初识RxJava

作者: 阿敏其人 | 来源:发表于2016-07-31 08:54 被阅读199次

本文出自 “阿敏其人” 简书博客，转载或引用请注明出处。

开篇，自不必说，祭上经典好文给 Android 开发者的 RxJava 详解供参考学习。

关于RxJava的好处：
- 简洁异步

关于RxJava的特点：
- 观察者模式
- 注解
- 动态代理
- 反射

一、RxJava基础

三图小解

图1

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图2

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图3

Paste_Image.png

RxJava 四个基本概念

Observable (可观察者，即被观察者)、
Observer (观察者)、
subscribe (订阅)、
事件。

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。

观察者

观察者有 Observer 和 Subscriber

Observer

Observer 即观察者
Observer有三个事件，onNext ，onCompleted，onError

普通事件 onNext() （类似于onClick）
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。

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!");
    }
};

Subscriber

Observer 也总是会先被转换成一个 Subscriber
Subscriber 比 Observer多了两个事件

onStart(): 这是 Subscriber 增加的方法。它会在 subscribe 刚开始，而事件还未发送之前被调用，可以用于做一些准备工作，例如数据的清零或重置。这是一个可选方法，默认情况下它的实现为空。需要注意的是，如果对准备工作的线程有要求（例如弹出一个显示进度的对话框，这必须在主线程执行）， onStart() 就不适用了，因为它总是在 subscribe 所发生的线程被调用，而不能指定线程。要在指定的线程来做准备工作，可以使用 doOnSubscribe() 方法，具体可以在后面的文中看到。
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。

Observable 被观察者

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();
    }
});

可以看到，这里传入了一个 OnSubscribe 对象作为参数。OnSubscribe 会被存储在返回的 Observable 对象中，它的作用相当于一个计划表，当 Observable 被订阅的时候，OnSubscribe 的 call() 方法会自动被调用，事件序列就会依照设定依次触发（对于上面的代码，就是观察者Subscriber 将会被调用三次 onNext() 和一次 onCompleted()）。这样，由被观察者调用了观察者的回调方法，就实现了由被观察者向观察者的事件传递，即观察者模式。

二、代码来来来

首先：

AS引入

compile 'io.reactivex:rxjava:1.1.6'

二.1、基础测试代码一

基本使用

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        Observable<String> observable = Observable.create(new Observable.OnSubscribe<String>() {
            @Override
            public void call(Subscriber<? super String> subscriber) {
                subscriber.onNext("观察者的Observable");
            }
        });

        Subscriber<String> subscriber = new Subscriber<String>() {
            @Override
            public void onCompleted() {

            }

            @Override
            public void onError(Throwable e) {

            }

            @Override
            public void onNext(String s) {
                System.out.println("======观察者  Subscriber执行，参数： "+s);
            }
        };

        observable.subscribe(subscriber);
    }
}

.
.
打印结果：

======观察者  Subscriber执行，参数： 观察者的Observable

二.2、基础测试代码二

create() 方法是 RxJava 最基本的创造事件序列的方法。基于这个方法， RxJava 还提供了一些方法用来快捷创建事件队列，例如：

just(T...): 将传入的参数依次发送出来。
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。

** just(T...)**

package com.am.rxjavatest;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;

import rx.Observable;
import rx.Subscriber;

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        /**
         * create() 方法是 RxJava 最基本的创造事件序列的方法。基于这个方法， RxJava 还提供了一些方法用来快捷创建事件队列，例如：

         just(T...): 将传入的参数依次发送出来。
         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。
         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。
         */
        Observable<String> observable = Observable.just("张一","张二","张三");

        Subscriber<String> subscriber = new Subscriber<String>() {
            @Override
            public void onCompleted() {
            }

            @Override
            public void onError(Throwable e) {
            }

            @Override
            public void onNext(String s) {
                System.out.println("======观察者  Subscriber执行，参数： "+s);
            }
        };

        observable.subscribe(subscriber);
    }
}

输出结果：

 ======观察者  Subscriber执行，参数： 张一
 ======观察者  Subscriber执行，参数： 张二
 ======观察者  Subscriber执行，参数： 张三

