理解RxJava:(一)基礎(chǔ)知識(shí)

本文翻譯自Grokking RxJava, Part 1: The Basics,著作權(quán)歸原作者danlew所有。譯文由JohnTsai翻譯。轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處，并保留此段聲明。

RxJava這些天成為了Android開(kāi)發(fā)者關(guān)注的新熱點(diǎn)。唯一的問(wèn)題是它在你剛接觸時(shí)難以理解。當(dāng)你習(xí)慣了命令式編程，函數(shù)響應(yīng)式編程就變得難以理解。但是一旦你理解了它，它就變得很棒了。

我在這試著給你們帶來(lái)不一樣的RxJava。這一系列四篇文章的目標(biāo)是帶你們?nèi)腴T(mén)。我不會(huì)也不能講解所有的東西。我只是想讓你們對(duì)RxJava以及它的工作原理感興趣。

基礎(chǔ)知識(shí)

響應(yīng)式代碼的基本構(gòu)成部分是Observables和Subscribers(譯者注：技術(shù)名詞很難找到合適的中文翻譯，所以維持原文不被翻譯)。Observable發(fā)出items，Subscriber消費(fèi)這些items。

items如何被消費(fèi)有一套規(guī)則。Observable發(fā)出任意數(shù)量的items（包括0個(gè)items），要么以成功完成終止，要么以發(fā)生錯(cuò)誤終止。對(duì)于Observable的每個(gè)Subscriber,Observable調(diào)用Subscriber.onNext()方法任意次，然后調(diào)用Subscriber.onComplete()方法或Subscriber.onError()方法。

這看起來(lái)和我們用的觀(guān)察者模式類(lèi)似，但在一個(gè)關(guān)鍵地方不同——Observables在有人明確地訂閱它之后才會(huì)開(kāi)始發(fā)出items。換句話(huà)說(shuō)，沒(méi)有人去訂閱，就不會(huì)發(fā)出訂閱事件（譯者注：引申自If a tree falls in a forest）。

Hello World

讓我們通過(guò)一個(gè)具體例子來(lái)看RxJava是如何運(yùn)作的。首先，先創(chuàng)建一個(gè)基本的Observable:

Observable<String> myObservable = Observable.create(
    new Observable.OnSubscribe<String>() {
        @Override
        public void call(Subscriber<? super String> sub) {
            sub.onNext("Hello, world!");
            sub.onCompleted();
        }
    }
);

Observable發(fā)出Hello World然后完成。現(xiàn)在創(chuàng)建一個(gè)Subscriber來(lái)消費(fèi)掉數(shù)據(jù)。

Subscriber<String> mySubscriber = new Subscriber<String>() {
    @Override
    public void onNext(String s) { System.out.println(s); }

    @Override
    public void onCompleted() { }

    @Override
    public void onError(Throwable e) { }
};

所有這些所做的是將Observable發(fā)出的每個(gè)String打印出來(lái)。

現(xiàn)在有了myObservable和mySubscriber,我們可以用subscribe()方法將它們連接起來(lái)。

myObservable.subscribe(mySubscriber);
// 輸出 "Hello, world!"

當(dāng)訂閱發(fā)生時(shí)，myobservable調(diào)用subsriber的onNext()和onComplete()方法。作為結(jié)果，mySubscriber輸出"Hello,World"然后結(jié)束。

更簡(jiǎn)潔的代碼

為了輸出"Hello,World!",上面寫(xiě)了許多樣板代碼。這是因?yàn)槲覟榱俗屇銈兡軌蛎鞔_發(fā)生了什么，選擇了一種啰嗦的方式。RxJava提供了許多快捷寫(xiě)法讓我們能寫(xiě)出更簡(jiǎn)潔的代碼。

首先，簡(jiǎn)化Observable。RxJava有針對(duì)通用任務(wù)的多種內(nèi)置Observable構(gòu)建方法。在這種情況下，Observable.just()發(fā)出一個(gè)item然后完成結(jié)束，就像我們上面的代碼:

Observable<String> myObservable =
    Observable.just("Hello, world!");

然后，對(duì)于啰嗦的Subscriber。我們不關(guān)心onCompleted()和onError()方法，取而代之，我們可以用一個(gè)更簡(jiǎn)潔的類(lèi)來(lái)定義在onNext()中做什么:

Action1<String> onNextAction = new Action1<String>() {
    @Override
    public void call(String s) {
        System.out.println(s);
    }
};

Subscriber每部分的Action都能自定義。Observable.subscribe()能處理一個(gè)，兩個(gè)以及三個(gè)Action參數(shù)，以取代onNext(),onError()和onComplete()方法。復(fù)用我們之前的Subscriber,如下:

myObservable.subscribe(onNextAction, onErrorAction, onCompleteAction);

然而，我們僅僅需要第一個(gè)參數(shù)，因?yàn)槲覀兛梢允÷?code>onError()和onComplete()方法:

myObservable.subscribe(onNextAction);
// 輸出 "Hello, world!"

