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。String[] words = {"Hello", "Hi", "Aloha"};
Observable observable = Observable.from(words);
// 将会依次调用:
// onNext("Hello");
// onNext("Hi");
// onNext("Aloha");
// onCompleted();
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。
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:
observable.subscribe(observer);
// 或者:
observable.subscribe(subscriber);
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()
.
整个过程中对象间的关系如下图:

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
。形式如下: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);
简单解释一下这段代码中出现的 Action1
和 Action0
。 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。
注:正如前面所提到的,Observer
和 Subscriber
具有相同的角色,而且 Observer
在 subscribe()
过程中最终会被转换成 Subscriber
对象,因此,从这里开始,后面的描述我将用 Subscriber
来代替 Observer
,这样更加严谨。
4) 场景示例
下面举两个例子:
为了把原理用更清晰的方式表述出来,本文中挑选的都是功能尽可能简单的例子,以至于有些示例代码看起来会有『画蛇添足』『明明不用 RxJava 可以更简便地解决问题』的感觉。当你看到这种情况,不要觉得是因为 RxJava 太啰嗦,而是因为在过早的时候举出真实场景的例子并不利于原理的解析,因此我刻意挑选了简单的情景。
a. 打印字符串数组
将字符串数组 names
中的所有字符串依次打印出来:
String[] names = ...;
Observable.from(names)
.subscribe(new Action1<String>() {
@Override
public void call(String name) {
Log.d(tag, name);
}
});
b. 由 id 取得图片并显示
由指定的一个 drawable 文件 id drawableRes
取得图片,并显示在 ImageView
中,并在出现异常的时候打印 Toast 报错:
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();
}
}).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();
}
});
正如上面两个例子这样,创建出 Observable
和 Subscriber
,再用 subscribe()
将它们串起来,一次 RxJava 的基本使用就完成了。非常简单。
然而,

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。也就是说,如果只用上面的方法,实现出来的只是一个同步的观察者模式。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
。
3. 线程控制 —— Scheduler (一)
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)。
1) Scheduler 的 API (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。
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。
文字叙述总归难理解,上代码:
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);
}
});
上面这段代码中,由于 subscribeOn(Schedulers.io())
的指定,被创建的事件的内容 1
、2
、3
、4
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。
而前面提到的由图片 id 取得图片并显示的例子,如果也加上这两句:
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();
}
});
那么,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。
2) Scheduler 的原理 (一)
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。
好吧这一节其实我屁也没说,只是为了让你安心,让你知道我不是忘了讲原理,而是把它放在了更合适的地方。
4. 变换
终于要到牛逼的地方了,不管你激动不激动,反正我是激动了。
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。概念说着总是模糊难懂的,来看 API。
1) API
首先看一个 map()
的例子:
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。 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。
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:
Student[] students = ...;
Subscriber<String> subscriber = new Subscriber<String>() {
@Override
public void onNext(String name) {
Log.d(tag, name);
}
...
};
Observable.from(students)
.map(new Func1<Student, String>() {
@Override
public String call(Student student) {
return student.getName();
}
})
.subscribe(subscriber);
很简单。那么再假设:如果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。)首先可以这样实现: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);
依然很简单。那么如果我不想在 Subscriber
中使用 for 循环,而是希望 Subscriber
中直接传入单个的 Course
对象呢(这对于代码复用很重要)?用 map()
显然是不行的,因为 map()
是一对一的转化,而我现在的要求是一对多的转化。那怎么才能把一个 Student 转化成多个 Course 呢?
