android-RxJava探索之旅

一 RxJava波及到的概念

  • 响应式编程
  • 函数式编程
  • 观察者模式
  • 责任链模型
  • 事件驱动
  • 异步操作
  • 链式调用
  • ReactiveX:Reactive Extensions,即Rx = Observables(异步数据流) + 操作符 + Schedulers(并发处理)

问题:在没有接触RxJava之前,你怎么理解这些概念?反过来,有了这些概念,你怎么理解RxJava?
更细节的三个问题:
Java可以做到高阶函数的效果吗?
不可见Fragment有什么鬼用?
为了链式调用一定要写个内部类,像Builder模式那样吗?
(后两个问题是我一直的疑惑,后来RxJava间接地治好了我的病)

二 RxJava范畴内的概念

  • 元素
    Observable (被观察者) 和 Observer (观察者)通过 subscribe() 方法实现订阅关系,Observable分发OnSubscribe(事件)给Observer消费。

  • 基本操作
    operators分类:创建/转换/过滤/合并/错误处理/辅助/条件/算术/异步/连接/阻塞/字符串。。。

http://rxmarbles.com/#map

  • 调度器
    Schedulers.immediate():默认的,直接在当前线程运行,相当于不指定线程。
    Schedulers.newThread():总是启用新线程,并在新线程执行操作。
    Schedulers.io():I/O 操作(读写文件、读写数据库、网络信息交互等)所使用的 Scheduler。行为模式和 newThread() 差不多,区别在于 io() 的内部实现是是用一个无数量上限的线程池,可以重用空闲的线程,因此多数情况下 io() 比 newThread() 更有效率。
    Schedulers.computation():计算所使用的 Scheduler,例如图形的计算。这个 Scheduler 使用的固定的线程池,大小为 CPU 核数。不要把 I/O 操作放在 computation() 中,否则 I/O 操作的等待时间会浪费 CPU。
    Schedulers.trampoline():当我们想在当前线程执行一个任务时,并不是立即时,可以用.trampoline()将它入队。这个调度器将会处理它的队列并且按序运行队列中每一个任务。
    AndroidSchedulers.mainThread():RxAndroid库提供的Scheduler,它指定的操作在主线程中运行。

  • 基本使用
    https://github.com/ReactiveX/RxJava/tree/1.x
    https://github.com/ReactiveX/RxAndroid/tree/1.x

dependencies {
    ...
    compile 'io.reactivex:rxjava:1.1.6'
    compile 'io.reactivex:rxandroid:1.2.1'
}

1 创建 Observable(被观察者)
2 创建Observer(观察者)
3 Subscribe (订阅)


public void demo1(){

    Observable.create(new Observable.OnSubscribe() {
        @Override
        public void call(Subscriber subscriber) {
            subscriber.onNext("安静");
            subscriber.onCompleted();
        }
    })
    
    .subscribe(new Subscriber() {
    // 不会再有新的 onNext
    @Override
    public void onCompleted() {
        Log.i("tnt","我在用TNT");
    }
    
    //事件队列异常,队列自动终止
    @Override
    public void onError(Throwable e) {
        Log.i("tnt","TNT炸了");
    }
    
    //处理事件队列中的事件
    @Override
    public void onNext(String s) {
        Log.i("tnt",s+",");
    }
    
    //准备工作
    @Override
    public void onStart() {
        Log.i("tnt","革命一代");
    }
    });
}

所以,RxJava是什么,解决了什么:
RxJava是ReactiveX的一种java实现。
基于观察者模式,事件流从上往下,从订阅源传递到观察者。流(Stream)是按时间排列的 Events 序列,分三种不同的 Events:Value、Error、Completed Signal。对应三种事件处理函数。
链式调用的写法,执行异步操作。
高阶函数(Java匿名内部类)解决回调问题。

(个人疑惑:链式调用与Builder模式)

三 应用

  • Rx实现EventBus

public enum RxBus {

    INSTANCE;

    /**
     * Subject 既是订阅者,也是被观察者
     */
    private final Subject bus = new SerializedSubject<>(PublishSubject.create());

