RxJava2原理解析

本文主要讲解RxJava2的原理，不再讲解其用法和相关概念。首先我们知道，RxJava是流式编程，在每一条流中，都至少包含三个要素：源头/被订阅者(Observable或Flowable)、订阅者(Observer或subscriber)、触发时机(subscribe()方法)，其次就是线程切换（subscribeOn()和observeOn()），最后就是数据操作(如map()、flatMap()等)，所以本篇主要对这三个方面进行讲解。无论Observable还是Flowable，两者虽然内部实现有些不同，但基本原理都是相同的，所以本文只拿Observable进行讲解。

1. 确认订阅关系（subscribe()）

首先看下最简单的情况：

Observable.create(new ObservableOnSubscribe<String>() {
    @Override
    public void subscribe(ObservableEmitter<String> emitter) throws Exception {
        // doSomething, eg: 
        // emitter.onNext("onNext");
        // emitter.onComplete();
    }
}).subscribe();

一条RxJava流若是没有调用subscribe()方法，该流便无法执行，即必须由subscribe()确定了订阅关系后这条流才能生效，原因如下：

// Observable.java
public static <T> Observable<T> create(ObservableOnSubscribe<T> source) {
    ObjectHelper.requireNonNull(source, "source is null");
    // 可以直接忽略RxJavaPlugins的相关方法，不影响我们理解原理
    return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableCreate<T>(source)); 
 }
// 无论调用subscribe的哪个重载方法，最终都会走到这个方法
public final void subscribe(Observer<? super T> observer) {
    ... // 省去不重要代码
    subscribeActual(observer);
    ...
}
protected abstract void subscribeActual(Observer<? super T> observer);

可以看到subscribe()里面主要是调用了subscribeActual，而subscribeActual是一个抽象方法，所以具体实现在子类中，这里的子类便是ObservableCreate，再来看它的实现：

// ObservableCreate.java
public ObservableCreate(ObservableOnSubscribe<T> source) {
    this.source = source;
}
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中subscribeActual的实现就是将我们的observer封装成CreateEmitter（ObservableEmitter的实现类），再执行observer.onSubscribe，确保onSubscribe总能在onNext等其他订阅行为之前执行，接着就是我们的核心代码：source.subscribe(parent);，source便是我们一开始创建流时新建的ObservableOnSubscribe对象，而parent则是封装后的CreateEmitter，所以其实此时执行的便是在创建ObservableOnSubscribe时实现的public void subscribe(ObservableEmitter<String> emitter) throws Exception方法，此时整条流的订阅关系便成立了，事件便开始按照我们的实现进行处理：

Observable.create(new ObservableOnSubscribe<String>() {
    @Override
    public void subscribe(ObservableEmitter<String> emitter) throws Exception {
        // doSomething, eg: 
        // emitter.onNext("onNext");
        // emitter.onComplete(); 
    }
}).subscribe();

现在我们知道，事件流的执行实际上是由子类实现的subscribeActual控制的，所以其他的Observable创建方式也是一样的道理，这里再以fromIterable为例看一下：

// Observable.java
public static <T> Observable<T> fromIterable(Iterable<? extends T> source) {
    ObjectHelper.requireNonNull(source, "source is null");
    return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableFromIterable<T&g