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RxJava技术内幕揭秘,手写实现异步编程神器

RxJava技术内幕揭秘,手写实现异步编程神器

作者: 谁动了我的代码 | 来源:发表于2023-04-24 21:16 被阅读0次

    概述

    RxJava是一个在Java虚拟机上实现的异步和基于事件驱动的编程库,它是ReactiveX的Java版本,提供了一种方便和优雅的方式来编写异步和响应式编程代码。RxJava的核心架构包括以下几个方面:

    Observable

    Observable是RxJava的核心类型之一,表示一个可被观察的数据源,可以发出一系列的事件。这些事件可以是普通的数据对象、错误信号或者完成信号。当数据源产生事件时,可以使用subscribe()方法注册一个观察者,以便接收事件。

    Observer

    Observer是RxJava中观察者的角色,它可以订阅一个Observable,并在Observable发出事件时接收并处理这些事件。Observer接口定义了三个方法:onNext()、onError()和onComplete(),分别表示处理普通数据、处理错误和处理完成事件。

    Scheduler

    Scheduler是RxJava中用于线程控制的类型。RxJava提供了多种类型的Scheduler,包括io、computation、newThread、single等,分别用于不同的场景和任务。Scheduler可以通过observeOn()方法指定,用于指定下游Observable的操作线程。

    Operator

    Operator是RxJava中的操作符,可以对Observable产生的事件流进行转换和操作。RxJava提供了丰富的操作符,包括map()、flatMap()、filter()、reduce()等,可以用于对事件流进行过滤、变换、聚合等各种操作。

    Subscription

    Subscription表示订阅关系,用于控制Observable与Observer之间的订阅关系。通过Subscription,可以对Observable的生命周期进行控制,比如取消订阅、获取订阅状态等。

    手写链式调度

    链式调度指的是在异步任务中,通过链式调用的方式实现任务的串联和顺序执行。实现手写链式调度需要以下几个步骤:

    定义任务类

    首先需要定义一个任务类,用于封装需要执行的任务。任务类可以包含一个执行任务的方法,该方法可以返回一个CompletableFuture对象,表示任务的执行结果。

    实现任务链

    接下来需要将多个任务串联起来,形成一个任务链。可以通过CompletableFuture的thenCompose()方法来实现任务链。具体地,可以在每个任务的执行方法中调用thenCompose()方法,将下一个任务与当前任务进行串联。

    执行任务链

    最后需要执行任务链,即调用第一个任务的执行方法,并等待任务链的结束。可以通过CompletableFuture的join()方法实现等待任务链结束,并获取任务链的执行结果。

    以下是一个简单的手写链式调度示例代码:

    arduinoCopy codepublic class Task {
        public CompletableFuture<String> execute() {
            return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                return "Task 1";
            });
        }
    }
    
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Task task1 = new Task();
            Task task2 = new Task();
            Task task3 = new Task();
    
            CompletableFuture<String> result = task1.execute()
                    .thenCompose(s -> task2.execute())
                    .thenCompose(s -> task3.execute());
    
            System.out.println(result.join());
        }
    }
    

    在这个示例中,我们定义了一个Task类,用于封装需要执行的任务。然后定义了三个Task对象,并将它们串联起来,形成一个任务链。最后执行任务链,并通过join()方法获取任务链的执行结果。

    手写事件变换

    事件变换指的是在RxJava中对Observable中发射的事件进行转换的操作。通常使用map()、flatMap()、concatMap()、switchMap()等方法来实现事件变换。手写事件变换可以让我们更深入地了解事件转换的原理和实现方式。

    实现手写事件变换需要以下几个步骤:

    定义一个Observable对象

    首先需要定义一个Observable对象,用于发射事件。可以使用Observable.create()方法创建一个Observable对象,并在subscribe()方法中调用onNext()方法发射事件。

    实现事件变换操作符

    接下来需要实现事件变换操作符。可以通过定义一个Operator对象来实现事件变换操作符。Operator对象中需要实现call()方法,该方法用于接收Subscriber对象,并将Subscriber对象转换成新的Subscriber对象,使得新的Subscriber对象可以接收经过转换后的事件。

    应用事件变换操作符

    最后需要将事件变换操作符应用到Observable对象上。可以通过Observable.lift()方法来实现将事件变换操作符应用到Observable对象上。该方法接收一个Operator对象作为参数,并返回一个新的Observable对象,新的Observable对象中包含了事件变换操作符的逻辑。