現(xiàn)在，讓我們通過(guò)方法的鏈?zhǔn)秸{(diào)用來(lái)取代這些變量:

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

最后，用Java 8的lambdas表達(dá)式來(lái)去掉丑陋的Action1代碼。

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

如果你在Android中使用（迄今為止不能使用Java8）(譯者注：原文作者寫(xiě)這篇文章的時(shí)候(2014年)Java8在Android中開(kāi)發(fā)不能使用，在譯者翻譯這篇文章的時(shí)候（2016年），已經(jīng)能使用部分特性了)，我推薦使用retrolambda,它將大幅降低代碼的啰嗦程度。

變換

讓我們把事情變得更有趣。

假設(shè)我想要在輸出的"Hello,world!"語(yǔ)句中加上我的簽名。一種可能（的實(shí)現(xiàn)方式）是改變Observable:

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

如果你能夠控制你的Observable,這有效。但是不能保證以后都是這種情況。如果你使用的是別人的庫(kù)呢？
另一種可能的問(wèn)題是:如果我在多個(gè)地方使用我的Observable，但僅僅是某些情況下想要加上簽名呢?

那修改我們的Subscriber怎樣:

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

這個(gè)回答同樣不能讓人滿(mǎn)意，有不同的原因：我想要我的Subscriber盡可能輕量，因?yàn)槲铱赡軙?huì)在主線(xiàn)程上運(yùn)行它們。在更概念的層次上理解，Subscribers被認(rèn)定是做出反應(yīng)(reacts)的事物，而不是做出轉(zhuǎn)變(mutates)的事物。

如果我能夠通過(guò)一些中間步驟將"Hello,world!"轉(zhuǎn)換，是不是很酷？

Operators介紹

接下來(lái)是如何解決item轉(zhuǎn)換問(wèn)題:使用operators。Operators被用于在源Observable和最終的Subscriber之間操作被發(fā)出的items。RxJava推出了非常多的operators，但是剛開(kāi)始我們僅僅需要關(guān)注少數(shù)幾個(gè)。

對(duì)于這種情況，map()操作能被用于將一個(gè)被發(fā)出的item轉(zhuǎn)化為另一個(gè)：

Observable.just("Hello, world!")
    .map(new Func1<String, String>() {
        @Override
        public String call(String s) {
            return s + " -Dan";
        }
    })
    .subscribe(s -> System.out.println(s));

同樣的，我們能使用lambda來(lái)簡(jiǎn)化這個(gè)：

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

非常酷，我們的map()操作是一個(gè)轉(zhuǎn)換一個(gè)item的Observable。我們可以鏈?zhǔn)秸{(diào)用任意個(gè)map()
，將數(shù)據(jù)改進(jìn)，成為最終的Subscriber可消費(fèi)的形式。

深入map()

map()有一個(gè)有趣的方面：它不需要發(fā)出和源Observable相同類(lèi)型的items！

假設(shè)我的Subscriber對(duì)輸出原文本不感興趣，想要輸出原文本的hash碼:

Observable.just("Hello, world!")
    .map(new Func1<String, Integer>() {
        @Override
        public Integer call(String s) {
            return s.hashCode();
        }
    })
    .subscribe(i -> System.out.println(Integer.toString(i)));

非常有趣——我們以String開(kāi)始但是我們的Subscriber接收的是一個(gè)Integer。

同樣地，我們能使用lambda來(lái)簡(jiǎn)化代碼：

Observable.just("Hello, world!")
    .map(s -> s.hashCode())
    .subscribe(i -> System.out.println(Integer.toString(i)));

就像我之前說(shuō)的，我們想要Subscriber盡可能少做事。通過(guò)另一個(gè)map()來(lái)將hash碼轉(zhuǎn)化為String：

Observable.just("Hello, world!")
    .map(s -> s.hashCode())
    .map(i -> Integer.toString(i))
    .subscribe(s -> System.out.println(s));

你有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)——Observable和Subscriber回到了它們之前的樣子了！我們僅僅在它們之間增加了一些轉(zhuǎn)換步驟。甚至能夠添加我的簽名：

Observable.just("Hello, world!")
   .map(s -> s + " -Dan")
   .map(s -> s.hashCode())
   .map(i -> Integer.toString(i))
   .subscribe(s -> System.out.println(s));

So What？

此刻你可能會(huì)想"對(duì)于一些簡(jiǎn)單的代碼，用了很多花式步伐一樣技巧"。對(duì)，那是簡(jiǎn)單的例子。但是有兩點(diǎn)你需要掌握：

關(guān)鍵點(diǎn)1:Observable和Subscriber能做任何事情

Observale可以是數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)，Subscriber得到結(jié)果并將它們顯示在屏幕上。Observable可以是屏幕上的點(diǎn)擊，Subscriber對(duì)它做出反應(yīng)。Observable可以是從網(wǎng)絡(luò)讀取的字節(jié)流，Subscriber把它寫(xiě)入磁盤(pán)。

RxJava是個(gè)能夠處理任何問(wèn)題的通用框架。

關(guān)鍵點(diǎn)2:Observable和Subscriber獨(dú)立于在它們之間的轉(zhuǎn)換步驟

我可以調(diào)用任意次的map操作，在最初的源Observable和它最終的Subscriber之間。RxJava高度組件化：易于操作數(shù)據(jù)。只要操作于正確的輸入輸出數(shù)據(jù)，我可以制造一條無(wú)止盡的方法鏈。

綜合以上兩點(diǎn)，我們可以看到RxJava的巨大潛力。雖然此時(shí)我們僅僅有一個(gè)map()操作,這嚴(yán)重地限制了我們的能力。在第二部分，我們將深入研究更多RxJava的操作。