Rxjava解析

2019-04-12 本文已影响0人 taijielan

Rxjava git:地址

RxAndroid git:地址

至于为什么提到RxAndroid，切换线程时将会用到。
RxJava中文文档
先说Rxjava 的好处，Rxjava的好处是异步调用，那么Android中已经有Handler，AsynTask了，为什么还需要Rxjava呢？首先是Android中进行耗时操作不能在UI线程，当进行网络请求的时候，需要另开线程，当更新UI时又需要切换到UI线程，首先引起的是代码可阅读性不是强，但是Rxjava通过操作符，实现链式编程，用户可以关注业务逻辑的实现，不用去管线程调度的问题，保持代码的可读性，再有就是Rxjava提供各种操作符，可以将请求过程中的数据更新，过滤成为自己想要的数据。
Rxjava操作符，如何使用可以看下官方文档，下面来看下Rxjava实现。
首先Rxjava中必须要的Observable（被观察者）observer（观察者），因为只有观察者订阅被观察者，被观察者中的事件才会发送发送出来。
看一个Rxjava的简单实现。

Observable.create(new ObservableOnSubscribe<String>() {
            @Override
            public void subscribe(ObservableEmitter<String> emitter) throws Exception {
                emitter.onNext("111");
            }
        }).subscribe(new Observer<Object>() {
            @Override
            public void onSubscribe(Disposable d) {
                Log.e("info","onSubscribe");
            }
            @Override
            public void onNext(Object o) {
                Log.e("info","onNext");
            }
            @Override
            public void onError(Throwable e) {
                Log.e("info","onError");
            }
            @Override
            public void onComplete() {
                Log.e("info","onComplete");
            }
        });

首先来看下Observer对象，如果其中onError,onComplete这俩个方法不能同时执行，如果俩个方法已经执行了了，则不能调用onNext方法了，也就是当前Observable和Observer已经无订阅关系了。
再来看下为什么要先说只有观察者订阅被观察者之后才能发送消息呢？看下subscribe方法，是将Observable与Observer连接起来，看下其中的实现

    public final void subscribe(Observer<? super T> observer) {
        ObjectHelper.requireNonNull(observer, "observer is null");
    
       ...
          //关键的实现
            subscribeActual(observer);
        ...
    }

发现调用了subscribeActual（observer）方法，这是一个抽象方法。然后再看下Observable.create()方法中

 @CheckReturnValue
    @NonNull
    @SchedulerSupport(SchedulerSupport.NONE)
    public static <T> Observable<T> create(ObservableOnSubscribe<T> source) {
        ObjectHelper.requireNonNull(source, "source is null");
        return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableCreate<T>(source));
    }

获取一个Observable 的真正实例ObservableCreate，看下它的subscribeActual(observer)方法

    @Override
    protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
        CreateEmitter<T> parent = new CreateEmitter<T>(observer);//1
        observer.onSubscribe(parent);//2
        try {
            source.subscribe(parent);//3
        } catch (Throwable ex) {
            Exceptions.throwIfFatal(ex);
            parent.onError(ex);
        }
    }

CreateEmitterextends Disposable这个类的主要作用是让观察者与被观察者建立联系，也通过此将联系中断。看到上面的2，我们知道系统会默认回调Disposable 对象给我们，如果当前Disposable调用dispose()，将会可以手动释放掉当前的联系。
1处将发射器与观察者关联起来，在发射器中存放一个观察者的实例。
3处是将发射器与被观察者关联起来，在被观察中通过发射器发送一个消息，通过发射器转发给关联转发器的观察者对象，所以emitter.onNext("111");那么我们将会在观察者中的onNext(Object o)方法中收到一个消息中CreateEmitter中的接收。

   @Override
        public void onNext(T t) {
           ...
            if (!isDisposed()) {
                observer.onNext(t);
            }
        }

上面就是一个简单的Rxjava调用已经接收，以及处理数据流的流程。
如果我们想取消订阅
Observable.create(new ObservableOnSubscribe<Object>() {
@Override
public void subscribe(ObservableEmitter<Object> emitter) throws Exception {
Log.e("info","--subscribe");
emitter.onNext("11");
// emitter.onComplete();
// emitter.onNext("22");
// emitter.onNext("22");
// emitter.onNext("33");
}
}).subscribe(new Observer<Object>() {
@Override
public void onSubscribe(Disposable d) {
disposable =d;
//关键代码
disposable.dispose();