    以下是一个简单的手写事件变换示例代码:

    typescriptCopy codepublic class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Observable.create(new Observable.OnSubscribe<Integer>() {
                @Override
                public void call(Subscriber<? super Integer> subscriber) {
                    subscriber.onNext(1);
                    subscriber.onNext(2);
                    subscriber.onNext(3);
                    subscriber.onCompleted();
                }
            }).lift(new Operator<Integer, String>() {
                @Override
                public Subscriber<? super Integer> call(Subscriber<? super String> subscriber) {
                    return new Subscriber<Integer>() {
                        @Override
                        public void onCompleted() {
                            subscriber.onCompleted();
                        }
    
                        @Override
                        public void onError(Throwable e) {
                            subscriber.onError(e);
                        }
    
                        @Override
                        public void onNext(Integer integer) {
                            subscriber.onNext("The number is " + integer);
                        }
                    };
                }
            }).subscribe(new Subscriber<String>() {
                @Override
                public void onCompleted() {
                    System.out.println("onCompleted");
                }
    
                @Override
                public void onError(Throwable e) {
                    e.printStackTrace();
                }
    
                @Override
                public void onNext(String s) {
                    System.out.println(s);
                }
            });
        }
    }
    

    在这个示例中,我们定义了一个Observable对象,并使用lift()方法将一个事件变换操作符应用到该Observable对象上。事件变换操作符将原本发射的整型数值转换成了字符串,并在Subscriber对象中发射新的事件。最后我们使用一个新的Subscriber对象来接收经过变换后的事件,并打印输出。

    手写线程切换

    在RxJava中,使用subscribeOn()方法和observeOn()方法可以实现线程切换。subscribeOn()方法用于指定Observable对象的事件产生的线程,而observeOn()方法用于指定Subscriber对象接收事件的线程。手写线程切换可以让我们更深入地了解线程切换的原理和实现方式。

    实现手写线程切换需要以下几个步骤:

    定义一个Observable对象

    首先需要定义一个Observable对象,用于发射事件。可以使用Observable.create()方法创建一个Observable对象,并在subscribe()方法中调用onNext()方法发射事件。

    实现线程切换逻辑

    接下来需要实现线程切换逻辑。可以通过定义一个Transformer对象来实现线程切换逻辑。Transformer对象中需要实现apply()方法,该方法用于接收Observable对象,并返回一个新的Observable对象,在新的Observable对象中指定了事件产生和接收的线程。

    应用线程切换逻辑

    最后需要将线程切换逻辑应用到Observable对象上。可以通过Observable.compose()方法来实现将线程切换逻辑应用到Observable对象上。该方法接收一个Transformer对象作为参数,并返回一个新的Observable对象,新的Observable对象中包含了线程切换逻辑。

    以下是一个简单的手写线程切换示例代码:

    typescriptCopy codepublic class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Observable.create(new Observable.OnSubscribe<Integer>() {
                @Override
                public void call(Subscriber<? super Integer> subscriber) {
                    System.out.println("current thread: " + Thread.currentThread().getName());
                    subscriber.onNext(1);
                    subscriber.onCompleted();
                }
            }).compose(new ObservableTransformer<Integer, Integer>() {
                @Override
                public Observable<Integer> apply(Observable<Integer> upstream) {
                    return upstream.subscribeOn(Schedulers.newThread())
                            .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread());
                }
            }).subscribe(new Subscriber<Integer>() {
                @Override
                public void onCompleted() {
                    System.out.println("onCompleted");
                }
    
                @Override
                public void onError(Throwable e) {
                    e.printStackTrace();
                }
    
                @Override
                public void onNext(Integer integer) {
                    System.out.println("current thread: " + Thread.currentThread().getName());
                    System.out.println("The number is " + integer);
                }
            });
        }
    }
    

    在这个示例中,我们定义了一个Observable对象,并使用compose()方法将一个线程切换逻辑应用到该Observable对象上。线程切换逻辑将事件产生的线程切换到了新线程中,而将事件接收的线程切换到了主线程中。最后我们使用一个Subscriber对象来接收经过线程切换后的事件,并打印输出。有关更多的Android核心技术框架技术,可以前往参考这个文档《Android核心技术手册》里面包含的Android技术文档有30多个;其中包含的技术点有上千个。点击查看详细类目。

    总结

    RxJava是一个强大的异步和响应式编程框架,它的核心架构包括Observable、Observer、Scheduler、Operator和Subscription等几个部分。掌握RxJava的核心架构,可以帮助开发者更加深入地理解RxJava的工作原理和应用场景,从而更好地应用RxJava进行异步和响应式编程。

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