彻底搞清楚 RxJava 是什么东西

其实从rxjava14年出现到现在,我是去年从一个朋友那里听到的,特别是随着现在app项目越来越大,分层越来越不明确的情况下,rxjava出现了,以至于出现了rxandroid。其实如果你了解观察者模式的话,rxjava并没有你说的那么神秘。再次,我对rxjava并不崇拜,我的原则是怎么写代码简单,代码结构清晰,维护简单,就是好框架。

讲rxjava之前首先说一下Android mvp开发模式。

MVP的工作流程

  • Presenter负责逻辑的处理,
  • Model提供数据,
  • View负责显示。  作为一种新的模式,在MVP中View并不直接使用Model,它们之间的通信是通过Presenter来进行的,所有的交互都发生在Presenter内部,而在MVC中View会从直接Model中读取数据而不是通过 Controller。

接下来说说rxjava

如果你要了解rxjava是什么,由来,以及作用和原理,请点击上面的链接。

针对上面的问题,我们简单的了解下一些基本的概念。

什么是rxJava

一种帮助你做异步的框架. 类似于 AsyncTask. 但其灵活性和扩展性远远强于前者. 从能力上讲, 如果说 AsycnTask 是 DOS 操作系统, RxJava 是 Window 操作系统。

rxJava的好处

异步操作很关键的一点是程序的简洁性,因为在调度过程比较复杂的情况下,异步代码经常会既难写也难被读懂。 Android 创造的AsyncTask 和Handler ,其实都是为了让异步代码更加简洁。RxJava 的优势也是简洁,但它的简洁的与众不同之处在于,随着程序逻辑变得越来越复杂,它依然能够保持简洁。

看下rxjava的例子

rxjava原理简析

我想大家听说过如下Java的都知道如下Java采用的是一种扩展的观察者模式实现的,何为观察者模式:观察者模式是一种一对多的依赖关系,当一个对象改变状态时,它会通知所有依赖者接受通知,并决定数据是否改变。

如果需要详细了解的请:http://blog.csdn.net/xiangzhihong8/article/details/52075547

但是rxjava和传统的观察者模式又不完全相同,传统的观察者模式是涉及到两个对象观察者(Observer )和被观察者(Observable )。观察者通过将被观察 的对象加到自己的观察队列中,当被观察者发生改变时,就会通知观察者东西已经改变。

而rxJava中涉及到4个概念: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数据刷新。

注意:重点来了 

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。

注意:在一个正确运行的事件序列中, onCompleted() 和 onError() 有且只有一个,也就是说onCompleted() 和 onError() 二者也是互斥的。在响应的队列中只能调用一个。

rxjava事件处理的模型图:

rxjava的基本实现

1) 创建 Observer(被观察者对象)
//Observable部分,被观察者部分
        Observable<String> myObservable=Observable.create(new Observable.OnSubscribe<String>() {
            @Override
            public void call(Subscriber<? super String> subscriber) {
                subscriber.onNext("我是被观察的对象");
                subscriber.onCompleted();
            }
        });
2) 创建Subscriber(观察者对象)
 //Subscriber部分,观察者部分
        Subscriber<String> mySubscriber=new Subscriber<String>() {
            @Override
            public void onCompleted() {

            }

            @Override
            public void onError(Throwable e) {

            }

            @Override
            public void onNext(String s) {
                text.setText(s);
            }
        };
3) Observer和Subscriber关联
 myObservable.subscribe(mySubscriber);

这样就完成了一个简单的rxjava,是不是很简单。

注意:如果你用的是android studio作为ide工具的话,请务必添加rxjava依赖

除了 subscribe(Observer) 和 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 。

其实如果看上面的写法,代码是显得比较难看的,这是为了方便大家理解rxjava的订阅者模式。

其实上面的代码可以这么写:

Observable.just("Hello, world!")  
    .subscribe(new Action1<String>() {  
        @Override  
        public void call(String s) {  
              System.out.println(s);  
        }  
    });  

使用java8的lambda可以使代码更简洁

Observable.just("Hello, world!")  
    .subscribe(s -> System.out.println(s));  

然而如果你认为rxjava只有这个用处,那么也什么牛逼的,在 RxJava 的默认规则中,事件的发出和消费都是在同一个线程的。观察者模式本身的目的就是『后台处理,前台回调』的异步机制,因此异步对于 RxJava 是至关重要的。而要实现异步,则需要用到 RxJava 的另一个概念: Scheduler 。

 Scheduler (线程调度器)

线程控制与调度

 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。而如果要实现线程的调度,就需要scheduler(线程调度器)。

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。

Sceeduler默认给我们提供了subscribeOn() 和 observeOn() 两个方法来对线程进行控制 。

举个例子:

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) {
                    }
                });

上面这段代码中,由于 subscribeOn(Schedulers.io()) 的指定,被创建的事件的内容 1234 将会在 IO 线程发出;而由于

observeOn(AndroidScheculers.mainThread()) 的指定,因此 subscriber 数字的打印将发生在主线程 。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。

说到这里,有一个常用的场景:加载几十个图片到UI上,这里说说rxjava的写法

int drawableRes = ...;
ImageView imageView = ...;
Observable.create(new OnSubscribe<Drawable>() {
    @Override
    public void call(Subscriber<? super Drawable> subscriber) {
        Drawable drawable = getTheme().getDrawable(drawableRes));
        subscriber.onNext(drawable);
        subscriber.onCompleted();
    }
})
.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 Observer<Drawable>() {
    @Override
    public void onNext(Drawable drawable) {
        imageView.setImageDrawable(drawable);
    }

    @Override
    public void onCompleted() {
    }

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

这样,加载图片发生在UI线程,而设置显示放到子线程出来,这样就不会出现卡顿。

变换

这个概念我也不知道怎么解释: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。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。

来看一个例子:

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 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。 Func1 和 Action的区别在于, Func1 包装的是有返回值的方法。FuncX 和ActionX 的区别在 FuncX 包装的是有返回值的方法。 通过上面的代码我们看到: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。这就是最长久的转换。

map(): 事件对象的直接变换示意图:

flatMap(): 这是一个很有用但非常难理解的变换

首先假设这么一种需求:假设有一个数据结构『学生』,现在需要打印出一组学生的属性(我选择属性,是因为如果对象可以打印,你们单个属性肯定不是问题)。

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);

写法也很简单,看得也很明白。

flatmap运行原理图:

变换的原理:lift()

这些变换虽然功能各有不同,但实质上都是针对事件序列的处理和再发送。而在 RxJava 的内部,它们是基于同一个基础的变换方法:lift(Operator)。首先看一下 lift() 的内部实现(仅核心代码):

// 注意:这不是 lift() 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 <R> Observable<R> lift(Operator<? extends R, ? super T> operator) {
    return Observable.create(new OnSubscribe<R>() {
        @Override
        public void call(Subscriber subscriber) {
            Subscriber newSubscriber = operator.call(subscriber);
            newSubscriber.onStart();
            onSubscribe.call(newSubscriber);
        }
    });
}

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