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RxJava基本原理解析(一)

RxJava基本原理解析(一)

作者: yotods | 来源:发表于2019-03-21 14:33 被阅读0次

    最近有时间,研究了一下Rxjava的实现,发现还是挺巧妙的一种架构(我是写不出来)
    尝试的实现了一下,你猜怎么着~ 哈哈 写出来了!(当然是最基本的)
    其实不难,主要是绕。我这几篇写一下我的经验吧~

    RxJava基本原理解析(一) - 主要基本理论
    RxJava基本原理解析(二) - 线程切换之上行:subscribeOn (怎么办..懒得写)
    RxJava基本原理解析(三) - 线程切换之下行:observeOn (怎么办..懒得写)
    RxJava基本原理解析(三) - 操作符之:map (怎么办..懒得写)

    一、链式编程

    主要是说,rxjava中类似 rxjava.a().b().c();是怎么实现的,这点很重要,一定要理解。
    我们看一下简单的Demo,不直接上Rx是为了更好的理解,后续会结合Rx一起看,事半功倍。
    先写4个类,分别是A,A1,A2,A3。看代码

    // 这是一个抽象类,A1,A2,A3都继承此类,并且实现了go的方法
    public abstract class A {
        public abstract void go();
        // 创建A1
        public static A createA1() {
            return new A1();
        }
        // 创建A2
        public A createA2() {
            return new A2(this);
        }
        // 创建A3
        public A createA3() {
            return new A3(this);
        }
    }
    
    public class A1 extends A {
        // 实现go方法,打印a1
        @Override
        public void go() {
            Log.i("aaa", "a1");
        }
    }
    
    public class A2 extends A {
        private A a;
        //传入A对象
        public A2(A a) {
            this.a = a;
        }
        // 实现go方法,打印a2,并调用a.go
        @Override
        public void go() {
            Log.i("aaa", "a2");
            a.go();
        }
    }
    
    public class A3 extends A {
        private A a;
        //传入A对象
        public A3(A a) {
            this.a = a;
        }
        // 实现go方法,打印a2,并调用a.go
        @Override
        public void go() {
            Log.i("aaa", "a3");
            a.go();
        }
    }
    

    此时调用A.createA1().createA2().createA3().go();
    如我们所愿:

    I/aaa: a3
    I/aaa: a2
    I/aaa: a1
    

    是怎么倒序打印出来的呢?
    我们看到在createA2和createA3时,分别传入了this,也就是A的实例。分析一下流程:

    A.createA1() //此时 A=A1
     .createA2(); // new之前this=A=A1,所以在new A2(this),是把A1传入了A2。new之后A=A2
     .createA3(); // new之前this=A=A2,所以在new A3(this),是把A2传入了A3。new之后A=A3
     .go();
    
    由于此时A=A3,所以先调用A3的go(),打印"a3",A3中的A=A2,
    所以a.go(),会调用A2的go(),打印"a2",A2中的A=A1,
    所以会调用A1的go(),打印"a1"。
    

    说完了,下一个

    二、接口互调

    private interface IA {
        void subscribe(IB ib);
    }
    
    private interface IB {
        void onNext(String aa);
    
        void onError();
    
        void onComplete();
    }
    
    // 执行这个方法
    private void simpleRxJava() {
        IA ia = new IA() {
            @Override
            public void subscribe(IB ib) {
                ib.onNext("aaaa");
                ib.onError();
                ib.onComplete();
            }
        };
    
        IB ib = new IB() {
            @Override
            public void onNext(String aa) {
                Log.i(TAG, aa);
            }
    
            @Override
            public void onError() {
            }
    
            @Override
            public void onComplete() {
            }
        };
        ia.subscribe(ib);
    }
    

    看完这个,是不是觉得有点眼熟,哦不,是很眼熟。
    没错,你已经掌握了RxJava的精髓!!
    此时,你有想过把 链式编程+接口互调 结合在一起吗???如果没有,请右上角叉叉离开这里吧!


