// onNext(“Aloha”);
// onCompleted();
from(T[]) ?/?from(Iterable<? extends T>) ?: 将传入的数组或?Iterable ?拆分成具体对象后,依次发送出来。
String[] words = {“Hello”, “Hi”, “Aloha”};
Observable observable = Observable.from(words);
// 将会依次调用:
// onNext(“Hello”);
// onNext(“Hi”);
// onNext(“Aloha”);
// onCompleted();
上面?just(T...) ?的例子和?from(T[]) ?的例子,都和之前的?create(OnSubscribe) ?的例子是等价的。
3) Subscribe (订阅)
创建了?Observable ?和?Observer ?之后,再用?subscribe() ?方法将它们联结起来,整条链子就可以工作了。代码形式很简单:
observable.subscribe(observer);
// 或者:
observable.subscribe(subscriber);
有人可能会注意到,?subscribe() ?这个方法有点怪:它看起来是『observalbe ?订阅了?observer ?/?subscriber 』而不是『observer ?/?subscriber ?订阅了?observalbe 』,这看起来就像『杂志订阅了读者』一样颠倒了对象关系。这让人读起来有点别扭,不过如果把 API 设计成?observer.subscribe(observable) ?/?subscriber.subscribe(observable) ?,虽然更加符合思维逻辑,但对流式 API 的设计就造成影响了,比较起来明显是得不偿失的。
Observable.subscribe(Subscriber) ?的内部实现是这样的(仅核心代码):
// 注意:这不是 subscribe() 的源码,而是将源码中与性能、兼容性、扩展性有关的代码剔除后的核心代码。
// 如果需要看源码,可以去 RxJava 的 GitHub 仓库下载。
public Subscription subscribe(Subscriber subscriber) {
subscriber.onStart();
onSubscribe.call(subscriber);
return subscriber;
}
可以看到,subscriber() ?做了3件事:
-
调用?Subscriber.onStart() ?。这个方法在前面已经介绍过,是一个可选的准备方法。 -
调用?Observable ?中的?OnSubscribe.call(Subscriber) ?。在这里,事件发送的逻辑开始运行。从这也可以看出,在 RxJava 中,?Observable ?并不是在创建的时候就立即开始发送事件,而是在它被订阅的时候,即当?subscribe() ?方法执行的时候。 -
将传入的?Subscriber ?作为?Subscription ?返回。这是为了方便?unsubscribe() .
整个过程中对象间的关系如下图:
或者可以看动图:
除了?subscribe(Observer) ?和?subscribe(Subscriber) ?,subscribe() ?还支持不完整定义的回调,RxJava 会自动根据定义创建出?Subscriber ?。形式如下:
Action1 onNextAction = new Action1() {
// onNext()
@Override
public void call(String s) {
Log.d(tag, s);
}
};
Action1 onErrorAction = new Action1() {
// onError()
@Override
public void call(Throwable throwable) {
// Error handling
}
};
Action0 onCompletedAction = new Action0() {
// onCompleted()
@Override
public void call() {
Log.d(tag, “completed”);
}
};
// 自动创建 Subscriber ,并使用 onNextAction 来定义 onNext()
observable.subscribe(onNextAction);
// 自动创建 Subscriber ,并使用 onNextAction 和 onErrorAction 来定义 onNext() 和 onError()
observable.subscribe(onNextAction, onErrorAction);
// 自动创建 Subscriber ,并使用 onNextAction、 onErrorAction 和 onCompletedAction 来定义 onNext()、 onError() 和 onCompleted()
observable.subscribe(onNextAction, onErrorAction, onCompletedAction);
