概述
在这个系列的博客中,我将比较 Kotlin 协程(注:原文链接在这里,出于阅读方便替换为中文文档地址,下文也会有类似注明,将不再赘述)与 RxJava,当 Android 开发者使用这两者解决一个通用的问题:异步编程。
用例:为了更快的启动应用,异步创建 “巨大的” 对象
启动时间性能优化(注:原文链接在这里)注意事项!如果你想让你的应用启动快到飞起,如何处理对象创建是非常重要的。
有些运算可能会耗费一些时间(比如:初始化 “巨大的” 对象)。你并不会想这些发生在主线程中!因为如果这样,你的应用将会跳帧同时用户将感到延时卡顿。什么场景会带来这样的影响呢?SDK 初始化,创建 crypto 对象(注:通常指加密算法),等等。
因此我们第一个用例,我们就想在一个后台线程中,执行一个耗时的运算。
RxJava
尽管 RxJava 是一个为 Java 虚拟机编写的响应式扩展库,你也可以用它来在后台执行异步任务。
在这个场景中,我们暂且忽略 RxJava 流传输元素的能力,我们仅仅需要初始化一些东西。
哪个 RxJava 的运算符能够实现我们上述需求呢?那就是 Completable
根据 RxJava 文档:Completable 代表一个延期的运算,除了表明完成或异常之外它没有任何价值。
我们如何创建一个 Completable 并初始化我们想要的耗时对象呢?
fun initializeObjectsAsync(): Completable {
return Completable.create { emitter ->
try {
heavyInitialization()
if (emitter != null && !emitter.isDisposed) {
emitter?.onComplete()
}
} catch (e: Exception) {
if (emitter != null && !emitter.isDisposed) {
emitter?.onError(e)
}
}
}
}
正如你看到的,我们创建了一个函数,它将返回一个 Completable 对象。在这个函数里,我们使用 Completable.create 自定义了一个 Completable ,它将持有一个发射器(这个对象将默认的订阅它)。
在执行完耗时初始化任务后,我们将通知这个发射器任务成功。如果初始化异常也将通知它。这是因为发射器是一个 CompletableEmitter 类型的对象并且 onComplete 和 onError 可以及时的将结果告知订阅者。
另一个方法,你可以采用 Completable.fromCallable() 实现它:
fun initializeObjectsAsync(): Completable {
return Completable.fromCallable({
heavyInitialization()
})
}
我们如何消费上面的函数呢?
众所周知,在 RxJava 中,Observables 和 Completable ,是 “冷”的(注:这里的 “冷” 就是指,RxJava 中的订阅观察者模式,Observable 直到有观察者订阅的时候它才开始发射数据)。这意味着只有当我们订阅后,Completable.create 里面的代码才会被执行。记住这一点,它将在你每次订阅的时候执行。
由于我们必须订阅 Completable ,我们又要在之前创建的 initializeObjectsAsync 函数的基础上创建一个函数,如下:
fun initializeObjects() {
initializeObjectsAsync()
.subscribeOn(Schedulers.computation())
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
.subscribe({
// The initialization succeeded!
// We can perform UI changes here
}, {
// An Error occurred!
})
}
(注:接下来 4 段内容都可以视为作者在解释上面这一段代码,真是苦口婆心呐_,翻译后觉得可能有些拖沓)
我们如何告知 RxJava 在后台线程执行我们想要的初始化任务呢?我们使用 subscribeOn 运算符来告知 RxJava 我们想要在后台线程中执行 Completable.create 的内置代码。
如果我们想当初始化被完成后,使一些 UI 发生改变,我们可以使用 observeOn 运算符告知 RxJava 我们想在主线程中监听回调结果。
Only when you subscribe to the Completable, will the code inside Completable.create be executed.(注:这句话上面已经翻译过了,就不再重复翻译了,个人觉得作者之所以叕在这里强调这句话,初衷是为了让读者铭记 RxJava 观察者和订阅者模式 “冷” 的概念)
在定义好线程后,我们通过订阅开启 Completable 然后在它执行完成后获取通知。我们使用 .subscribe(successBlockOfCode,failureBlockOfCode) 来实现,获取结果,代码块 successBlockOfCode 代表成功的场景,而第二个代码块 failureBlockOfCode 代表失败的场景。
如果我们要在 Activity 中执行这段代码,示例如下:
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_main)
initializeObjects()
}
接下来,我们需要思考如何使用 Coroutines 来实现同样的功能呢?
