参考大神抛物线的文章 给Android开发这的RxJava详解

1. 实现原理

扩展的观察者模式。观察者模式的原理不在多说,不懂的(有个网站名字叫百度/Google)。
使用RxJava要弄清楚几个单词的具体含义:
Observable:被观察者、事件源
Observer:订阅者、观察者(RxJava中可以理解为和Subscriber相同)
Subscriber:订阅者,观察者(同Observer)
subscribe 订阅
Observable 和 Observer 通过 subscribe() 方法实现订阅关系,从而 Observable 可以在需要的时候发出事件来通知 Observer。
与传统观察者模式不同, RxJava 的事件回调方法除了普通事件 onNext() (相当于 onClick() / onEvent())之外,还定义了两个特殊的事件:onCompleted() 和 onError()。

  • onCompleted(): 事件队列完结。RxJava 不仅把每个事件单独处理,还会把它们看做一个队列。RxJava 规定,当不会再有新的 onNext() 发出时,需要触发 onCompleted() 方法作为标志。
  • onError(): 事件队列异常。在事件处理过程中出异常时,onError() 会被触发,同时队列自动终止,不允许再有事件发出。
  • 在一个正确运行的事件序列中, onCompleted() 和 onError() 有且只有一个,并且是事件序列中的最后一个。需要注意的是,onCompleted() 和 onError() 二者也是互斥的,即在队列中调用了其中一个,就不应该再调用另一个。

普通的观察者模式
RxJava观察者模式

#2 如何使用

1)创建Obser/Subscriber

Observer 即观察者,它决定事件触发的时候将有怎样的行为。
RxJava中Observer是一个接口,Subscriber是实现了Obser的一个抽象类,并增加了onStart(), unsubscribe()等方法。

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Observer<String> observer = new Observer<String>() {
@Override
public void onNext(String s) {
Log.d(tag, "Item: " + s);
}

@Override
public void onCompleted() {
Log.d(tag, "Completed!");
}

@Override
public void onError(Throwable e) {
Log.d(tag, "Error!");
}
};

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Subscriber<String> subscriber = new Subscriber<String>() {
@Override
public void onNext(String s) {
Log.d(tag, "Item: " + s);
}

@Override
public void onCompleted() {
Log.d(tag, "Completed!");
}

@Override
public void onError(Throwable e) {
Log.d(tag, "Error!");
}
};
  • onStart():从字面都可以明白是什么意思
  • unsubscribe(): 这是 Subscriber 所实现的另一个接口 Subscription 的方法,用于取消订阅。在这个方法被调用后,Subscriber 将不再接收事件。一般在这个方法调用前,可以使用 isUnsubscribed() 先判断一下状态。 unsubscribe() 这个方法很重要,因为在 subscribe() 之后, Observable 会持有 Subscriber 的引用,这个引用如果不能及时被释放,将有内存泄露的风险。所以最好保持一个原则:要在不再使用的时候尽快在合适的地方(例如 onPause() onStop() 等方法中)调用 unsubscribe() 来解除引用关系,以避免内存泄露的发生。

2)创建 Observable

Observable 即被观察者,它决定什么时候触发事件以及触发怎样的事件。
RxJava 使用 create()just(T ...)from(T[])/from(Iterable<? extends T>) 方法来创建一个 Observable

  • create()方法:自己来指定调用规则。

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    Observable observable = Observable.create(new Observable.OnSubscribe<String>() {
    @Override
    public void call(Subscriber<? super String> subscriber) {
    subscriber.onNext("Hello");
    subscriber.onNext("Hi");
    subscriber.onNext("Aloha");
    subscriber.onCompleted();
    }
    });
  • just(T...): 将传入的参数依次发送出来。

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    Observable observable = Observable.just("Hello", "Hi", "Aloha");
    // 将会依次调用:
    // onNext("Hello");
    // onNext("Hi");
    // 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

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    String[] words = {"Hello", "Hi", "Aloha"};
    Observable observable = Observable.from(words);
    // 将会依次调用:
    // onNext("Hello");
    // onNext("Hi");
    // onNext("Aloha");
    // onCompleted();

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:

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observable.subscribe(observer);
// 或者:
observable.subscribe(subscriber);

Observable.subscribe(Subscriber) 的内部实现是这样的(仅核心代码):
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// 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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 将传入的 Subscriber 作为 Subscription 返回。这是为了方便 unsubscribe().