简单解释一下这段代码中出现的?Action1 ?和?Action0 。?Action0 ?是 RxJava 的一个接口,它只有一个方法?call() ,这个方法是无参无返回值的;由于?onCompleted() ?方法也是无参无返回值的,因此?Action0 ?可以被当成一个包装对象,将?onCompleted() ?的内容打包起来将自己作为一个参数传入?subscribe() ?以实现不完整定义的回调。这样其实也可以看做将?onCompleted() 方法作为参数传进了?subscribe() ,相当于其他某些语言中的『闭包』。?Action1 ?也是一个接口,它同样只有一个方法?call(T param) ,这个方法也无返回值,但有一个参数;与?Action0 ?同理,由于?onNext(T obj) ?和?onError(Throwable error) ?也是单参数无返回值的,因此?Action1 ?可以将?onNext(obj) ?和?onError(error) ?打包起来传入?subscribe() ?以实现不完整定义的回调。事实上,虽然?Action0 ?和?Action1 ?在 API 中使用最广泛,但 RxJava 是提供了多个?ActionX ?形式的接口 (例如?Action2 ,?Action3 ) 的,它们可以被用以包装不同的无返回值的方法。
注:正如前面所提到的,Observer ?和?Subscriber ?具有相同的角色,而且?Observer ?在?subscribe() ?过程中最终会被转换成?Subscriber ?对象,因此,从这里开始,后面的描述我将用?Subscriber ?来代替?Observer ?,这样更加严谨。
4) 场景示例
下面举两个例子:
为了把原理用更清晰的方式表述出来,本文中挑选的都是功能尽可能简单的例子,以至于有些示例代码看起来会有『画蛇添足』『明明不用 RxJava 可以更简便地解决问题』的感觉。当你看到这种情况,不要觉得是因为 RxJava 太啰嗦,而是因为在过早的时候举出真实场景的例子并不利于原理的解析,因此我刻意挑选了简单的情景。
a. 打印字符串数组
将字符串数组?names ?中的所有字符串依次打印出来:
String[] names = …;
Observable.from(names)
.subscribe(new Action1() {
@Override
public void call(String name) {
Log.d(tag, name);
}
});
b. 由 id 取得图片并显示
由指定的一个 drawable 文件 id?drawableRes ?取得图片,并显示在?ImageView ?中,并在出现异常的时候打印 Toast 报错:
int drawableRes = …;
ImageView imageView = …;
Observable.create(new OnSubscribe() {
@Override
public void call(Subscriber<? super Drawable> subscriber) {
Drawable drawable = getTheme().getDrawable(drawableRes));
subscriber.onNext(drawable);
subscriber.onCompleted();
}
}).subscribe(new Observer() {
@Override
public void onNext(Drawable drawable) {
imageView.setImageDrawable(drawable);
}
@Override
public void onCompleted() {
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
Toast.makeText(activity, “Error!”, Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
});
正如上面两个例子这样,创建出?Observable ?和?Subscriber ?,再用?subscribe() ?将它们串起来,一次 RxJava 的基本使用就完成了。非常简单。
然而
在 RxJava 的默认规则中,事件的发出和消费都是在同一个线程的。也就是说,如果只用上面的方法,实现出来的只是一个同步的观察者模式。观察者模式本身的目的就是『后台处理,前台回调』的异步机制,因此异步对于 RxJava 是至关重要的。而要实现异步,则需要用到 RxJava 的另一个概念:?Scheduler ?。
3. 线程控制 —— Scheduler (一)
在不指定线程的情况下, RxJava 遵循的是线程不变的原则,即:在哪个线程调用?subscribe() ,就在哪个线程生产事件;在哪个线程生产事件,就在哪个线程消费事件。如果需要切换线程,就需要用到?Scheduler ?(调度器)。
1) Scheduler 的 API (一)
在RxJava 中,Scheduler ?——调度器,相当于线程控制器,RxJava 通过它来指定每一段代码应该运行在什么样的线程。RxJava 已经内置了几个?Scheduler ?,它们已经适合大多数的使用场景:
-
Schedulers.immediate() : 直接在当前线程运行,相当于不指定线程。这是默认的?Scheduler 。 -
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。不要把计算工作放在?io() ?中,可以避免创建不必要的线程。 -
Schedulers.computation() : 计算所使用的?Scheduler 。这个计算指的是 CPU 密集型计算,即不会被 I/O 等操作限制性能的操作,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。 -
另外, Android 还有一个专用的?AndroidSchedulers.mainThread() ,它指定的操作将在 Android 主线程运行。
