从根上理解 RXJava,深入 RxJava 的适用场景和使用方式(Retrofit
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<String> onNextAction = new Action1<String>() {
// onNext()
@Override
public void call(String s) {
Log.d(tag, s);
}
};
Action1<Throwable> onErrorAction = new Action1<Throwable>() {
// 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。
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<String>() {
@Override
public void call(String name) {
Log.d(tag, name);
}
});
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<Drawable>() {
@Override
public void call(Subscriber<? super Drawable> subscriber) {
Drawable drawable = getTheme().getDrawable(drawableRes));
subscriber.onNext(drawable);
subscriber.onCompleted();
}
}).subscribe(new Observer<Drawable>() {
@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<Integer>() {
@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<Drawable>() {
@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<Drawable>() {
@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<Bitmap>() {
@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:
map()
: 事件对象的直接变换,具体功能上面已经介绍过。它是 RxJava 最常用的变换。 ??map()
?的示意图:?[图片上传失败…(image-abb086-1609379969792)]
flatMap()
: 这是一个很有用但非常难理解的变换,因此我决定花多些篇幅来介绍它。 首先假设这么一种需求:假设有一个数据结构『学生』,现在需要打印出一组学生的名字。实现方式很简单:
Student[] students = ...;
Subscriber<String> subscriber = new Subscriber<String>() {
@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<Student> subscriber = new Subscriber<Student>() {
@Override
public void onNext(Student student) {
List<Course> 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<Course> subscriber = new Subscriber<Course>() {
@Override
public void onNext(Course course) {
Log.d(tag, course.getName());
}
...
};
Observable.from(students)
.flatMap(new Func1<Student, Observable<Course>>() {
@Override
public Observable<Course> 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<String>,在订阅时请求 token,并在响应后发送 token
.flatMap(new Func1<String, Observable<Messages>>() {
@Override
public Observable<Messages> call(String token) {
// 返回 Observable<Messages>,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<Messages>() {
@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 <R> Observable<R> lift(Operator<? extends R, ? super T> operator) {
return Observable.create(new OnSubscribe<R>() {
@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)——
subscribe()
?中这句话的?onSubscribe
?指的是?Observable
?中的?onSubscribe
?对象,这个没有问题,但是?lift()
?之后的情况就复杂了点。当含有?
lift()
?时:
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<Integer>() {
@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<String> call(Observable<Integer> 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<User> 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<User>() {
@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<User> getUser(@Query("userId") String userId);
使用的时候是这样的:
getUser(userId)
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
.subscribe(new Observer<User>() {
@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<User>() {
@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<User>() {
@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
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