#3 ActionXFunX
除了 subscribe(Observer)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 。

ActionX接口

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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);
  • 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。

Func1 接口

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。

#4. 线程控制 —— Scheduler (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。

    使用线程控制器:

    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。

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      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);
      }
      });

5.变换

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。
1) map()
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。 Func1Action 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()示意图


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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);
}
});

2) 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。)

  • 普通实现

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        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);
  • 使用flatMap()实现

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    Student[] students = ...;
    Observable.from(students)
    .flatMap(new Func1<Student, Observable<Course>>() {
    @Override
    public Observable<Course> call(Student student) {
    return Observable.from(student.getCourses());
    }
    })
    .subscribe(new Action1<Course>() {
    @Override
    public void call(Course course) {
    Log.d(tag, course.getName());
    }
    });
  • 使用map()实现

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    Student[] students = ...;
    Observable.from(students)
    .map(new Func1<Student, Observable<Course>>() {
    @Override
    public Observable<Course> call(Student student) {
    return Observable.from(student.getCourses());
    }
    })
    .subscribe(new Action1<Observable<Course>>() {
    @Override
    public void call(Observable<Course> course) {
    course.subscribe(new Action1<Course>() {
    @Override
    public void call(Course course) {
    Log.d("wgc",course.getName());
    }
    });
    }
    });
  • flatMap()示意图


flatMap()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()map()如何选择? flatMap()

3)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:

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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);

#6. other APIs

  • concat() 组合多个数据源,并依次释放。 依次将多个数据源释放到同一个地方
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    private void testConcat() {
    Observable<String> first = Observable.just("first Observable");
    Observable<String> second = Observable.just("second Observable");
    Observable<String> third = Observable.just("third Observable");

    Observable.concat(first,third,second).subscribe(new Action1<String>() {
    @Override
    public void call(String s) {
    Log.d("concat", s);
    }
    });
    }
    输出结果:first Observable third Observable second Observable
  • first()Last First操作符只会返回第一条数据,并且还可以返回满足条件的第一条数据;Last操作符只返回最后一条满足条件的数据

  • BlockingObservable 这个方法不会对Observable做任何处理,只会阻塞住,当满足条件的数据发射出来的时候才会返回一个BlockingObservable对象。可以使用Observable.toBlocking或者BlockingObservable.from方法来将一个Observable对象转化为BlockingObservable对象。BlockingObservable可以和first操作符进行配合使用

实现三级缓存的模拟:

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boolean memoryCache = false;
boolean diskCache = false;
private void threeLevelCache() {
Observable<String> fromMemory = Observable.create(new Observable.OnSubscribe<String>() {
@Override
public void call(Subscriber<? super String> subscriber) {
if(memoryCache){
subscriber.onNext("from memory");
subscriber.onCompleted();
} else {
subscriber.onCompleted();
}
}
});

Observable<String> fromDisk = Observable.create(new Observable.OnSubscribe<String>() {
@Override
public void call(Subscriber<? super String> subscriber) {
if(diskCache){
subscriber.onNext("from Disk cache");
subscriber.onCompleted();
} else {
subscriber.onCompleted();
}
}
});

Observable<String> fromNet = Observable.just("from NetWork");

Observable.concat(fromMemory,fromDisk,fromNet)
.first()//释放第一个满足条件的Observable
.subscribeOn(AndroidSchedulers.mainThread())//观察者的行为在主线程执行
.subscribe(new Action1<String>() {
@Override
public void call(String s) {
Toast.makeText(RxAndroidTestActivity.this,s,Toast.LENGTH_SHORT).show();
Log.d("cache",s);
memoryCache = true;
diskCache = true;
}
});

}