有了这几个?Scheduler ?,就可以使用?subscribeOn() ?和?observeOn() ?两个方法来对线程进行控制了。 *?subscribeOn() : 指定?subscribe() ?所发生的线程,即?Observable.OnSubscribe ?被激活时所处的线程。或者叫做事件产生的线程。 *?observeOn() : 指定?Subscriber ?所运行在的线程。或者叫做事件消费的线程。
文字叙述总归难理解,上代码:
Observable.just(1, 2, 3, 4)
.subscribeOn(Schedulers.io()) // 指定 subscribe() 发生在 IO 线程
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定 Subscriber 的回调发生在主线程
.subscribe(new Action1() {
@Override
public void call(Integer number) {
Log.d(tag, “number:” + number);
}
});
上面这段代码中,由于?subscribeOn(Schedulers.io()) ?的指定,被创建的事件的内容?1 、2 、3 、4 ?将会在 IO 线程发出;而由于?observeOn(AndroidScheculers.mainThread() ) 的指定,因此?subscriber ?数字的打印将发生在主线程 。事实上,这种在?subscribe() ?之前写上两句?subscribeOn(Scheduler.io()) 和?observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) ?的使用方式非常常见,它适用于多数的 『后台线程取数据,主线程显示』的程序策略。
而前面提到的由图片 id 取得图片并显示的例子,如果也加上这两句:
int drawableRes = …;
ImageView imageView = …;
Observable.create(new OnSubscribe() {
@Override
public void call(Subscriber<? super Drawable> subscriber) {
Drawable drawable = getTheme().getDrawable(drawableRes));
subscriber.onNext(drawable);
subscriber.onCompleted();
}
})
.subscribeOn(Schedulers.io()) // 指定 subscribe() 发生在 IO 线程
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定 Subscriber 的回调发生在主线程
.subscribe(new Observer() {
@Override
public void onNext(Drawable drawable) {
imageView.setImageDrawable(drawable);
}
@Override
public void onCompleted() {
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
Toast.makeText(activity, “Error!”, Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
});
那么,加载图片将会发生在 IO 线程,而设置图片则被设定在了主线程。这就意味着,即使加载图片耗费了几十甚至几百毫秒的时间,也不会造成丝毫界面的卡顿。
2) Scheduler 的原理 (一)
RxJava 的 Scheduler API 很方便,也很神奇(加了一句话就把线程切换了,怎么做到的?而且?subscribe() ?不是最外层直接调用的方法吗,它竟然也能被指定线程?)。然而 Scheduler 的原理需要放在后面讲,因为它的原理是以下一节《变换》的原理作为基础的。
好吧这一节其实我屁也没说,只是为了让你安心,让你知道我不是忘了讲原理,而是把它放在了更合适的地方。
4. 变换
终于要到牛逼的地方了,不管你激动不激动,反正我是激动了。
RxJava 提供了对事件序列进行变换的支持,这是它的核心功能之一,也是大多数人说『RxJava 真是太好用了』的最大原因。**所谓变换,就是将事件序列中的对象或整个序列进行加工处理,转换成不同的事件或事件序列。**概念说着总是模糊难懂的,来看 API。
1) API
首先看一个?map() ?的例子:
Observable.just(“images/logo.png”) // 输入类型 String
.map(new Func1<String, Bitmap>() {
@Override
public Bitmap call(String filePath) { // 参数类型 String
return getBitmapFromPath(filePath); // 返回类型 Bitmap
}
})
.subscribe(new Action1() {
@Override
public void call(Bitmap bitmap) { // 参数类型 Bitmap
showBitmap(bitmap);
}
});
这里出现了一个叫做?Func1 ?的类。它和?Action1 ?非常相似,也是 RxJava 的一个接口,用于包装含有一个参数的方法。?Func1 ?和?Action ?的区别在于,?Func1 ?包装的是有返回值的方法。另外,和?ActionX ?一样,?FuncX ?也有多个,用于不同参数个数的方法。FuncX ?和?ActionX ?的区别在?FuncX ?包装的是有返回值的方法。
