RxJava2正史Ⅰ:FlatMap操作符

先来看一下使用demo

Observable.create(new ObservableOnSubscribe() {
    @Override public void subscribe(ObservableEmitter emitter) throws Exception {
        emitter.onNext("test");
    }
    }).flatMap(new Function>() {
    @Override public ObservableSource apply(String s) throws Exception {
        return Observable.just(s + " by flatMap");
    }
    }).subscribe(new Consumer() {
    @Override public void accept(String s) throws Exception {
        // accept "test by flatMap"
    }
    });

先看Observable源码中,我们上面用的flatMap方法定义

    @CheckReturnValue
    @SchedulerSupport(SchedulerSupport.NONE)
    public final  Observable flatMap(Function> mapper) {
        return flatMap(mapper, false);
    }

最终是调用了

    @CheckReturnValue
    @SchedulerSupport(SchedulerSupport.NONE)
    public final  Observable flatMap(Function> mapper,
            boolean delayErrors, int maxConcurrency, int bufferSize) {
        // 非空判断,忽略
        ObjectHelper.requireNonNull(mapper, "mapper is null");
        // 这两个都是大于0判断,忽略
        ObjectHelper.verifyPositive(maxConcurrency, "maxConcurrency");
        ObjectHelper.verifyPositive(bufferSize, "bufferSize");
        // 我们并未实现ScalarCallable接口,所以不会进入 if 中
        if (this instanceof ScalarCallable) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            T v = ((ScalarCallable)this).call();
            if (v == null) {
                return empty();
            }
            return ObservableScalarXMap.scalarXMap(v, mapper);
        }
        // 重点。下面具体分析
        return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableFlatMap(this, mapper, delayErrors, maxConcurrency, bufferSize));
    }

首先看下RxJavaPlugins.onAssembly()方法

 /**
     * Calls the associated hook function.
     * @param  the value type
     * @param source the hook's input value
     * @return the value returned by the hook
     */
    @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
    @NonNull
    // 根据注释可以知道这是一个关于hook的方法
    public static  Observable onAssembly(@NonNull Observable source) {
        Function f = onObservableAssembly;
        // 我们使用时默认都没有hook,所以 f 为 null,不会进入 if中
        if (f != null) {
            return apply(f, source);
        }
        // 这里直接返回了 source,即 传递过来的 new ObservableFlatMap(this, mapper, delayErrors, maxConcurrency, bufferSize)
        return source;
    }

那么看下ObservableFlatMap类,先看它的subscribeActual方法,这个方法是当ObservableFlatMap被订阅时真正调用的方法。源码如下:

    @Override
    public void subscribeActual(Observer t) {
        // 不会进入,忽略
        if (ObservableScalarXMap.tryScalarXMapSubscribe(source, t, mapper)) {
            return;
        }
        // 使用MergeObserver包装原Observer
        source.subscribe(new MergeObserver(t, mapper, delayErrors, maxConcurrency, bufferSize));
    }

继续看MergeObserveronNext方法

        @Override
        public void onNext(T t) {
            // safeguard against misbehaving sources
            if (done) {
                return;
            }
            ObservableSource p;
            try {
            // mapper.apply(t) 将调用上面demo中的
            //     @Override public ObservableSource apply(String s) throws Exception {
           //         return Observable.just(s + " by flatMap");
           //     }
           // 并将 Observable.just(s + " by flatMap");的返回值赋值给 p
                p = ObjectHelper.requireNonNull(mapper.apply(t), "The mapper returned a null ObservableSource");
            } catch (Throwable e) {
                Exceptions.throwIfFatal(e);
                upstream.dispose();
                onError(e);
                return;
            }
            // maxConcurrency默认大小就是Integer.MAX_VALUE,我们没有改变,所以不会进入 if中
            if (maxConcurrency != Integer.MAX_VALUE) {
                synchronized (this) {
                    if (wip == maxConcurrency) {
                        sources.offer(p);
                        return;
                    }
                    wip++;
                }
            }
            // 最终会执行这里
            subscribeInner(p);
        }

再继续往下看subscribeInner源码

  @SuppressWarnings("unchecked")
        void subscribeInner(ObservableSource p) {
            for (;;) {
            // p 并不是Callable,所以不会进入 if
                if (p instanceof Callable) {
                    if (tryEmitScalar(((Callable)p)) && maxConcurrency != Integer.MAX_VALUE) {
                        boolean empty = false;
                        synchronized (this) {
                            p = sources.poll();
                            if (p == null) {
                                wip--;
                                empty = true;
                            }
                        }
                        if (empty) {
                            drain();
                            break;
                        }
                    } else {
                        break;
                    }
                } else {
                // 又将MergeObserver包装成 InnerObserver
                    InnerObserver inner = new InnerObserver(this, uniqueId++);
                    if (addInner(inner)) {
                        p.subscribe(inner);
                    }
                    break;
                }
            }
        }

可以看到又将MergeObserver包装成 InnerObserver ,直接看InnerObserveronNext方法

  @Override
        public void onNext(U t) {
        // funsionMode 默认是 None,进入 if,调用的是上面的 MergeObserable 的 tryEmit 方法
            if (fusionMode == QueueDisposable.NONE) {
                parent.tryEmit(t, this);
            } else {
                parent.drain();
            }
        }

MergeObserabletryEmit 方法

        void tryEmit(U value, InnerObserver inner) {
            if (get() == 0 && compareAndSet(0, 1)) {
                downstream.onNext(value);
                if (decrementAndGet() == 0) {
                    return;
                }
            } else {
                SimpleQueue q = inner.queue;
                if (q == null) {
                    q = new SpscLinkedArrayQueue(bufferSize);
                    inner.queue = q;
                }
                q.offer(value);
                if (getAndIncrement() != 0) {
                    return;
                }
            }
            drainLoop();
        }

MergeObserver 继承了 AtomicInteger,所以这里的tryEmit方法就利用了 AtomicInteger 的同步机制,所以同时只会有一个 value 被 actual Observer 发射,而且这里 刚好 可以解答我们上面留下的 问题,由于 AtomicInteger CAS锁只能保证操作的原子性,并不保证锁的获取顺序,是抢占式的,所以最终数据的发射顺序并不是固定的(同一个Observable发出的数据是有序的)
如果没有获取到锁,就会将要发射的数据放入 队列中,drainLoop 方法会循环去获取队列中的 数据,然后发射,由于篇幅有限,更详细的调用过程大家可以看源码。

参考
RxJava2源码解读之 Map、FlatMap

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