这个时候,就需要用 flatMap()
了:
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);
从上面的代码可以看出, flatMap()
和 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()
示意图:

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):
networkClient.token() // 返回 Observable<String>,在订阅时请求 token,并在响应后发送 token
.flatMap(new Func1<String, Observable<Messages>>() {
@Override
public Observable<Messages> call(String token) {
// 返回 Observable<Messages>,在订阅时请求消息列表,并在响应后发送请求到的消息列表
return networkClient.messages();
}
})
.subscribe(new Action1<Messages>() {
@Override
public void call(Messages messages) {
// 处理显示消息列表
showMessages(messages);
}
});
传统的嵌套请求需要使用嵌套的 Callback 来实现。而通过 flatMap()
,可以把嵌套的请求写在一条链中,从而保持程序逻辑的清晰。
此外, RxJava 还提供很多便捷的方法来实现事件序列的变换,这里就不一一举例了。
2) 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);
}
});
}
这段代码很有意思:它生成了一个新的 Observable
并返回,而且创建新 Observable
所用的参数 OnSubscribe
的回调方法 call()
中的实现竟然看起来和前面讲过的 Observable.subscribe()
一样!然而它们并不一样哟~不一样的地方关键就在于第二行onSubscribe.call(subscriber)
中的 onSubscribe
所指代的对象不同(高能预警:接下来的几句话可能会导致身体的严重不适)——
subscribe()
中这句话的 onSubscribe
指的是 Observable
中的 onSubscribe
对象,这个没有问题,但是 lift()
之后的情况就复杂了点。- 当含有
lift()
时:
1.lift()
创建了一个 Observable
后,加上之前的原始 Observable
,已经有两个 Observable
了;
2.而同样地,新 Observable
里的新 OnSubscribe
加上之前的原始 Observable
中的原始 OnSubscribe
,也就有了两个 OnSubscribe
;
3.当用户调用经过 lift()
后的 Observable
的 subscribe()
的时候,使用的是 lift()
所返回的新的 Observable
,于是它所触发的onSubscribe.call(subscriber)
,也是用的新 Observable
中的新 OnSubscribe
,即在 lift()
中生成的那个 OnSubscribe
;
4.而这个新 OnSubscribe
的 call()
方法中的 onSubscribe
,就是指的原始 Observable
中的原始 OnSubscribe
,在这个 call()
方法里,新 OnSubscribe
利用 operator.call(subscriber)
生成了一个新的 Subscriber
(Operator
就是在这里,通过自己的 call()
方法将新 Subscriber
和原始 Subscriber
进行关联,并插入自己的『变换』代码以实现变换),然后利用这个新 Subscriber
向原始Observable
进行订阅。
这样就实现了 lift()
过程,有点像一种代理机制,通过事件拦截和处理实现事件序列的变换。
精简掉细节的话,也可以这么说:在 Observable
执行了 lift(Operator)
方法之后,会返回一个新的 Observable
,这个新的 Observable
会像一个代理一样,负责接收原始的 Observable
发出的事件,并在处理后发送给 Subscriber
。
如果你更喜欢具象思维,可以看图:

或者可以看动图:

两次和多次的 lift()
同理,如下图:

举一个具体的 Operator
的实现。下面这是一个将事件中的 Integer
对象转换成 String
的例子,仅供参考:
observable.lift(new Observable.Operator<String, Integer>() {
@Override
public Subscriber<? super Integer> call(final Subscriber<? super String> subscriber) {
// 将事件序列中的 Integer 对象转换为 String 对象
return new Subscriber<Integer>() {
@Override
public void onNext(Integer integer) {
subscriber.onNext("" + integer);
}
@Override
public void onCompleted() {
subscriber.onCompleted();
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
subscriber.onError(e);
}
};
}
});
讲述 lift()
的原理只是为了让你更好地了解 RxJava ,从而可以更好地使用它。然而不管你是否理解了 lift()
的原理,RxJava 都不建议开发者自定义 Operator
来直接使用 lift()
,而是建议尽量使用已有的 lift()
包装方法(如 map()
flatMap()
等)进行组合来实现需求,因为直接使用 lift() 非常容易发生一些难以发现的错误。
3) compose: 对 Observable 整体的变换
除了 lift()
之外, Observable
还有一个变换方法叫做 compose(Transformer)
。它和 lift()
的区别在于, lift()
是针对事件项和事件序列的,而 compose()
是针对 Observable
自身进行变换。举个例子,假设在程序中有多个 Observable
,并且他们都需要应用一组相同的 lift()
变换。你可以这么写:
observable1
.lift1()
.lift2()
.lift3()
.lift4()
.subscribe(subscriber1);
observable2
.lift1()
.lift2()
.lift3()
.lift4()
.subscribe(subscriber2);
observable3
.lift1()
.lift2()
.lift3()
.lift4()
.subscribe(subscriber3);
observable4
.lift1()
.lift2()
.lift3()
.lift4()
.subscribe(subscriber1);
你觉得这样太不软件工程了,于是你改成了这样:private Observable liftAll(Observable observable) {
return observable
.lift1()
.lift2()
.lift3()
.lift4();
}
...