    三、结合RxJava

    之后提到一下这段代码,我就把它称为 经典代码 吧。

    // 经典代码
    Observable.create(new ObservableOnSubscribe<String>() {
        @Override
        public void subscribe(ObservableEmitter<String> emitter) throws Exception {
            emitter.onNext("经典代码");
        }
    })
            // .subscribeOn(Schedulers.io()) // 这篇文章不说这个
            // .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 这篇文章不说这个
            .subscribe(new Observer<String>() {
                @Override
                public void onSubscribe(Disposable d) {
                }
    
                @Override
                public void onNext(String s) {
                }
    
                @Override
                public void onError(Throwable e) {
                }
    
                @Override
                public void onComplete() {
                }
            });
    

    看着有没有很像接口互调的例子呢?我们看一下ObservableOnSubscribe和Observer。

    // ObservableOnSubscribe
    public interface ObservableOnSubscribe<T> {
        void subscribe(@NonNull ObservableEmitter<T> emitter) throws Exception;
    }
    
    // Observer
    public interface Observer<T> {
        void onSubscribe(@NonNull Disposable d);
        void onNext(@NonNull T t);
        void onError(@NonNull Throwable e);
        void onComplete();
    }
    

    这两个都是接口,但是void subscribe(@NonNull ObservableEmitter<T> emitter) ObservableEmitter是什么,为什么不是Observer呢?我们来看一下ObservableEmitter。

    // ObservableEmitter
    public interface ObservableEmitter<T> extends Emitter<T> {
        void setDisposable(@Nullable Disposable d);
        void setCancellable(@Nullable Cancellable c);
        ObservableEmitter<T> serialize();
        boolean tryOnError(@NonNull Throwable t);
    }
    
    // Emitter
    public interface Emitter<T> {
        void onNext(@NonNull T value);
        void onError(@NonNull Throwable error);
        void onComplete();
    }
    

    我们发现了ObservableEmitter extends Emitter Emitter中有我们想要的那三个方法,那么onSubscribe()怎么办呢?它们两个接口又是怎么连接起来的呢?然后又是怎么调用的呢?Observer怎么又变成了ObservableEmitter?
    这一系列的问题,这是人性的扭曲,还是道德的沦丧,让我们跟create()方法走进Rxjava的内心世界。
    哈哈哈哈哈哈哈

    public static <T> Observable<T> create(ObservableOnSubscribe<T> source) {
        ObjectHelper.requireNonNull(source, "source is null");
        return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableCreate<T>(source));
    }
    

    这时候就是rx的套路了,看到这里你只需要看new ObservableCreate<T>(source)就可以了。ObjectHelper.requireNonNull(source, "source is null");明显是一个判空;
    RxJavaPlugins.onAssembly在方法里有Function接口,其实这个是用来给map操作符,类型转换用的,目前来说就是传什么返回什么,不予理会。
    所以最终的代码到了new ObservableCreate(source),要注意三个地方:
    1.当前类是Observable,Observable是抽象类,并且实现了ObservableSource接口;
    2.这个方法的返回类型仍然是Observable,连泛型T都没有变;
    3.source是经典代码中 create(new ObservableOnSubscribe(){}) 实现的内部类,传入了ObservableCreate中。

    // Observable implements ObservableSource
    public interface ObservableSource<T> {
        void subscribe(@NonNull Observer<? super T> observer);
    }
    
    public final class ObservableCreate<T> extends Observable<T> {
        final ObservableOnSubscribe<T> source;
    
        public ObservableCreate(ObservableOnSubscribe<T> source) {
            this.source = source;
        }
    
        @Override
        protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
            CreateEmitter<T> parent = new CreateEmitter<T>(observer);
            observer.onSubscribe(parent);
    
            try {
                source.subscribe(parent);
            } catch (Throwable ex) {
                Exceptions.throwIfFatal(ex);
                parent.onError(ex);
            }
        }
    }
    

    ObservableCreate是继承Observable的,看到这里,我们是不是有觉得和**链式编程**有点像,此时Observable=ObservableCreate,在ObservableCreate构造中,拿到了经典代码的ObservableOnSubscribe。还有一个方法subscribeActual(Observer<? super T> observer)是什么呢?

    // Observable中的方法
    protected abstract void subscribeActual(Observer<? super T> observer);
    

    是个抽象方法,所以继承与Observable的所有子类,都需要实现这个方法,那么这个方法在哪调用的呢?

    我们看一下经典代码的subscribe方法:

    // Observable中的方法
    public final void subscribe(Observer<? super T> observer) {
        ObjectHelper.requireNonNull(observer, "observer is null");
        try {
            observer = RxJavaPlugins.onSubscribe(this, observer);
    
            ObjectHelper.requireNonNull(observer, "Plugin returned null Observer");
    
            subscribeActual(observer);
        } catch (NullPointerException e) { // NOPMD
            throw e;
        } catch (Throwable e) {
            Exceptions.throwIfFatal(e);
            // can't call onError because no way to know if a Disposable has been set or not
            // can't call onSubscribe because the call might have set a Subscription already
            RxJavaPlugins.onError(e);
    
            NullPointerException npe = new NullPointerException("Actually not, but can't throw other exceptions due to RS");
            npe.initCause(e);
            throw npe;
        }
    }
    

