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架构领航员 2023-08-14 17:12:48

文章标签 rxjava优点 rxjava android RxJava ide 文章分类 Java 后端开发

RxJava的概念

RxJava是一个基于事件流，实现异步操作的库。

RxJava的优势

RxJava非常简洁，异步操作关键的一点是程序的简洁性，在调度过程比较复杂的情况下，异步代码经常会显得很乱也很难读懂。Android开发的AsyncTask 和 Handler，其实都是为了让异步代码更加简洁的初衷。RxJava的优势也是简洁性，随着程序逻辑变的越来越复杂，它依然能够保持简洁。

RxJava与传统代码的比较

通过一个例子看一下，RxJava和传统代码的对比。实现一个加载某一个本地文件夹目录下所有图片的功能：

//传统的实现方式
new Thread() {
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        for (File folder : folders) {
            File[] files = folder.listFiles();
            for (File file : files) {
                if (file.getName().endsWith(".png")) {
                    final Bitmap bitmap = getBitmapFromFile(file);
                    getActivity().runOnUiThread(new Runnable() {
                        @Override
                        public void run() {
                            imageCollectorView.addImage(bitmap);
                        }
                    });
                }
            }
        }
    }
}.start();
//RxJava的实现方式
Observable.from(folders)
    .flatMap(new Func1<File, Observable<File>>() {
        @Override
        public Observable<File> call(File file) {
            return Observable.from(file.listFiles());
        }
    })
    .filter(new Func1<File, Boolean>() {
        @Override
        public Boolean call(File file) {
            return file.getName().endsWith(".png");
        }
    })
    .map(new Func1<File, Bitmap>() {
        @Override
        public Bitmap call(File file) {
            return getBitmapFromFile(file);
        }
    })
    .subscribeOn(Schedulers.io())
    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
    .subscribe(new Action1<Bitmap>() {
        @Override
        public void call(Bitmap bitmap) {
            imageCollectorView.addImage(bitmap);
        }
    });

RxJava的观察者模式

RxJava异步的实现，是通过一种扩展的观察者模式实现的。

RxJava中四个基本概念：

Observable(被观察者)
Observer(观察者)
subscribe(订阅)
event(事件)。

Observable 和 Observer 通过subscribe() 来实现订阅关系，从而Observable可以在需要的时候发出事件来通知Observer。

RxJava的事件回调方法包括： onNext() 、 onCompleted() 、 onError() 。

onCompleted() —— 表示事件队列完结的回调。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() —— 表示事件队列异常。事件处理过程中如果发生异常，就被触发onError()，同

时事件队列自动终止，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() 有且只有一个会触发，两者是互斥的，并且是事件序列的最后一个事件。

RxJava的实现步骤

创建观察者 Observer ———> 创建被观察者 Observable ———> 创建订阅 Subscribe。

1.创建Observer(观察者)

观察者Observer，用于决定事件触发时对应着怎样的行为。

Observer接口的实现如下：

//Observer 接口的实现方式
Observer<String> observer = new Observer<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!");
    }
};

除了Observer 接口之外，还内置了一个实现了 Observer 接口的抽象类：Subscriber。

//实现了 Observer接口的抽象类 —— Subscriber的方式
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 对 Observer 接口进行了一些扩展，但是它们之间的基本使用方式，是完全一致的。实际上：在RxJava的subscribe过程中，Observer 也总是会先被转换成一个 Subscriber 再使用的。所以如果使用的是基本功能，它们两个用哪个都是可以的。

Observer 和 Subscriber 的区别：

1.1 onStart() —— 它是 Subscriber 里面增加的方法。它会在 subscribe 刚开始，而事件还未发

送之前被调用，用于做一些准备的工作，例如数据的清零或者重置。它是一

个可选方法，默认的实现为空。

1.2 unsubscribe() —— 它是 Subscriber 实现的另一个接口 Subscription 中的方法，用于取消订

阅。这个方法被调用之后，Subscriber 将不再接收事件。通常在调用这个方

法之前，可以使用 isUnsubscribed()先判断下当前的状态。为了避免内存泄

漏，我们需要在合适的地方调用 unsubscribe() 方法解除引用。

2.创建Observable(被观察者)