liftAll(observable1).subscribe(subscriber1);
liftAll(observable2).subscribe(subscriber2);
liftAll(observable3).subscribe(subscriber3);
liftAll(observable4).subscribe(subscriber4);
可读性、可维护性都提高了。可是 Observable
被一个方法包起来,这种方式对于 Observale
的灵活性似乎还是增添了那么点限制。怎么办?这个时候,就应该用 compose()
来解决了:public class LiftAllTransformer implements Observable.Transformer<Integer, String> {
@Override
public Observable<String> call(Observable<Integer> observable) {
return observable
.lift1()
.lift2()
.lift3()
.lift4();
}
}
...
Transformer liftAll = new LiftAllTransformer();
observable1.compose(liftAll).subscribe(subscriber1);
observable2.compose(liftAll).subscribe(subscriber2);
observable3.compose(liftAll).subscribe(subscriber3);
observable4.compose(liftAll).subscribe(subscriber4);
像上面这样,使用 compose()
方法,Observable
可以利用传入的 Transformer
对象的 call
方法直接对自身进行处理,也就不必被包在方法的里面了。
compose()
的原理比较简单,不附图喽。
5. 线程控制:Scheduler (二)
除了灵活的变换,RxJava 另一个牛逼的地方,就是线程的自由控制。
1) Scheduler 的 API (二)
前面讲到了,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。可是在了解了map()
flatMap()
等变换方法后,有些好事的(其实就是当初刚接触 RxJava 时的我)就问了:能不能多切换几次线程?
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。
又有好事的(其实还是当初的我)问了:如果我非要调用多次 subscribeOn()
呢?会有什么效果?
这个问题先放着,我们还是从 RxJava 线程控制的原理说起吧。
2) Scheduler 的原理(二)
其实, subscribeOn()
和 observeOn()
的内部实现,也是用的 lift()
。具体看图(不同颜色的箭头表示不同的线程):
subscribeOn()
原理图:

observeOn()
原理图:

从图中可以看出,subscribeOn()
和 observeOn()
都做了线程切换的工作(图中的 "schedule..." 部位)。不同的是, subscribeOn()
的线程切换发生在 OnSubscribe
中,即在它通知上一级 OnSubscribe
时,这时事件还没有开始发送,因此 subscribeOn()
的线程控制可以从事件发出的开端就造成影响;而 observeOn()
的线程切换则发生在它内建的 Subscriber
中,即发生在它即将给下一级 Subscriber
发送事件时,因此 observeOn()
控制的是它后面的线程。
最后,我用一张图来解释当多个 subscribeOn()
和 observeOn()
混合使用时,线程调度是怎么发生的(由于图中对象较多,相对于上面的图对结构做了一些简化调整):

图中共有 5 处含有对事件的操作。由图中可以看出,①和②两处受第一个 subscribeOn()
影响,运行在红色线程;③和④处受第一个observeOn()
的影响,运行在绿色线程;⑤处受第二个 onserveOn()
影响,运行在紫色线程;而第二个 subscribeOn()
,由于在通知过程中线程就被第一个 subscribeOn()
截断,因此对整个流程并没有任何影响。这里也就回答了前面的问题:当使用了多个 subscribeOn()
的时候,只有第一个 subscribeOn()
起作用。
3) 延伸:doOnSubscribe()
然而,虽然超过一个的 subscribeOn()
对事件处理的流程没有影响,但在流程之前却是可以利用的。
在前面讲 Subscriber
的时候,提到过 Subscriber
的 onStart()