可以看到,map() ?方法将参数中的?String ?对象转换成一个?Bitmap ?对象后返回,而在经过?map() ?方法后,事件的参数类型也由?String ?转为了?Bitmap 。这种直接变换对象并返回的,是最常见的也最容易理解的变换。不过 RxJava 的变换远不止这样,它不仅可以针对事件对象,还可以针对整个事件队列,这使得 RxJava 变得非常灵活。我列举几个常用的变换:
Student[] students = …;
Subscriber subscriber = new Subscriber() {
@Override
public void onNext(String name) {
Log.d(tag, name);
}
…
};
Observable.from(students)
.map(new Func1<Student, String>() {
@Override
public String call(Student student) {
return student.getName();
}
})
.subscribe(subscriber);
很简单。那么再假设:如果要打印出每个学生所需要修的所有课程的名称呢?(需求的区别在于,每个学生只有一个名字,但却有多个课程。)首先可以这样实现:
Student[] students = …;
Subscriber subscriber = new Subscriber() {
@Override
public void onNext(Student student) {
List courses = student.getCourses();
for (int i = 0; i < courses.size(); i++) {
Course course = courses.get(i);
Log.d(tag, course.getName());
}
}
…
};
Observable.from(students)
.subscribe(subscriber);
依然很简单。那么如果我不想在?Subscriber ?中使用 for 循环,而是希望?Subscriber ?中直接传入单个的?Course ?对象呢(这对于代码复用很重要)?用?map() ?显然是不行的,因为?map() ?是一对一的转化,而我现在的要求是一对多的转化。那怎么才能把一个 Student 转化成多个 Course 呢?
这个时候,就需要用?flatMap() ?了:
Student[] students = …;
Subscriber subscriber = new Subscriber() {
@Override
public void onNext(Course course) {
Log.d(tag, course.getName());
}
…
};
Observable.from(students)
.flatMap(new Func1<Student, Observable>() {
@Override
public Observable call(Student student) {
return Observable.from(student.getCourses());
}
})
.subscribe(subscriber);
从上面的代码可以看出,?flatMap() ?和?map() ?有一个相同点:它也是把传入的参数转化之后返回另一个对象。但需要注意,和?map() ?不同的是,?flatMap() ?中返回的是个?Observable ?对象,并且这个?Observable ?对象并不是被直接发送到了?Subscriber ?的回调方法中。?flatMap() ?的原理是这样的:1. 使用传入的事件对象创建一个?Observable ?对象;2. 并不发送这个?Observable , 而是将它激活,于是它开始发送事件;3. 每一个创建出来的?Observable ?发送的事件,都被汇入同一个?Observable ?,而这个?Observable ?负责将这些事件统一交给?Subscriber ?的回调方法。这三个步骤,把事件拆成了两级,通过一组新创建的?Observable ?将初始的对象『铺平』之后通过统一路径分发了下去。而这个『铺平』就是?flatMap() ?所谓的 flat。
flatMap() ?示意图:
扩展:由于可以在嵌套的?Observable ?中添加异步代码,?flatMap() ?也常用于嵌套的异步操作,例如嵌套的网络请求。示例代码(Retrofit + RxJava):
networkClient.token() // 返回 Observable,在订阅时请求 token,并在响应后发送 token
.flatMap(new Func1<String, Observable>() {
@Override
public Observable call(String token) {
// 返回 Observable,在订阅时请求消息列表,并在响应后发送请求到的消息列表
return networkClient.messages();
}
})
.subscribe(new Action1() {
@Override
public void call(Messages messages) {
// 处理显示消息列表
showMessages(messages);
}
});
传统的嵌套请求需要使用嵌套的 Callback 来实现。而通过?flatMap() ?,可以把嵌套的请求写在一条链中,从而保持程序逻辑的清晰。
throttleFirst() : 在每次事件触发后的一定时间间隔内丢弃新的事件。常用作去抖动过滤,例如按钮的点击监听器:RxView.clickEvents(button) // RxBinding 代码,后面的文章有解释 ? ? .throttleFirst(500, TimeUnit.MILLISECONDS) // 设置防抖间隔为 500ms ? ? .subscribe(subscriber); ? ? 妈妈再也不怕我的用户手抖点开两个重复的界面啦。