被观察者Observable，决定什么时候触发事件以及触发什么样的事件。RxJava使用 create() 方法来创建一个 Observable，并为它定义事件触发的规则：

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();
    }
});

从上面的代码中可以看到，create() 中传入了一个 OnSubscribe 对象，这个 OnSubscribe 对象会被存储在返回的Observable 对象中，OnSubscribe的作用相当于一个计划表，当 Observable被订阅的时候，OnSubscribe中的call() 方法会自动被调用，事件序列也会依照设定的次序依次触发，先是调用观察者Subscriber中的onNext()方法三次，再调用观察者 Subscriber中的onCompleted()方法一次。这样，在被观察者中调用了观察者的回调方法就实现了，事件由被观察者向观察者的传递，即观察者模式。

3.创建subscribe(订阅)

创建了Observer 和Observable之后，再用subscribe() 方法将它们联结起来，整条链子就可以工作起来了。RxJava中的 subscribe()，除了支持 subscribe(Obsever) 和 subscribe(Subscriber)，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);

RxJava中的ActionX和FuncX

ActionX中的 call() 是没有返回值的，FuncX中的 call() 是有返回值的，它们都有多个不同参数的 call() 方法。

RxJava中的线程控制Scheduler

在不指定线程的情况下，RxJava 默认遵循的是线程不变原则，即：在哪个线程调用了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调度器了。

1.调度器Scheduler的API

Scheduler 相当于线程控制器，RxJava通过它来指定每一段代码运行在什么样的线程。RxJava已经内置了几个 Scheduler，它们已经基本满足了大部分的使用场景。

1.1 Scheduler的分类：

Schedulers.immediate() ：这是默认的 Scheduler，直接在当前线程运行，相当于不指定线

程。

Schedulers.newThread()：总是启用新线程，并在新线程中执行操作。

Schedulers.io()： (读写文件、读写数据库、网络请求)等 I/O操作所使用的

Scheduler。它的行为模式和 newTherad() 差不多，区别在于

io() 的内部实现了无数量上线的线程池，可以重用空闲的线程，

因此多数情况下 io() 比 newThread() 更有效率。注意：不要把

计算相关的工作放在 io() 中，可以避免创建不必要的线程。

Schedulers.computation()：计算所使用的 Scheduler。这里说的计算指的是 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。它使用了一个固定的线程池，大小为CPU核心数。

不要在这种调度器中执行I/O，否则等待的时间会浪费CPU。

Schedulers.mainThread()：它指定的操作将在UI主线程中执行。

1.2 基本的线程切换的API

subscribeOn() 指定生产事件发生的线程；

observeOn() 指定消费事件发生的线程；

Observable.just(1, 2, 3, 4)
    .subscribeOn(Schedulers.io()) // 指定 生产事件 subscribe() 发生在 IO 线程
    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定 消费事件 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);
        }
    });

1.3 复杂的线程切换

在复杂的逻辑下，会涉及到线程间的多次切换，多次切换遵循的规则是：observeOn() 指定的是它后面的操作所在的线程。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操作的位置调用一次observeOn() 即可。不过与observeOn() 不同，subscribeOn() 的位置放在哪里都可以，但是只能调用一次。

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

2.调度器Scheduler的原理

TODO？？？？？？

RxJava中的变换

RxJava提供了对事件序列进行变换的支持，事件序列变换是RxJava的核心功能之一，也是RxJava好用的的最大原因。

1.变化的概念

所谓变换：就是将事件序列中的对象或者整个序列，进行加工处理，转换成不同的事件或者事件序列。

2.变换操作符

2.1 map() — 事件对象的直接变换

操作符map()将参数中的String对象转换成了一个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()的转换属于直接变换一个事件对象。

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);
        }
    });

2.2 flatMap() —将原来Observable发射的每个数据，都转换为一个个新的Observable，并发射。flatMap() 和 map()有一个共同点：都是把原来发射的数据转换之后返回一个新的事件对象。

不同点是： flatMap() 中返回的是个 Observable对象，并且这个新的Observable对象并不会直接发送。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.并不会直接发送这个新的Observable，而是将它激活，于是iu开始发送事件；3.每一个转换出来的Observable发送的事件，都会被汇入同一个Observable，而这个 Observable 负责将这些事件统一交给 Subscriber 的回调方法。

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);

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