，所以我们可以认为Observable和ObservableSource在本文中是相等的：，
也就是说ObservableSubscribeOn是对Observble进行了一次wrapper操作
我们继续回来看ObservableSubscribeOn的源码
public final class ObservableSubscribeOn<T> extends AbstractObservableWithUpstream<T, T> {
//1、线程调度器
final Scheduler scheduler;
public ObservableSubscribeOn(ObservableSource source, Scheduler scheduler) {
//2、存储上游的obserble
super(source);
this.scheduler = scheduler;
}
@Override
public void subscribeActual(final Observer super T> s) {
//以下为关键部分
//3、对我们下游的observer进行一次wrapper
final SubscribeOnObserver parent = new SubscribeOnObserver(s);
//4、同样，先自己调用自己的onSubscribe
s.onSubscribe(parent);
//5、（高能量聚集了）将调度的线程的Disposable赋值给当前的Disposable。scheduler可以看成是某个线程上的调度器。new SubscribeTask(parent)工作在其指定的线程里面。SubscribeTask是一个Runnable，也就是说调度器触发Runnable的run()运行，
//***是不是恍然大悟，那么run()里面的代码就是运行在scheduler的线程上了。这样也就实现了线程的切换了。
parent.setDisposable(scheduler.scheduleDirect(new SubscribeTask(parent)));
}
static final class SubscribeOnObserver<T> extends AtomicReference implements Observer<T>, Disposable {....}
...
} 我们开看下SubscribeTask
final class SubscribeTask implements Runnable {
private final SubscribeOnObserver parent;
SubscribeTask(SubscribeOnObserver parent) {
this.parent = parent;
}
@Override
public void run() {
source.subscribe(parent);
}
} 1、parent就是我们包装后的observe，其内部保存了下游的observer
2、source即通过ObservableSubscribeOnwrapper后存储我们上游的observable
所以run里面的source.subscribe(parent);即为wrapper的observer订阅了上游的observable,触发了上游observable的subscribeActual，开始执行数据的分发
上层obserable -》wrapper产生的observer -》真实的observser
思路梳理（重要）
Ok，分析到这里思路基本清晰了
1、在执行subscribeOn时，在Observable和observer中插入了一个(wrapper)obserabler和(wrapper)Observer
原observable->【(Wrapper)observable||(Wrapper)Observer】->（原）Observer
2、observable.subscribe触发->(Wrapper)Observable.subscribeActual()内部调用->parent.setDisposable(scheduler.scheduleDirect(new SubscribeTask(parent)));,->scheduler在指定线程调用(完成线程切换)->SubscribeTask.run,run内部调用->原Observable.subscribe((Wrapper)Observer)触发->(原)Observable.subscribeActual()开始数据分发
此时分发给的是(Wrapper)Observer，那应该是(Wrapper)Observer分发给了(原）Observer,我们看下是不是。
OK，(Wrapper)Observer对(原)Observer进行了wrapper，我们看下源码：
static final class SubscribeOnObserver<T> extends AtomicReference implements Observer<T>, Disposable {
//6、存储下游的observer
final Observersuper T> actual;
//7、保存下游observer的Disposable，下游的Disposable交由其管理
final AtomicReference s;
SubscribeOnObserver(Observersuper T> actual) {
this.actual = actual;
this.s = new AtomicReference();
}
@Override
public void onSubscribe(Disposable s) {
//8、onSubscribe()方法在observer调用subscribe时触发，Observer传入自己的Disposable，赋值给this.s，交由当前的包装的Observer管理。同样是装饰者模式的魅力所在。
DisposableHelper.setOnce(this.s, s);
}
//当前Observer可以理解为下游observer和上游obserable的一个中间observer。
//9、这里直接调用下游observer的对应方法。
@Override
public void onNext(T t) {
actual.onNext(t);
}
@Override
public void onError(Throwable t) {
actual.onError(t);
}
@Override
public void onComplete() {
actual.onComplete();
}
//10、取消订阅时，要同时取消下游的observer和当前的observer，因为上游obserable分发订阅数据判断是否需要派发时判断的是与之最近的observer。