...
}
disposable.dispose() 直接取消订阅即可，我们看下里面如何取消订阅的 disposable其实就是前面的parent的，也就是CreateEmitter实例，CreateEmitter继承自AtomicReference<Disposable>，AtomicReference<Disposable>这个类是对对象的原子操作。disposable.dispose()调用

 @Override
        public void dispose() {
            DisposableHelper.dispose(this);
        }

执行的是DisposableHelper.dispose(this);方法

   public static boolean dispose(AtomicReference<Disposable> field) {
        Disposable current = field.get();
        Disposable d = DISPOSED;
    // 如果当前的对象不为DISPOSED
        if (current != d) {
    //设置当前为状态为DISPOSED，并且返回原来的值
            current = field.getAndSet(d);
            if (current != d) {
    // 如果前面的原子引用不为null，则废弃前面的。
                if (current != null) {
                    current.dispose();
                }
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

再 onNext之前先判断当前的状态

 public void onNext(T t) {
           ...
            if (!isDisposed()) {
                observer.onNext(t);
            }
        }

看下isDisposed ()方法

  @Override
        public boolean isDisposed() {
            return DisposableHelper.isDisposed(get());
        }

也是调用的DisposableHelper中的方法

 /**
     * Checks if the given Disposable is the common {@link #DISPOSED} enum value.
     * @param d the disposable to check
     * @return true if d is {@link #DISPOSED}
     */
    public static boolean isDisposed(Disposable d) {
        return d == DISPOSED;
    }

下面看下Rxjava的线程切换模型。

*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。
Android 还有一个专用的AndroidSchedulers.mainThread()，它指定的操作将在 Android 主线程运行。

Observable.create(new ObservableOnSubscribe<String>() {
                    @Override
                    public void subscribe(ObservableEmitter<String> emitter) throws Exception {
                        emitter.onNext("111");
                        Log.e("info","---->"+Thread.currentThread());
                    }
                }).flatMap(new Function<String, ObservableSource<?>>() {
                    @Override
                    public ObservableSource<?> apply(String s) throws Exception {
                        Log.e("info","---->"+Thread.currentThread()); //4
                        return null;
                    }
                }).subscribeOn(Schedulers.io())
                        .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                        .subscribe(new Observer<Object>() {
                            @Override
                            public void onSubscribe(Disposable d) {

                                Log.e("info","--onSubscribe" +Thread.currentThread()); //5
                            }

                            @Override
                            public void onNext(Object o) {
                                Log.e("info","--onNext"+Thread.currentThread());
                            }

                            @Override
                            public void onError(Throwable e) {
                                Log.e("info","--onError"+Thread.currentThread());
                            }

                            @Override
                            public void onComplete() {
                                Log.e("info","--onComplete"+Thread.currentThread());
                            }
                        });
            }

Rxjava的订阅流程是自下而上传递的。也即是说先会执行离Observable.subscribe(observer)最近的Obsevable，然后再向上传递。
subscribeOn()表示订阅的线程，observeOn ()表示观察的线程，
subscribeOn表示被观察者中的需要执行操作执行所在的线程，并非指的是当前线程。
先看下subscribeOn()方法，

public final class ObservableSubscribeOn<T> extends AbstractObservableWithUpstream<T, T> {
 ...

    @Override
    public void subscribeActual(final Observer<? super T> observer) {
        final SubscribeOnObserver<T> parent = new SubscribeOnObserver<T>(observer);//1
        observer.onSubscribe(parent);//2
        parent.setDisposable(scheduler.scheduleDirect(new SubscribeTask(parent)));//3
    }
...
}

具体实现在ObservableSubscribeOn类中

首先从上面2,5可以确认Observer.onSubscribe()是在当前线程执行的。
通过查看日志4 可以确认订阅流程是在新开的线程中。
下面分析代3:
首先3中的scheduler 为IoScheduler。
parent.setDisposable()方法设置返回的Disposable对象，这个Disposable对象实例是一个DisposeTask对象。
由外而内的分析，
parent.setDisposable()方法的调用

 void setDisposable(Disposable d) {
            DisposableHelper.setOnce(this, d);
        }