可以用作流程开始前的初始化。然而 onStart()
由于在 subscribe()
发生时就被调用了,因此不能指定线程,而是只能执行在 subscribe()
被调用时的线程。这就导致如果 onStart()
中含有对线程有要求的代码(例如在界面上显示一个 ProgressBar,这必须在主线程执行),将会有线程非法的风险,因为有时你无法预测 subscribe()
将会在什么线程执行。
而与 Subscriber.onStart()
相对应的,有一个方法 Observable.doOnSubscribe()
。它和 Subscriber.onStart()
同样是在 subscribe()
调用后而且在事件发送前执行,但区别在于它可以指定线程。默认情况下, doOnSubscribe()
执行在 subscribe()
发生的线程;而如果在 doOnSubscribe()
之后有 subscribeOn()
的话,它将执行在离它最近的 subscribeOn()
所指定的线程。
示例代码:
Observable.create(onSubscribe)
.subscribeOn(Schedulers.io())
.doOnSubscribe(new Action0() {
@Override
public void call() {
progressBar.setVisibility(View.VISIBLE); // 需要在主线程执行
}
})
.subscribeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定主线程
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
.subscribe(subscriber);
如上,在 doOnSubscribe()
的后面跟一个 subscribeOn()
,就能指定准备工作的线程了。
RxJava 的适用场景和使用方式
1. 与 Retrofit 的结合
Retrofit 是 Square 的一个著名的网络请求库。没有用过 Retrofit 的可以选择跳过这一小节也没关系,我举的每种场景都只是个例子,而且例子之间并无前后关联,只是个抛砖引玉的作用,所以你跳过这里看别的场景也可以的。
Retrofit 除了提供了传统的 Callback
形式的 API,还有 RxJava 版本的 Observable
形式 API。下面我用对比的方式来介绍 Retrofit 的 RxJava 版 API 和传统版本的区别。
以获取一个 User
对象的接口作为例子。使用Retrofit 的传统 API,你可以用这样的方式来定义请求:
@GET("/user")
public void getUser(@Query("userId") String userId, Callback<User> callback);
在程序的构建过程中, Retrofit 会把自动把方法实现并生成代码,然后开发者就可以利用下面的方法来获取特定用户并处理响应:getUser(userId, new Callback<User>() {
@Override
public void success(User user) {
userView.setUser(user);
}
@Override
public void failure(RetrofitError error) {
// Error handling
...
}
};
而使用 RxJava 形式的 API,定义同样的请求是这样的:@GET("/user")
public Observable<User> getUser(@Query("userId") String userId);
使用的时候是这样的:getUser(userId)
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
.subscribe(new Observer<User>() {
@Override
public void onNext(User user) {
userView.setUser(user);
}
@Override
public void onCompleted() {
}
@Override
public void onError(Throwable error) {
// Error handling
...
}
});
看到区别了吗?
当 RxJava 形式的时候,Retrofit 把请求封装进 Observable
,在请求结束后调用 onNext()
或在请求失败后调用 onError()
。
对比来看, Callback
形式和 Observable
形式长得不太一样,但本质都差不多,而且在细节上 Observable
形式似乎还比 Callback
形式要差点。那 Retrofit 为什么还要提供 RxJava 的支持呢?