Kotlin 协程
使用协程更简单!从概念上讲,协程类似于线程,不同在于:我们能编写连续的代码同时让它们运行在特殊的线程里。(注:作者在尝试说明协程和线程是有区别的,大家可以自行 Google 相信会得到答案,此外推荐一篇不错的关于协程的译文 —— 深入 Kotlin 协程)
我将在另一篇博客里写有关 RxJava 和协程的“线程化”(注:这里有点难倒我了,原文叫 threading 很难翻,叫线程的话明显不对,姑且叫线程化吧)。现在,你需要了解我们在使用协程时可以定义的线程化策略 CoroutineContext 和 CoroutineDispatcher。我们可以创建一个协程通过 CoroutineBuilder 指定一个 CoroutineContext。
CoroutineBuilder 是一个函数,用于创建 Coroutine,执行一段代码块,然后以某种形式让你访问它们的结果。相关的 CoroutineBuilder 有:launch,async,runBlocking等等。
倘若我们想在 onCreate 方法之前调用 heavyInitialization() 方法,我们能使用 CoroutineBuilder launch来创建一个协程,然后执行这个耗时的初始化代码块,如下:
fun initializeObjects() {
launch(CommonPool) {
heavyInitialization()
}
}
这个 CoroutineDispatcher CommonPool 类似于 RxJava 的 Schedulers.computation() 。这个将执行代码于后台从而不用担心阻塞。
让我们仿造上面 RxJava 实现的例子,我们想知道当它完成或者失败初始化任务的场景,代码如下:
fun initializeObjects() {
launch(CommonPool) {
try {
heavyInitialization()
// The initialization succeeded!
withContext(UI) {
// We can perform UI changes here
}
} catch (e: Exception) {
// An Error occurred!
}
}
}
由于这个代码内置于协程(它被称之为 suspending lambda)被序列化执行,heavyInitialization() 之后可执行初始化成功代码。
我们是如何切换到 UI 线程然后执行 UI 变更的呢?你能在协程中调用 withContext 函数,使用另一个 CoroutineContext 在它的内部执行代码块。主要是,它将切换到 Android UI 线程执行这些代码。
在这个例子中我们看到的 UI CoroutineContext 并不是标准 Kotlin 协程库的一部分。由于它是 Android 特有,故它是存在于另一个库中:org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-android:$kotlin_coroutines_version 。
第二个用例:在后台处理一个斐波纳契的示例
在我们的第二个用例中,除了需要在后台执行一些事情,我们还想返回一个有效的值。现在,我们想实现当用户按压一个按钮,计算一个斐波纳契的数字。
想像我们就通过下面代码来计算一个斐波纳契的数字:
private fun fib(n: Long): Long {
return if (n <= 1) n
else fib(n - 1) + fib(n - 2)
}
我们要如何在后台计算这个并返回它的结果呢?
RxJava
我们已经在第一个用例中看过了大多数的概念。我们需要构建一个 RxJava 运算符然后返回一个对象。我们可以使用 Single 来实现这一需求!
fun fibonacciAsync(number: Long): Single =
Single.create({ emitter ->
val result = fib(number)
if (emitter != null && !emitter.isDisposed) {
emitter.onSuccess(result)
}
})
当我们订阅它时 Single.create 内的代码将被执行,然后用之前同样的方式我们能消费它。当我们接收用户的交互,我们只需订阅 Single 然后返回斐波纳契的值。
你也可以使用 fromCallable 函数,就如我们在 Completable 示例中看过的:
fun fibonacciAsync(number: Long): Single =
Single.fromCallable({
return fib(number)
})
我们需要一个数字作为这个函数的参数。我们能从一个 EditText 中获取,示例如下:
@OnClick(R.id.my_button)
fun onButtonClicked() {
fibonacciAsync(numberInputEditText.text.toString().toLong())
.subscribeOn(Schedulers.computation())
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
.subscribe({ fibonacciNumber ->
//Update UI with the result
myTextView.text = fibonacciNumber
},{
// Error happened
})
}
Kotlin 协程
这个示例和上一个一样简单。代码如下:
@OnClick(R.id.my_button)
fun onButtonClicked() {
launch(CommonPool) {
val result = fib(
numberInputEditText.text.toString().toLong()
)
withContext(UI) {
fibonacciResultTextView.text = result
}
}
}
原文地址: Coroutines and RxJava — An Asynchronicity Comparison Part 1:
Asynchronous Programming原文作者: Manuel Vicente Vivo