//上层obserable-》wrapper产生的observer》真实的observser
@Override
public void dispose() {
DisposableHelper.dispose(s);
DisposableHelper.dispose(this);
}
@Override
public boolean isDisposed() {
return DisposableHelper.isDisposed(get());
}
//11、subscribeActual()中被调用，目的是将Schedulers返回的Worker加入管理
void setDisposable(Disposable d) {
DisposableHelper.setOnce(this, d);
}
} 确实是(Wrapper)Observer分发给了(原）Observer。
到这里的时候，整个流程基本OK了，但是，我们在5和11处说了,调度Worker也会加入Disposable进行管理，我还是要一探究竟(￣∇￣)。
有了对SubscribeOnObserver分析的铺垫，我们现在可以分析第5处parent.setDisposable(scheduler.scheduleDirect(new SubscribeTask(parent)));的代码了，我们先看scheduler.scheduleDirect()这句
@NonNull
public Disposable scheduleDirect(@NonNull Runnable run) {
//12、以毫秒为单位，无延迟调度
return scheduleDirect(run, 0L, TimeUnit.NANOSECONDS);
}其返回一个Disposable,我们看下这个Disposable是否真的是调度的线程的。
@NonNull
public Disposable scheduleDirect(@NonNull Runnable run, long delay, @NonNull TimeUnit unit) {
//13、Worker实现了Disposable的一个调度工作者类
final Worker w = createWorker();
//14、hook，排除hook干扰，可以理解为decoratedRun==run
final Runnable decoratedRun = RxJavaPlugins.onSchedule(run);
//15、DisposeTask同样是实现了Disposable的Task
DisposeTask task = new DisposeTask(decoratedRun, w);
//16、开始执行
w.schedule(task, delay, unit);
//17、确实是返回了管理run的worker
return task;
}现在重点转移到DisposeTask,我们把run给了DisposeTask，然后worker调度task开始执行run
那么我们可以猜测w.schedule(task, delay, unit)执行后应该是调度了task的某个方法，然后task开始执行Runnable的run
是不是真的呢？我们来看下new DisposeTask(decoratedRun, w)做了什么
static final class DisposeTask implements Runnable, Disposable {
//18、我们外部传入的runnable
final Runnable decoratedRun;
//19、调度工作者
final Worker w;
//20、当前线程
Thread runner;
DisposeTask(Runnable decoratedRun, Worker w) {
this.decoratedRun = decoratedRun;
this.w = w;
}
@Override
public void run() {
//21、获取执decoratedRun的线程
runner = Thread.currentThread();
try {
//22、OK，高能来了。decoratedRun的run被执行
decoratedRun.run();
} finally {
dispose();
runner = null;
}
}
@Override
public void dispose() {
if (runner == Thread.currentThread() && w instanceof NewThreadWorker) {
((NewThreadWorker)w).shutdown();
} else {
//在DisposeTask被取消时，告诉Worker取消，因为DisposeTask是Worker进行管理的
w.dispose();
}
}
@Override
public boolean isDisposed() {
return w.isDisposed();
}
}结论：
- scheduler.scheduleDirect无延迟调用->worker->worker调度->DisposeTask->DisposeTask.run执行->decoratedRun.run();
- decoratedRun即我们外部的SubscribeTask
总结
- 我们从subscribeOn入手分析了Observable线程切换的流程。其基本是通过中间插入包装类，也就是装饰者模式的体现，巧妙的实现了线程的切换。
- 其内部也对Disposed做了处理，保证Disposed的传递。
- 装饰者模式的使用贯穿了RxJava2的各处(个人理解），再次体会了设计模式的魅力。
探索RxJava2之观察者线程切换原理
接着我们将继续探索RxJava2.x切换观察者的原理，分析observeOn与subscribeOn的不同之处。
按照套路，我们从observeOn方法入手。
@CheckReturnValue
@SchedulerSupport(SchedulerSupport.CUSTOM)
public final Observable observeOn(Scheduler scheduler) {
//false为默认无延迟发送错误，bufferSize为缓冲区大小
return observeOn(scheduler, false, bufferSize());
} 我们继续往下看，我猜套路跟subscribeOn的差不多，也是采用装饰者模式，wrapper我们的Observable和Observer产生一个中间被观察者和观察中，通过中间被观察者订阅上游被观察者，通过中间观察者接收上游被观察者下发的数据，然后通过线程切换将数据传递给下游观察者。