输出证明，Observable<String> observable = Observable.just("张一","张二","张三");相当于是指向了
// onNext("张一");
// onNext("张二");
// onNext("张三");

.
.
或者好汉你想这么整（演示from）：

from(T[]) / from(Iterable<? extends T>) :

String [] names = {"张一","张二","张三"};

        Observable<String> observable = Observable.from(names);

        Subscriber<String> subscriber = new Subscriber<String>() {
            @Override
            public void onCompleted() {
            }

            @Override
            public void onError(Throwable e) {
            }

            @Override
            public void onNext(String s) {
                System.out.println("======观察者  Subscriber执行，参数： "+s);
            }
        };

        observable.subscribe(subscriber);

输出效果一致。

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().

至此哦，我们看到这种奇怪的“被观察者订阅观察者”的现象也就不足为奇了，从程序角度来说更加合适。

.
.

二.2、基础测试代码三

加载图片

public class MainActivity extends Activity {

    private ImageView mIv;
    private int resId = R.mipmap.ic_launcher;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        mIv = (ImageView) findViewById(R.id.mIv);


        Observable.create(new Observable.OnSubscribe<Drawable>() {
            @Override
            public void call(Subscriber<? super Drawable> subscriber) {
                Drawable drawable = ContextCompat.getDrawable(MainActivity.this,resId);
                subscriber.onNext(drawable);
                subscriber.onCompleted();
            }
        }).subscribe(new Observer<Drawable>() {
            @Override
            public void onNext(Drawable drawable) {
                mIv.setImageDrawable(drawable);
            }

            @Override
            public void onCompleted() {
            }

            @Override
            public void onError(Throwable e) {
                Toast.makeText(MainActivity.this, "Error!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        });

    }
}

效果演示：

Paste_Image.png

或者你想这么写

public class MainActivity extends Activity {

    private ImageView mIv1;
    private ImageView mIv2;

    private int[] itemBgs = {R.mipmap.ic_launcher, R.mipmap.panda };
    private ImageView[] pics;


    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mIv1 = (ImageView) findViewById(R.id.mIv1);
        mIv2 = (ImageView) findViewById(R.id.mIv2);

        pics = new ImageView[]{mIv1,mIv2};
        
        // 第一步写一个被观察者  在onCall里面给onNext传入必要的数据，在合适的地方onCompleted
        // 要观察的类型传递的类型是 Drawable
        Observable<Drawable> observable = Observable.create(new Observable.OnSubscribe<Drawable>() {
            @Override
            public void call(Subscriber<? super Drawable> subscriber) {
                Drawable drawable = ContextCompat.getDrawable(MainActivity.this,R.mipmap.panda);
                subscriber.onNext(drawable); // 关键一步  被观察者被被订阅后把数据拿给  观察者
                subscriber.onCompleted();
            }
        });

        // 第二步 写一个观察者 在onNext里面写上我们进行的操作
        Subscriber<Drawable> subscriber = new Subscriber<Drawable>() {
            @Override
            public void onCompleted() {

            }

            @Override
            public void onError(Throwable e) {

            }

            @Override
            public void onNext(Drawable drawable) {
                mIv1.setImageDrawable(drawable);
            }
        };

        // 第三步，产生订阅关系，没错有一点别扭，看起来是 被观察者 订阅 观察者
        observable.subscribe(subscriber);

    }
}

二.2、基础测试代码四观察者的不完整Action

        String[] names = {"123123","345345"};
        Observable.from(names)
                .subscribe(new Action1<String>() {
                    @Override
                    public void call(String name) {
                        System.out.println("=============:"+name);
                    }
                });

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。
.
.

三、 Schedulers

是的，上面的代码看起并没什么卵用的样子，他们都是同步的，我们说Rx的强大在于异步的简洁。

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）。

列举几个调度器

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 Schedule。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。
AndroidSchedulers.mainThread()，Android 专用Android 还有一个专用
（AndroidSchedulers.mainThread(需要引入 compile 'io.reactivex:rxandroid:1.2.1'）

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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。

小例子

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mIv1 = (ImageView) findViewById(R.id.mIv1);
        mIv2 = (ImageView) findViewById(R.id.mIv2);

        pics = new ImageView[]{mIv1,mIv2};