此外, RxJava 还提供很多便捷的方法来实现事件序列的变换,这里就不一一举例了。
2) 变换的原理:lift()
这些变换虽然功能各有不同,但实质上都是针对事件序列的处理和再发送。而在 RxJava 的内部,它们是基于同一个基础的变换方法:?lift(Operator) 。首先看一下?lift() ?的内部实现(仅核心代码):
// 注意:这不是 lift() 的源码,而是将源码中与性能、兼容性、扩展性有关的代码剔除后的核心代码。
// 如果需要看源码,可以去 RxJava 的 GitHub 仓库下载。
public Observable lift(Operator<? extends R, ? super T> operator) {
return Observable.create(new OnSubscribe() {
@Override
public void call(Subscriber subscriber) {
Subscriber newSubscriber = operator.call(subscriber);
newSubscriber.onStart();
onSubscribe.call(newSubscriber);
}
});
}
这段代码很有意思:它生成了一个新的?Observable ?并返回,而且创建新?Observable ?所用的参数?OnSubscribe ?的回调方法?call() ?中的实现竟然看起来和前面讲过的?Observable.subscribe() ?一样!然而它们并不一样哟~不一样的地方关键就在于第二行?onSubscribe.call(subscriber) ?中的?onSubscribe ?所指代的对象不同(高能预警:接下来的几句话可能会导致身体的严重不适)——
1.lift() ?创建了一个?Observable ?后,加上之前的原始?Observable ,已经有两个?Observable ?了;
2.而同样地,新?Observable ?里的新?OnSubscribe ?加上之前的原始?Observable ?中的原始?OnSubscribe ,也就有了两个?OnSubscribe ;
3.当用户调用经过?lift() ?后的?Observable ?的?subscribe() ?的时候,使用的是?lift() ?所返回的新的?Observable ?,于是它所触发的?onSubscribe.call(subscriber) ,也是用的新?Observable ?中的新?OnSubscribe ,即在?lift() ?中生成的那个?OnSubscribe ;
4.而这个新?OnSubscribe ?的?call() ?方法中的?onSubscribe ?,就是指的原始?Observable ?中的原始?OnSubscribe ?,在这个?call() ?方法里,新?OnSubscribe ?利用?operator.call(subscriber) ?生成了一个新的?Subscriber (Operator ?就是在这里,通过自己的?call() ?方法将新?Subscriber ?和原始?Subscriber ?进行关联,并插入自己的『变换』代码以实现变换),然后利用这个新?Subscriber ?向原始?Observable ?进行订阅。
这样就实现了?lift() ?过程,有点像一种代理机制,通过事件拦截和处理实现事件序列的变换。
精简掉细节的话,也可以这么说:在?Observable ?执行了?lift(Operator) ?方法之后,会返回一个新的?Observable ,这个新的?Observable ?会像一个代理一样,负责接收原始的?Observable ?发出的事件,并在处理后发送给?Subscriber 。
如果你更喜欢具象思维,可以看图:
或者可以看动图:
两次和多次的?lift() ?同理,如下图:
举一个具体的?Operator ?的实现。下面这是一个将事件中的?Integer ?对象转换成?String ?的例子,仅供参考:
observable.lift(new Observable.Operator<String, Integer>() {
@Override
public Subscriber<? super Integer> call(final Subscriber<? super String> subscriber) {
// 将事件序列中的 Integer 对象转换为 String 对象
return new Subscriber() {
@Override
public void onNext(Integer integer) {
subscriber.onNext("" + integer);
}
@Override
public void onCompleted() {
subscriber.onCompleted();
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
subscriber.onError(e);
}
};
}
});
讲述?lift() ?的原理只是为了让你更好地了解 RxJava ,从而可以更好地使用它。然而不管你是否理解了?lift() ?的原理,RxJava 都不建议开发者自定义?Operator ?来直接使用?lift() ,而是建议尽量使用已有的?lift() ?包装方法(如?map() ?flatMap() ?等)进行组合来实现需求,因为直接使用 lift() 非常容易发生一些难以发现的错误。
3) compose: 对 Observable 整体的变换