我们来验证下才想。我觉得就是没完全猜对，也能猜对其中的大部分。
@CheckReturnValue
@SchedulerSupport(SchedulerSupport.CUSTOM)
public final Observable observeOn(Scheduler scheduler, boolean delayError, int bufferSize) {
ObjectHelper.requireNonNull(scheduler, "scheduler is null");
ObjectHelper.verifyPositive(bufferSize, "bufferSize");
return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableObserveOn(this, scheduler, delayError, bufferSize));
} 熟悉的RxJavaPlugins.onAssemblyhook处理，略过，直接看new ObservableObserveOn(this, scheduler, delayError, bufferSize)这句。
public final class ObservableObserveOn<T> extends AbstractObservableWithUpstream<T, T> {
final Scheduler scheduler;
final boolean delayError;
final int bufferSize;
public ObservableObserveOn(ObservableSource source, Scheduler scheduler, boolean delayError, int bufferSize) {
super(source);
this.scheduler = scheduler;
this.delayError = delayError;
this.bufferSize = bufferSize;
}
@Override
protected void subscribeActual(Observersuper T> observer) {
//1、在当前线程调度，但不是立即执行，放入队列中
if (scheduler instanceof TrampolineScheduler) {
source.subscribe(observer);
} else {
//2、本次走的是这里
Scheduler.Worker w = scheduler.createWorker();
//3
source.subscribe(new ObserveOnObserver(observer, w, delayError, bufferSize));
}
} 果然，熟悉的模式，对我们上游的Observable,下游的Observerwrapper一次。
1、ObservableObserveOn继承了AbstractObservableWithUpstream
2、source保存上游的Observable
3、scheduler为本次的调度器
4、在下游调用subscribe订阅时触发->subscribeActual->Wrapper了下游的Observer观察者
3处：source为游Observable，下游Observer被wrapper到ObserveOnObserver，发生订阅数件，上游Observable开始执行subscribeActual，调用ObserveOnObserver的onSubscribe以及onNext、onError、onComplete等
我们接着看Observer被包装进 ObserveOnObserver的样子，代码有点多，我们分段讲解
static final class ObserveOnObserver<T> extends BasicIntQueueDisposable<T>
implements Observer<T>, Runnable {
private static final long serialVersionUID = 6576896619930983584L;
//下游的Observer
final Observersuper T> actual;
//调度工作者
final Scheduler.Worker worker;
//是否延迟错误，默认false
final boolean delayError;
//队列大小
final int bufferSize;
//存储上游Observable下发的数据队列
SimpleQueue queue;
//存储下游Observer的Disposable
Disposable s;
//存储错误信息
Throwable error;
//校验是否完毕
volatile boolean done;
//是否被取消
volatile boolean cancelled;
//存储执行模式，同步或者异步 同步
int sourceMode;
boolean outputFused;
ObserveOnObserver(Observersuper T> actual, Scheduler.Worker worker, boolean delayError, int bufferSize) {
this.actual = actual;
this.worker = worker;
this.delayError = delayError;
this.bufferSize = bufferSize;
}
@Override
public void onSubscribe(Disposable s) {
if (DisposableHelper.validate(this.s, s)) {
this.s = s;
if (s instanceof QueueDisposable) {
@SuppressWarnings("unchecked")
QueueDisposable qd = (QueueDisposable) s;
int m = qd.requestFusion(QueueDisposable.ANY | QueueDisposable.BOUNDARY);
//1、判断执行模式并调用onSubscribe传递给下游Observer
if (m == QueueDisposable.SYNC) {
sourceMode = m;
queue = qd;
//true 后面的onXX方法都不会被调用
done = true;
actual.onSubscribe(this);
//2、同步模式下，直接调用schedule