因为它好用啊!从这个例子看不出来是因为这只是最简单的情况。而一旦情景复杂起来, Callback
形式马上就会开始让人头疼。比如:
假设这么一种情况:你的程序取到的 User
并不应该直接显示,而是需要先与数据库中的数据进行比对和修正后再显示。使用 Callback
方式大概可以这么写:
getUser(userId, new Callback<User>() {
@Override
public void success(User user) {
processUser(user); // 尝试修正 User 数据
userView.setUser(user);
}
@Override
public void failure(RetrofitError error) {
// Error handling
...
}
};
有问题吗?
很简便,但不要这样做。为什么?因为这样做会影响性能。数据库的操作很重,一次读写操作花费 10~20ms 是很常见的,这样的耗时很容易造成界面的卡顿。所以通常情况下,如果可以的话一定要避免在主线程中处理数据库。所以为了提升性能,这段代码可以优化一下:
getUser(userId, new Callback<User>() {
@Override
public void success(User user) {
new Thread() {
@Override
public void run() {
processUser(user); // 尝试修正 User 数据
runOnUiThread(new Runnable() { // 切回 UI 线程
@Override
public void run() {
userView.setUser(user);
}
});
}).start();
}
@Override
public void failure(RetrofitError error) {
// Error handling
...
}
};
性能问题解决,但……这代码实在是太乱了,迷之缩进啊!杂乱的代码往往不仅仅是美观问题,因为代码越乱往往就越难读懂,而如果项目中充斥着杂乱的代码,无疑会降低代码的可读性,造成团队开发效率的降低和出错率的升高。
这时候,如果用 RxJava 的形式,就好办多了。 RxJava 形式的代码是这样的:
getUser(userId)
.doOnNext(new Action1<User>() {
@Override
public void call(User user) {
processUser(user);
})
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
.subscribe(new Observer<User>() {
@Override
public void onNext(User user) {
userView.setUser(user);
}
@Override
public void onCompleted() {
}
@Override
public void onError(Throwable error) {
// Error handling
...
}
});
后台代码和前台代码全都写在一条链中,明显清晰了很多。
再举一个例子:假设 /user
接口并不能直接访问,而需要填入一个在线获取的 token
,代码应该怎么写?
Callback
方式,可以使用嵌套的 Callback
:
@GET("/token")
public void getToken(Callback<String> callback);
@GET("/user")
public void getUser(@Query("token") String token, @Query("userId") String userId, Callback<User> callback);
...
getToken(new Callback<String>() {
@Override
public void success(String token) {
getUser(userId, new Callback<User>() {
@Override
public void success(User user) {
userView.setUser(user);
}
@Override
public void failure(RetrofitError error) {
// Error handling
...
}
};
}
@Override
public void failure(RetrofitError error) {
// Error handling
...
}
});
倒是没有什么性能问题,可是迷之缩进毁一生,你懂我也懂,做过大项目的人应该更懂。
而使用 RxJava 的话,代码是这样的:
@GET("/token")
public Observable<String> getToken();
@GET("/user")
public Observable<User> getUser(@Query("token") String token, @Query("userId") String userId);
...
getToken()
.flatMap(new Func1<String, Observable<User>>() {
@Override
public Observable<User> onNext(String token) {
return getUser(token, userId);
})
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
.subscribe(new Observer<User>() {
@Override
public void onNext(User user) {
userView.setUser(user);
}
@Override
public void onCompleted() {
}
@Override
public void onError(Throwable error) {
// Error handling
...
}
});
用一个 flatMap()
就搞定了逻辑,依然是一条链。看着就很爽,是吧?