除了?lift() ?之外,?Observable ?还有一个变换方法叫做?compose(Transformer) 。它和?lift() ?的区别在于,?**lift() ?是针对事件项和事件序列的,而?compose() ?是针对?Observable ?自身进行变换。**举个例子,假设在程序中有多个?Observable ?,并且他们都需要应用一组相同的?lift() ?变换。你可以这么写:
observable1
.lift1()
.lift2()
.lift3()
.lift4()
.subscribe(subscriber1);
observable2
.lift1()
.lift2()
.lift3()
.lift4()
.subscribe(subscriber2);
observable3
.lift1()
.lift2()
.lift3()
.lift4()
.subscribe(subscriber3);
observable4
.lift1()
.lift2()
.lift3()
.lift4()
.subscribe(subscriber1);
你觉得这样太不软件工程了,于是你改成了这样:
private Observable liftAll(Observable observable) {
return observable
.lift1()
.lift2()
.lift3()
.lift4();
}
…
liftAll(observable1).subscribe(subscriber1);
liftAll(observable2).subscribe(subscriber2);
liftAll(observable3).subscribe(subscriber3);
liftAll(observable4).subscribe(subscriber4);
可读性、可维护性都提高了。可是?Observable ?被一个方法包起来,这种方式对于?Observale ?的灵活性似乎还是增添了那么点限制。怎么办?这个时候,就应该用?compose() ?来解决了:
public class LiftAllTransformer implements Observable.Transformer<Integer, String> {
@Override
public Observable call(Observable observable) {
return observable
.lift1()
.lift2()
.lift3()
.lift4();
}
}
…
Transformer liftAll = new LiftAllTransformer();
observable1.compose(liftAll).subscribe(subscriber1);
observable2.compose(liftAll).subscribe(subscriber2);
observable3.compose(liftAll).subscribe(subscriber3);
observable4.compose(liftAll).subscribe(subscriber4);
像上面这样,使用?compose() ?方法,Observable ?可以利用传入的?Transformer ?对象的?call ?方法直接对自身进行处理,也就不必被包在方法的里面了。
compose() ?的原理比较简单,不附图喽。
5. 线程控制:Scheduler (二)
除了灵活的变换,RxJava 另一个牛逼的地方,就是线程的自由控制。
1) Scheduler 的 API (二)
前面讲到了,可以利用?subscribeOn() ?结合?observeOn() ?来实现线程控制,让事件的产生和消费发生在不同的线程。可是在了解了?map() ?flatMap() ?等变换方法后,有些好事的(其实就是当初刚接触 RxJava 时的我)就问了:能不能多切换几次线程?
答案是:能。因为?observeOn() ?指定的是?Subscriber ?的线程,而这个?Subscriber ?并不是(严格说应该为『不一定是』,但这里不妨理解为『不是』)subscribe() ?参数中的?Subscriber ?,而是?observeOn() ?执行时的当前?Observable ?所对应的?Subscriber ?,即它的直接下级?Subscriber ?。换句话说,observeOn() ?指定的是它之后的操作所在的线程。因此如果有多次切换线程的需求,只要在每个想要切换线程的位置调用一次?observeOn() ?即可。上代码:
Observable.just(1, 2, 3, 4) // IO 线程,由 subscribeOn() 指定
.subscribeOn(Schedulers.io())
.observeOn(Schedulers.newThread())
.map(mapOperator) // 新线程,由 observeOn() 指定
.observeOn(Schedulers.io())
.map(mapOperator2) // IO 线程,由 observeOn() 指定
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread)
.subscribe(subscriber);? // Android 主线程,由 observeOn() 指定
如上,通过?observeOn() ?的多次调用,程序实现了线程的多次切换。
不过,不同于?observeOn() ?,?subscribeOn() ?的位置放在哪里都可以,但它是只能调用一次的。
又有好事的(其实还是当初的我)问了:如果我非要调用多次?subscribeOn() ?呢?会有什么效果?