schedule();
return;
}
if (m == QueueDisposable.ASYNC) {
sourceMode = m;
queue = qd;
actual.onSubscribe(this);
//2、异步模式下，等待schedule
return;
}
}
queue = new SpscLinkedArrayQueue(bufferSize);
//判断执行模式并调用onSubscribe传递给下游Observer
actual.onSubscribe(this);
}
} 执行玩这里之后，就到我们的onXX方法了
首先可无限调用的onNext
@Override
public void onNext(T t) {
//3、数据源是同步模式或者执行过error / complete 会是true
if (done) {
return;
}
//如果数据源不是异步类型，
if (sourceMode != QueueDisposable.ASYNC) {
//4、上游Observable下发的数据压入queue
queue.offer(t);
}
//5、开始调度
schedule();
}其次只能触发一次的onError，基本差不多
@Override
public void onError(Throwable t) {
if (done) {
//6、已完成再执行会抛一场
RxJavaPlugins.onError(t);
return;
}
//7、记录错误信息
error = t;
//8、标识已完成
done = true;
//9、开始调度
schedule();
}同样是只能触发一次的onComplete，同样的套路，就不说了
@Override
public void onComplete() {
if (done) {
return;
}
done = true;
schedule();
}然后就是我们的关键点schedule();
//关键点就是直接、简单、里面线程调度工作者调用schedule(this)，传入了this
void schedule() {
//getAndIncrement很关键，他原子性的保证了worker.schedule(this);在调度完之前不会被再次调度
if (getAndIncrement() == 0) {
worker.schedule(this);
}
}这里传入了this，那么说明什么呢？(￣∇￣)
嗯？this是个runnable，没错，我们的ObserveOnObserver实现了Runnable接口
那么，接下来自然是调用run方法
@Override
public void run() {
//outputFused一般是false
if (outputFused) {
drainFused();
} else {
drainNormal();
}好吧，在看drainNormal前，我们先看一个函数
//从名字看是检测是否已终止
boolean checkTerminated(boolean d, boolean empty, Observersuper T> a) {
//1、订阅已取消
if (cancelled) {
//清空队列
queue.clear();
return true;
}
//2、d其实是done，
if (d) {
//done==ture可能的情况onNext刚被调度完，onError或者onCompele被调用，
Throwable e = error;
if (delayError) {
//delayError==true时等到队列为空才调用
if (empty) {
if (e != null) {
a.onError(e);
} else {
a.onComplete();
}
worker.dispose();
return true;
}
} else {
//否则直接调用
if (e != null) {
queue.clear();
a.onError(e);
worker.dispose();
return true;
} else
if (empty) {
a.onComplete();
worker.dispose();
return true;
}
}
}
//否则未终结
return false;
}true：1、订阅被取消cancelled==true，2、done==true onNext刚被调度完，onError或者onCompele被调用
继续看drainNormal
void drainNormal() {
int missed = 1;
final SimpleQueue q = queue;
final Observersuper T> a = actual;
//Ok,死循环，我们来看下有哪些出口
for (;;) {
//Ok，出口，该方法前面分析的
if (checkTerminated(done, q.isEmpty(), a)) {
return;
}
//在此死循环
for (;;) {
boolean d = done;
T v;
try {
//分发数据出队列
v = q.poll();
} catch (Throwable ex) {
//有异常时终止退出
Exceptions.throwIfFatal(ex);
s.dispose();
q.clear();
a.onError(ex);
//停止worker（线程）
worker.dispose();
return;
}
boolean empty = v == null;
//判断队列是否为空
if (checkTerminated(d, empty, a)) {
return;
}
//没数据退出
if (empty) {
break;
}
//数据下发给下游Obsever，这里支付者onNext，onComplete和onError主要放在了checkTerminated里面回调
a.onNext(v);
}
//保证此时确实有一个 worker.schedule(this);正在被执行，
missed = addAndGet(-missed);
//为何要这样做呢？我的理解是保证drainNormal方法被原子性调用，如果执行了addAndGet之后getAndIncrement() == 0就成立了，此时又一个worker.schedule(this);被调用了，那么就不能执行break了
if (missed == 0) {
break;
}
}
} 总结
看到这里我们基本了解了observeOn的实现流程，同样是老套路，使用装饰者模式，中间Wrapper了我们的Observable和Observer，通过中间增加一个Observable和Observer来实现线程的切换。
下篇：RxJava2.X 源码分析 二