好,Retrofit 部分就到这里。
2. RxBinding
RxBinding 是 Jake Wharton 的一个开源库,它提供了一套在 Android 平台上的基于 RxJava 的 Binding API。所谓 Binding,就是类似设置OnClickListener
、设置 TextWatcher
这样的注册绑定对象的 API。
举个设置点击监听的例子。使用 RxBinding
,可以把事件监听用这样的方法来设置:
Button button = ...;
RxView.clickEvents(button) // 以 Observable 形式来反馈点击事件
.subscribe(new Action1<ViewClickEvent>() {
@Override
public void call(ViewClickEvent event) {
// Click handling
}
});
看起来除了形式变了没什么区别,实质上也是这样。甚至如果你看一下它的源码,你会发现它连实现都没什么惊喜:它的内部是直接用一个包裹着的 setOnClickListener()
来实现的。然而,仅仅这一个形式的改变,却恰好就是 RxBinding
的目的:扩展性。通过 RxBinding
把点击监听转换成 Observable
之后,就有了对它进行扩展的可能。扩展的方式有很多,根据需求而定。一个例子是前面提到过的throttleFirst()
,用于去抖动,也就是消除手抖导致的快速连环点击:RxView.clickEvents(button)
.throttleFirst(500, TimeUnit.MILLISECONDS)
.subscribe(clickAction);
如果想对 RxBinding
有更多了解,可以去它的 GitHub 项目 下面看看。
3. 各种异步操作
前面举的 Retrofit
和 RxBinding
的例子,是两个可以提供现成的 Observable
的库。而如果你有某些异步操作无法用这些库来自动生成Observable
,也完全可以自己写。例如数据库的读写、大图片的载入、文件压缩/解压等各种需要放在后台工作的耗时操作,都可以用 RxJava 来实现,有了之前几章的例子,这里应该不用再举例了。
4. RxBus
RxBus 名字看起来像一个库,但它并不是一个库,而是一种模式,它的思想是使用 RxJava 来实现了 EventBus ,而让你不再需要使用Otto
或者 GreenRobot 的 EventBus
。至于什么是 RxBus,可以看这篇文章。顺便说一句,Flipboard 已经用 RxBus 替换掉了 Otto
,目前为止没有不良反应。
最后
对于 Android 开发者来说, RxJava 是一个很难上手的库,因为它对于 Android 开发者来说有太多陌生的概念了。可是它真的很牛逼。因此,我写了这篇《给 Android 开发者的 RxJava 详解》,希望能给始终搞不明白什么是 RxJava 的人一些入门的指引,或者能让正在使用 RxJava 但仍然心存疑惑的人看到一些更深入的解析。无论如何,只要能给各位同为 Android 工程师的你们提供一些帮助,这篇文章的目的就达到了。
再次感谢对这篇文章的产出提供支持的各位:
技术支持:流火枫林
内测读者:代码家、鲍永章、drakeet、马琳、有时放纵、程序亦非猿、大头鬼、XZoomEye、席德雨、TCahead、Tiiime、Ailurus、宅学长、妖孽、大大大大大臣哥、NicodeLee
赞助方:周伯通招聘 是他们让我的文章能够以不那么丑陋的样子出现在大家面前。
关于作者
朱凯(扔物线),Flipboard 北京 Android 工程师。
微博:扔物线
GitHub:rengwuxian
为什么写这个?
与两三年前的境况不同,中国现在已经不缺初级 Android 工程师,但中级和高级工程师严重供不应求。因此我决定从今天开始不定期地发布我的技术分享,只希望能够和大家共同提升,通过我们的成长来解决一点点国内互联网公司人才稀缺的困境,也提升各位技术党的收入。所以,不仅要写这篇,我还会写更多。至于内容的定位,我计划只定位真正的干货,一些边边角角的小技巧和炫酷的黑科技应该都不会写,总之希望每篇文章都能帮读者提升真正的实力。另外,为了保证文章质量,今后的每篇文章我也都会像这篇一样,邀请一批内测读者来预先审核文章,提提意见挑挑毛病发发红包,如果你有兴趣,赶紧来扫码加群啦!
- 作者:扔物线
- 发布时间:2015-10-02 05:27
- 更新时间:2015-10-11 13:37
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