    /**
     * 获取Observable以便订阅
     * @param eventType 事件数据, 只接收符合事件数据类型的事件
     * @param tag 事件类型, 只接收与事件类型相同的事件
     */
    public  Observable toObservable(final Class eventType, final String tag) {
        return bus.filter(new Func1() {
            @Override
            public Boolean call(Object o) {
                if (!(o instanceof RxBusObject)) return false;
                RxBusObject ro = (RxBusObject) o;
                return eventType.isInstance(ro.getObj()) && tag != null
                        && tag.equals(ro.getTag());
            }
        }).map(new Func1() {
            @Override
            public T call(Object o) {
                RxBusObject ro = (RxBusObject) o;
                return (T) ro.getObj();
            }
        });
    }

    public void send(Object o, String tag) {
        // 发送带tag标记的事件
        bus.onNext(new RxBusObject(tag, o));
    }
    
    public boolean hasObservers() {
        return bus.hasObservers();
    }

    /**
     * 事件数据, 携带一个Object的数据, 以及String的标志.
     */
    public static class RxBusObject {
        private String tag;
        private Object obj;

        public RxBusObject(String tag, Object obj) {
            this.tag = tag;
            this.obj = obj;
        }

        public String getTag() {
            return tag;
        }

        public void setTag(String tag) {
            this.tag = tag;
        }

        public Object getObj() {
            return obj;
        }

        public void setObj(Object obj) {
            this.obj = obj;
        }

        public static RxBusObject newInstance(String tag, Object obj) {
            return new RxBusObject(tag, obj);
        }
    }

}

  • RxActivityResult
    PublishSubject + Fragment代理Activity
    https://github.com/nekocode/RxActivityResult/blob/master/rxactivityresult/src/main/java/cn/nekocode/rxactivityresult/ResultHandleFragment.java

(不可见fragment的应用场景)

四 源码&原理&理解

搭一个小型RxJava模型(上面的demo1()+最下面的伪代码,理解下面三步):

1 确定元素及其引用关系
Observable构造时持有OnSubscribe对象;
Observable的subscribe(Subscriber subscriber)方法调用onSubscribe.call(subscriber);
OnSubscribe的call(Subscriber subscriber)调用subscriber.onNext(args);

image.png

2 添加操作符,以map(Transformer transformer)为例

map操作符的作用是将T类型的Event转化成R类型。
每调用一次操作符的方法,就相当于在上层数据源和下层观察者之间桥接了一个新的Observable(其实还有新的OnSubscribe,新的Subscriber)。


public void demo2(){

    Observable.create(new Observable.OnSubscribe() {
        @Override
        public void call(Subscriber subscriber) {
            subscriber.onNext("安静");
            subscriber.onCompleted();
        }
    })
    
    .map(new Func1() {
                    @Override
                    public Integer call(String s) {
                        //do String --> Integer
                        return 666;
                    }
                }
    

    .subscribe(new Subscriber() {
    // 不会再有新的 onNext
    @Override
    public void onCompleted() {
        Log.i("tnt","我在用TNT");
    }
    
    //事件队列异常,队列自动终止
    @Override
    public void onError(Throwable e) {
        Log.i("tnt","TNT炸了");
    }
    
    //处理事件队列中的事件
    @Override
    public void onNext(Integer s) {
        Log.i("tnt",s+"");
    }
    
    //准备工作
    @Override
    public void onStart() {
        Log.i("tnt","革命一代");
    }
    });
}

把“Observable.create()”称为旧Observable,把“.map()”称为新Observable,过程如下:
新Observable构造时持有新OnSubscribe对象;
新Observable的subscribe(Subscriber subscriber)方法调用新onSubscribe.call(subscriber);

新OnSubscribe的call(Subscriber subscriber)调用旧Observable的subscribe(Subscriber subscriber)方法;
旧Observable的subscribe(Subscriber subscriber)方法调用旧onSubscribe.call(subscriber);
旧OnSubscribe的call(Subscriber subscriber)调用subscriber.onNext(args);
subscriber.onNext(args)调用transformer.call(var1);