        /**
         * 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。
         */
        String[] names = {"123123","345345"};
        Observable.from(names)
                .subscribeOn(Schedulers.io())
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                .subscribe(new Action1<String>() {
                    @Override
                    public void call(String name) {
                        System.out.println("=============:"+name);
                    }
                });
    }

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。

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。

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。

多次切换线程

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。那么，可不可以多次切换线程？

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。**
当使用了多个 subscribeOn() 的时候，只有第一个 subscribeOn() 起作用。

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四、变换

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

回顾一下常见的安卓点击
Button -> 被观察者、
OnClickListener -> 观察者、
setOnClickListener() -> 订阅，
onClick() -> 事件

回顾一下RxJava的几个概念

RxJava 有四个基本概念：
Observable (可观察者，即被观察者)、
Observer (观察者)、
subscribe (订阅)、
事件

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。

变换 —— map

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，和 ActionX 一样， FuncX 也有多个，用于不同参数个数的方法

FuncX 包装的是有返回值的方法。
ActionX 包装的是无返回值的方法。

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。map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：

变换 —— flatMap

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);

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：

使用传入的事件对象创建一个 Observable 被观察者对象；
并不发送这个 Observable, 而是将它激活，于是它开始发送事件；
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。

flatMap()是先将这些 Course 添加到了一个新的集合里，然后再依次发射出去的，并不是每遍历一个 Student 就发送一次。

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。

** 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）

我们把上面的代码，具体一点

发具体示例

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        Course chinese = new Course("语文");
        Course math = new Course("数学");
        Course eng = new Course("英语");

        Student st1 = new Student();
        st1.name = "张三";
        ArrayList<Course> courses1 = new ArrayList<>();
        courses1.add(chinese);
        courses1.add(math);
        courses1.add(eng);
        st1.coursesList = courses1;

        Student st2 = new Student();
        st2.name = "李四";
        ArrayList<Course> courses2 = new ArrayList<>();
        courses2.add(new Course("睡觉课"));

        st2.coursesList = courses2;

        Student[] stus = {st1,st2};

        Subscriber<Course> subscriber = new Subscriber<Course>() {
            
            @Override
            public void onStart() {
                super.onStart();
                System.out.println("============ subscriber onStart ");
            }

            @Override
            public void onNext(Course course) {
                System.out.println("============ 课程 "+course.courseName);
            }

            @Override
            public void onCompleted() {
                System.out.println("============ subscriber onCompleted ");
            }

            @Override
            public void onError(Throwable e) {
            }

        };

        Observable.from(stus).flatMap(new Func1<Student, Observable<Course>>() {
            @Override
            public Observable<Course> call(Student student) {
                return Observable.from(student.coursesList);
            }
        }).subscribe(subscriber);

    }
}

打印输出：

06-23 23:26:36.683 7934-7934/com.am.rxjavatest I/System.out: ============ subscriber onStart 
06-23 23:26:36.686 7934-7934/com.am.rxjavatest I/System.out: ============ 课程 语文
06-23 23:26:36.687 7934-7934/com.am.rxjavatest I/System.out: ============ 课程 数学
06-23 23:26:36.687 7934-7934/com.am.rxjavatest I/System.out: ============ 课程 英语
06-23 23:26:36.687 7934-7934/com.am.rxjavatest I/System.out: ============ 课程 睡觉课
06-23 23:26:36.687 7934-7934/com.am.rxjavatest I/System.out: ============ subscriber onCompleted

从上面

return Observable.from(student.coursesList);

这句代码，我们可以看到，flatMap真的就是每一个学生的每一个课程都放在一个集合里面，最后统一发送的。

变换的原理

主要是利用是lift()和 compose() 方法
具体可以参考开篇提到的扔物线的博客。

初识RxJava

一、RxJava基础

RxJava 四个基本概念

观察者

Observer

Subscriber

Observable 被观察者

二、代码来来来

二.1、基础测试代码一

二.2、基础测试代码二

二.2、基础测试代码三

二.2、基础测试代码四观察者的不完整Action

三、 Schedulers

多次切换线程

四、变换

变换 —— map

变换 —— flatMap

变换的原理

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二.2、基础测试代码二

二.2、基础测试代码三

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变换 —— map

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