这个问题先放着,我们还是从 RxJava 线程控制的原理说起吧。
2) Scheduler 的原理(二)
其实,?subscribeOn() ?和?observeOn() ?的内部实现,也是用的?lift() 。具体看图(不同颜色的箭头表示不同的线程):
subscribeOn() ?原理图:
observeOn() ?原理图:
从图中可以看出,subscribeOn() ?和?observeOn() ?都做了线程切换的工作(图中的 “schedule…” 部位)。不同的是,?subscribeOn() ?的线程切换发生在?OnSubscribe ?中,即在它通知上一级?OnSubscribe ?时,这时事件还没有开始发送,因此?subscribeOn() ?的线程控制可以从事件发出的开端就造成影响;而?observeOn() ?的线程切换则发生在它内建的?Subscriber ?中,即发生在它即将给下一级?Subscriber ?发送事件时,因此?observeOn() ?控制的是它后面的线程。
最后,我用一张图来解释当多个?subscribeOn() ?和?observeOn() ?混合使用时,线程调度是怎么发生的(由于图中对象较多,相对于上面的图对结构做了一些简化调整):
图中共有 5 处含有对事件的操作。由图中可以看出,①和②两处受第一个?subscribeOn() ?影响,运行在红色线程;③和④处受第一个?observeOn() ?的影响,运行在绿色线程;⑤处受第二个?onserveOn() ?影响,运行在紫色线程;而第二个?subscribeOn() ?,由于在通知过程中线程就被第一个?subscribeOn() ?截断,因此对整个流程并没有任何影响。这里也就回答了前面的问题:当使用了多个?subscribeOn() ?的时候,只有第一个?subscribeOn() ?起作用。
3) 延伸:doOnSubscribe()
然而,虽然超过一个的?subscribeOn() ?对事件处理的流程没有影响,但在流程之前却是可以利用的。
在前面讲?Subscriber ?的时候,提到过?Subscriber ?的?onStart() ?可以用作流程开始前的初始化。然而?onStart() ?由于在?subscribe() ?发生时就被调用了,因此不能指定线程,而是只能执行在?subscribe() ?被调用时的线程。这就导致如果?onStart() ?中含有对线程有要求的代码(例如在界面上显示一个 ProgressBar,这必须在主线程执行),将会有线程非法的风险,因为有时你无法预测?subscribe() ?将会在什么线程执行。
而与?Subscriber.onStart() ?相对应的,有一个方法?Observable.doOnSubscribe() ?。它和?Subscriber.onStart() ?同样是在?subscribe() ?调用后而且在事件发送前执行,但区别在于它可以指定线程。默认情况下,?doOnSubscribe() ?执行在?subscribe() ?发生的线程;而如果在?doOnSubscribe() ?之后有?subscribeOn() ?的话,它将执行在离它最近的?subscribeOn() 所指定的线程。
示例代码:
Observable.create(onSubscribe)
.subscribeOn(Schedulers.io())
.doOnSubscribe(new Action0() {
@Override
public void call() {
progressBar.setVisibility(View.VISIBLE); // 需要在主线程执行
}
})
.subscribeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定主线程
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
.subscribe(subscriber);
如上,在?doOnSubscribe() 的后面跟一个?subscribeOn() ?,就能指定准备工作的线程了。
RxJava 的适用场景和使用方式
1. 与 Retrofit 的结合
Retrofit 是 Square 的一个著名的网络请求库。没有用过 Retrofit 的可以选择跳过这一小节也没关系,我举的每种场景都只是个例子,而且例子之间并无前后关联,只是个抛砖引玉的作用,所以你跳过这里看别的场景也可以的。
Retrofit 除了提供了传统的?Callback ?形式的 API,还有 RxJava 版本的?Observable ?形式 API。下面我用对比的方式来介绍 Retrofit 的 RxJava 版 API 和传统版本的区别。
以获取一个?User ?对象的接口作为例子。使用Retrofit 的传统 API,你可以用这样的方式来定义请求:
@GET("/user")
public void getUser(@Query(“userId”) String userId, Callback callback);
在程序的构建过程中, Retrofit 会把自动把方法实现并生成代码,然后开发者就可以利用下面的方法来获取特定用户并处理响应:
getUser(userId, new Callback() {
@Override
public void success(User user) {
userView.setUser(user);
}
@Override
public void failure(RetrofitError error) {
// Error handling
…
}
};
而使用 RxJava 形式的 API,定义同样的请求是这样的:
@GET("/user")
public Observable getUser(@Query(“userId”) String userId);
使用的时候是这样的:
getUser(userId)
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
.subscribe(new Observer() {
@Override
public void onNext(User user) {
userView.setUser(user);
}
@Override
public void onCompleted() {
}
@Override
public void onError(Throwable error) {
// Error handling
…
}
});
看到区别了吗?