    按照Rx套路,subscribe(Observer<? super T> observer) 这个observer就是我们onNext()...的回调,判空,同类型转换,判空,到了关键代码 subscribeActual(observer);,结合上面create,我们知道了,此时的Observable=ObservableCreate,这里调用了subscribeActual并且传入了observer,那么意味着实际调用在ObservableCreate -- subscribeActual里面,所以我们要看ObservableCreate#subscribeActual的实现

    // ObservableCreate#subscribeActual
    CreateEmitter<T> parent = new CreateEmitter<T>(observer);
    observer.onSubscribe(parent);
    
    source.subscribe(parent);
    

    代码就三行:
    第一行:创建了CreateEmitter,new的时候还把Observer回调传了进去;
    第二行:把parent传了出去,回调到了经典代码的onSubscribe(Disposable d)方法;
    第三行:接口互调,source是new ObservableCreate时带来的ObservableOnSubscribe,parent则是CreateEmitter。CreateEmitter
    我们看一下

    // ObservableCreate类里
    // 实现了ObservableEmitter,和Disposable,所以在上面第二行observer.onSubscribe(parent);时没有问题
    static final class CreateEmitter<T>
    extends AtomicReference<Disposable>
    implements ObservableEmitter<T>, Disposable {
    
    
        private static final long serialVersionUID = -3434801548987643227L;
        // 我是回调
        final Observer<? super T> observer;
    
        CreateEmitter(Observer<? super T> observer) {
            this.observer = observer;
        }
    
        @Override
        public void onNext(T t) {
            if (t == null) {
                onError(new NullPointerException("onNext called with null. Null values are generally not allowed in 2.x operators and sources."));
                return;
            }
            if (!isDisposed()) {
                // 回调onNext
                observer.onNext(t);
            }
        }
    
        @Override
        public void onError(Throwable t) {
            if (!tryOnError(t)) {
                RxJavaPlugins.onError(t);
            }
        }
    
        @Override
        public boolean tryOnError(Throwable t) {
            if (t == null) {
                t = new NullPointerException("onError called with null. Null values are generally not allowed in 2.x operators and sources.");
            }
            if (!isDisposed()) {
                try {
                    // 回调onError
                    observer.onError(t);
                } finally {
                    dispose();
                }
                return true;
            }
            return false;
        }
    
        @Override
        public void onComplete() {
            if (!isDisposed()) {
                try {
                    // 回调onComplete
                    observer.onComplete();
                } finally {
                    dispose();
                }
            }
        }
    
        @Override
        public void setDisposable(Disposable d) {
            DisposableHelper.set(this, d);
        }
    
        @Override
        public void setCancellable(Cancellable c) {
            setDisposable(new CancellableDisposable(c));
        }
    
        @Override
        public ObservableEmitter<T> serialize() {
            return new SerializedEmitter<T>(this);
        }
    
        @Override
        public void dispose() {
            DisposableHelper.dispose(this);
        }
    
        @Override
        public boolean isDisposed() {
            return DisposableHelper.isDisposed(get());
        }
    }
    

    我们看到CreateEmitter实现了ObservableEmitter和Disposable,并且持有Observer回调对象,所以在onNext,tryOnError,onComplete加了逻辑判断后,都是用Observer回调出去,也就是说调到了经典代码的回调中。
    onError很特殊,是rx自己处理error时用的,给经典代码回调error则是tryOnError方法。
    实现了Disposable,是为了通过第二行代码observer.onSubscribe(parent);回调到经典代码,来控制随时结束。


    四、结语

    整体流程为:

    1. 经典代码调用Observable.create创建了ObservableCreate,并把ObservableOnSubscribe传了进去,ObservableCreate是继承Observable的,并且实现了subscribeActual的方法;
    2. 经典代码调用subscribe后,此时Observable=ObservableCreate,实际上调用了ObservableCreate中subscribeActual方法,并且把回调接口Observer传入了ObservableCreate中。
      所以ObservableCreate同时持有ObservableOnSubscribe和Observer
    3. 在ObservableCreate的subscribeActual中创建了一个中介类CreateEmitter,observer.onSubscribe(parent) 把Disposable回调到经典代码,调用了终极方法source.subscribe(parent)进行接口互调,回调到经典代码中create创建出的内部类,此时parent=CreateEmitter=ObservableEmitter;
    4. 当调用emitter.onNext("经典代码") 时,其实就调到了CreateEmitter中的onNext,然后通过observer.onNext(t) 回调到经典代码中最终回调的onNext方法。

    就这样,接口之间来回调用,ObservableCreate用来连接两个接口,最终完成了Rxjava经典代码的回调。

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