RxJava链式调用中:
subscribe()之前对每一行(每个点操作符)都是一个新的Observable;
这些Observable的subscribe(Subscriber subscriber)方法逆序执行,就是先执行最下面的;
这些onSubscribe.call(subscriber)也是。
而这些subscriber.onNext(args)是顺序执行的。

逆序执行得到了顺序结果。

3 添加subscribeOn()和observeOn()

public void demo3(){

    Observable.create(new Observable.OnSubscribe() {
        @Override
        public void call(Subscriber subscriber) {
            subscriber.onNext("安静");
            subscriber.onCompleted();
        }
    })
    .subscribeOn(Schedulers.io())
    .subscribeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
    .observeOn(Schedulers.io())
    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
    
    .subscribe(new Subscriber() {
    @Override
    public void onCompleted() {
        Log.i("tnt","我在用TNT");
    }
    
    @Override
    public void onError(Throwable e) {
        Log.i("tnt","TNT炸了");
    }
    
    @Override
    public void onNext(String s) {
        Log.i("tnt",s+"+1s");
    }
    
    @Override
    public void onStart() {
        Log.i("tnt","革命一代");
    }
    });
}

由2的结论和这两个方法的内部实现推论出下面结论:
subscribeOn()影响它上面的代码,连续多次调用只有第一个subscribeOn() 起作用。
最终Subscriber的执行线程与最后一次observeOn()的调用有关。

一共有5个Observable,过程如下(凑合看,有人评论吐槽再改版):


image.png
// 简化梳理版

public class Observable {
    final OnSubscribe onSubscribe;

    private Observable(OnSubscribe onSubscribe) {
        this.onSubscribe = onSubscribe;
    }

    public static  Observable create(OnSubscribe onSubscribe) {
        return new Observable(onSubscribe);
    }

    public void subscribe(Subscriber subscriber) {
        subscriber.onStart();
        onSubscribe.call(subscriber);
    }

   public  Observable map(Transformer transformer) {
       return create(new OnSubscribe() { // 生成一个桥接的Observable和 OnSubscribe
           @Override
           public void call(Subscriber subscriber) {
               Observable.this.subscribe(new Subscriber() { // 订阅上层的Observable
                   @Override
                   public void onCompleted() {
                       subscriber.onCompleted();
                   }

                   @Override
                   public void onError(Throwable t) {
                       subscriber.onError(t);
                   }

                   @Override
                   public void onNext(T var1) {
                       // 将上层的onSubscribe发送过来的Event,通过转换和处理,转发给目标的subscriber
                       subscriber.onNext(transformer.call(var1));
                   }
               });
           }
       });
   }

    public Observable subscribeOn(Scheduler scheduler) {
        return Observable.create(new OnSubscribe() {
            @Override
            public void call(Subscriber subscriber) {
                subscriber.onStart();
                // 将事件生产切换到新的线程
                scheduler.createWorker().schedule(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        Observable.this.onSubscribe.call(subscriber);
                    }
                });
            }
        });
    }

    public Observable observeOn(Scheduler scheduler) {
        return Observable.create(new OnSubscribe() {
            @Override
            public void call(Subscriber subscriber) {
                subscriber.onStart();
                Scheduler.Worker worker = scheduler.createWorker();
                Observable.this.onSubscribe.call(new Subscriber() {
                    @Override
                    public void onCompleted() {
                        worker.schedule(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {
                                subscriber.onCompleted();
                            }
                        });
                    }

                    @Override
                    public void onError(Throwable t) {
                        worker.schedule(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {
                                subscriber.onError(t);
                            }
                        });
                    }

                    @Override
                    public void onNext(T var1) {
                        worker.schedule(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {
                                subscriber.onNext(var1);
                            }
                        });
                    }
                });
            }
        });
    }

    public interface OnSubscribe {
        void call(Subscriber subscriber);
    }

    public interface Transformer {
        R call(T from);
    }
}

五 Subject

六 RxJava2

背压

。。待续1s

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