具体的调用是

 public static boolean setOnce(AtomicReference<Disposable> field, Disposable d) {
        ObjectHelper.requireNonNull(d, "d is null");
        if (!field.compareAndSet(null, d)) {
            d.dispose();
            if (field.get() != DISPOSED) {
                reportDisposableSet();
            }
            return false;
        }
        return true;
    }

默认field字段是无值的，将DisposeTask 传递给SubscribeOnObserver,上面的主要目的是设置为SubscribeOnObserver默认值，DisposeTask 可以关联到订阅的线程，这样的话，如果取消订阅就可以将正在订阅的任务废弃掉。
事实也是这样,当调用废弃线程时的操作。

 @Override
        public void dispose() {
            if (runner == Thread.currentThread() && w instanceof NewThreadWorker) {
                ((NewThreadWorker)w).shutdown();
            } else {
                w.dispose();
            }
        }

w是 EventLoopWorker实例，所以这个地方调用的是EventLoopWorker.dispose()。
现在知道dispose ()的真实调用地址了，
现在知道如何取消Observer和Observable的订阅关系了，那么Observable是如何切换到其他线程的？
我们知道Observable是从下往上传递的，而Observable 中的回调是从上往下传递的。可能听起来很蛋疼，以上面的例子来说

 Observable.create(new ObservableOnSubscribe<Object>() {
               ....
            }).flatMap(new Function<Object, ObservableSource<?>>() {
            ...
             }).subscribeOn(Schedulers.io())
          ...
            .subscribe(Observer<? super T> observer)
             ....

首先这个执行顺序是从subscribe ()调用开始，这个很关键，前面说了，如果没有订阅，那么被观察者中的将不会执行，只有在该方法执行的情况下，订阅者与被订阅者才会产生联系。在subscribe ()方法中，

  @SchedulerSupport(SchedulerSupport.NONE)
    @Override
    public final void subscribe(Observer<? super T> observer) {
        ObjectHelper.requireNonNull(observer, "observer is null");
          ...
            subscribeActual(observer);
      ...
    }

实现的是抽象方法是subscribeActual (),具体是实现是在子类中，不同子类的实现不同，每个子类中都有上一个ObservableSource的对象source,然后在子类的subscribeActual ()方法中调用上一个Observable（也就是source）的subscribe()方法以此向上传递。到这里也就明白，为什么在subscribeOn(Schedulers.io())中线程切换之后其他Observable中的调用就都是在新的线程了。
如何切换到新线程？实现在scheduler.scheduleDirect(new SubscribeTask(parent))方法中。
SubscribeTask实现Runnable接口，在run方法中

 @Override
        public void run() {
            source.subscribe(parent);
        }

这个source就是上一个ObservableSource对象,parent猜也能猜到是一个Observer对象，现在的任务是要将new SubscribeTask(parent)在一个新线程中执行，就可实现订阅在新线程执行的操作。由此可知scheduler.scheduleDirect必定开了一个新线程，scheduler实现是IoScheduler，具体的调用是在EventLoopWorker类中的父类NewThreadWorker，通过线程池调用。

    public ScheduledRunnable scheduleActual(final Runnable run, long delayTime, @NonNull TimeUnit unit, @Nullable DisposableContainer parent) {
    ...
  ScheduledRunnable sr = new ScheduledRunnable(decoratedRun, parent);
//decoratedRun 就是前面的 SubscribeTask
     ....
        Future<?> f;
        try {
            if (delayTime <= 0) {
                f = executor.submit((Callable<Object>)sr);
            } else {
                f = executor.schedule((Callable<Object>)sr, delayTime, unit);
            }
            sr.setFuture(f);
        } catch (RejectedExecutionException ex) {
         ...
        }
        return sr;
    }

启动新线程的订阅的过程分心完成。
至于如何切回到主线程，其实是通过Handler，通过主线程的handler来实现切换。

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Rxjava git:地址

RxAndroid git:地址

下面看下Rxjava的线程切换模型。

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