当 RxJava 形式的时候,Retrofit 把请求封装进?Observable ?,在请求结束后调用?onNext() ?或在请求失败后调用?onError() 。
对比来看,?Callback ?形式和?Observable ?形式长得不太一样,但本质都差不多,而且在细节上?Observable ?形式似乎还比?Callback ?形式要差点。那 Retrofit 为什么还要提供 RxJava 的支持呢?
因为它好用啊!从这个例子看不出来是因为这只是最简单的情况。而一旦情景复杂起来,?Callback 形式马上就会开始让人头疼。比如:
假设这么一种情况:你的程序取到的?User ?并不应该直接显示,而是需要先与数据库中的数据进行比对和修正后再显示。使用?Callback ?方式大概可以这么写:
getUser(userId, new Callback() {
@Override
public void success(User user) {
processUser(user); // 尝试修正 User 数据
userView.setUser(user);
}
@Override
public void failure(RetrofitError error) {
// Error handling
…
}
};
有问题吗?
很简便,但不要这样做。为什么?因为这样做会影响性能。数据库的操作很重,一次读写操作花费 10~20ms 是很常见的,这样的耗时很容易造成界面的卡顿。所以通常情况下,如果可以的话一定要避免在主线程中处理数据库。所以为了提升性能,这段代码可以优化一下:
getUser(userId, new Callback() {
@Override
public void success(User user) {
new Thread() {
@Override
public void run() {
processUser(user); // 尝试修正 User 数据
runOnUiThread(new Runnable() { // 切回 UI 线程
@Override
public void run() {
userView.setUser(user);
}
});
}).start();
}
@Override
public void failure(RetrofitError error) {
// Error handling
…
}
};
性能问题解决,但……这代码实在是太乱了,迷之缩进啊!杂乱的代码往往不仅仅是美观问题,因为代码越乱往往就越难读懂,而如果项目中充斥着杂乱的代码,无疑会降低代码的可读性,造成团队开发效率的降低和出错率的升高。
这时候,如果用 RxJava 的形式,就好办多了。 RxJava 形式的代码是这样的:
getUser(userId)
.doOnNext(new Action1() {
@Override
public void call(User user) {
processUser(user);
})
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
.subscribe(new Observer() {
@Override
public void onNext(User user) {
userView.setUser(user);
}
@Override
public void onCompleted() {
}
@Override
public void onError(Throwable error) {
// Error handling
…
}
});
后台代码和前台代码全都写在一条链中,明显清晰了很多。
再举一个例子:假设?/user ?接口并不能直接访问,而需要填入一个在线获取的?token ?,代码应该怎么写?
Callback ?方式,可以使用嵌套的?Callback :
@GET("/token")
public void getToken(Callback callback);
@GET("/user")
public void getUser(@Query(“token”) String token, @Query(“userId”) String userId, Callback callback);
…
getToken(new Callback() {
@Override
public void success(String token) {
getUser(token, userId, new Callback() {
@Override
public void success(User user) {
userView.setUser(user);
}
@Override
public void failure(RetrofitError error) {
// Error handling
…
}
};
}
@Override
public void failure(RetrofitError error) {
// Error handling
…
}
});
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