
前言
相信很多做Android或是Java研發(fā)的同學對RxJava應(yīng)該都早有耳聞了,尤其是在Android開發(fā)的圈子里,RxJava漸漸開始廣為流行。同樣有很多同學已經(jīng)開始在自己的項目中使用RxJava。它能夠幫助我們在處理異步事件時能夠省去那些復雜而繁瑣的代碼,尤其是當某些場景邏輯中回調(diào)中嵌入回調(diào)時,使用RxJava依舊能夠讓我們的代碼保持極高的可讀性與簡潔性。不僅如此,這種基于異步數(shù)據(jù)流概念的編程模式事實上同樣也能廣泛運用在移動端這種包括網(wǎng)絡(luò)調(diào)用、用戶觸摸輸入和系統(tǒng)彈框等在內(nèi)的多種響應(yīng)驅(qū)動的場景。那么現(xiàn)在,就讓我們一起分析一下RxJava的響應(yīng)流程吧。
(本文基于RxJava-1.1.3)
用法
首先來看一個簡單的例子:
Observable.create(new Observable.OnSubscribe<String>() {
@Override
public void call(Subscriber<? super String> subscriber) {
subscriber.onNext("onNext");
subscriber.onCompleted();
}
}).map(new Func1<String, String>() {
@Override
public String call(String s) {
return s + " -> Xepher";
}
}).subscribe(new Subscriber<String>() {
@Override
public void onCompleted() {
System.out.println("--- onCompleted ---");
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
System.out.println("onError");
}
@Override
public void onNext(String s) {
System.out.println("subscriber -> " + s);
}
});
運行結(jié)果為:
subscriber -> onNext -> Xepher
--- onCompleted ---
從結(jié)果中我們不難看出整體的調(diào)用流程:
首先通過調(diào)用Observable.create()方法生成一個被觀察者,緊接著在這里我們又調(diào)用了map()方法對原被觀察者進行數(shù)據(jù)流的變換操作,生成一個新的被觀察者(為何是新的被觀察者后文會講),最后調(diào)用subscribe()方法,傳入我們的觀察者,這里觀察者訂閱的則是調(diào)用map()之后生成的新被觀察者。
在整個過程中我們會注意到三個主角:Observable、OnSubscribe、Subscriber,所有的操作都是圍繞它們進行的。不難看出這里三個角色的分工:
- Observable:被觀察者的來源,亦或說是被觀察者本身
- OnSubscribe:用來通知觀察者的不同行為
- Subscriber:觀察者,通過實現(xiàn)對應(yīng)方法來產(chǎn)生具體的處理。
所以接下來我們以這三個角色為中心來分析具體的流程。
分析
一、訂閱過程
首先我們進入Observable.create()看看:
public static <T> Observable<T> create(OnSubscribe<T> f) {
return new Observable<T>(hook.onCreate(f));
}
這里調(diào)用構(gòu)造函數(shù)生成了一個Observable對象并將傳入的OnSubscribe賦給自己的成員變量onsubscribe,等等,這個hook是從哪里冒出來的?我們向上找:
static final RxJavaObservableExecutionHook hook = RxJavaPlugins.getInstance().getObservableExecutionHook();
RxJavaObservableExecutionHook這個抽象Proxy類默認對OnSubscribe對象不做任何處理,不過通過繼承該類并重寫onCreate()等方法我們可以對這些方法對應(yīng)的時機做一些額外處理比如打Log或者一些數(shù)據(jù)收集方面的工作。
到目前最初始的被觀察者已經(jīng)生成了,我們再來看看觀察者這邊。我們知道通過調(diào)用observable.subscribe()方法傳入一個觀察者即構(gòu)成了觀察者與被觀察者之間的訂閱關(guān)系,那么這內(nèi)部又是如何實現(xiàn)的呢?看代碼:
public final Subscription subscribe(Subscriber<? super T> subscriber) {
return Observable.subscribe(subscriber, this);
}
private static <T> Subscription subscribe(Subscriber<? super T> subscriber, Observable<T> observable) {
... ...
subscriber.onStart();
if (!(subscriber instanceof SafeSubscriber)) {
subscriber = new SafeSubscriber<T>(subscriber);
}
try {
hook.onSubscribeStart(observable, observable.onSubscribe).call(subscriber);
return hook.onSubscribeReturn(subscriber);
} catch (Throwable e) {
Exceptions.throwIfFatal(e);
... ...
return Subscriptions.unsubscribed();
}
}
這里我們略去部分無關(guān)代碼看主要部分,subscribe.onStart()默認空實現(xiàn)我們暫且不用管它,對于傳進來的subscriber要包裝成SafeSubscriber,這個SafeSubscriber對原來的subscriber的一系列方法做了更完善的處理,包括:onError()與onCompleted()只會有一個被執(zhí)行;保證一旦onError()或者onCompleted()被執(zhí)行,將不再能再執(zhí)onNext()等情況。這里封裝為SafeSubscriber之后,調(diào)用onSubscribe.call(),并將subscriber傳入,這樣就完成了一次訂閱。
顯而易見,Subscriber作為觀察者,在訂閱行為完成后,其具體行為在整個鏈式調(diào)用中起著至關(guān)重要的作用,我們來看看它內(nèi)部的構(gòu)成的主要部分:
public abstract class Subscriber<T> implements Observer<T>, Subscription {
private static final Long NOT_SET = Long.MIN_VALUE;
private final SubscriptionList subscriptions; //當前Subscriber所持有的“訂閱”事件集
private final Subscriber<?> subscriber;
private Producer producer;//用于規(guī)定從Observable傳來的數(shù)據(jù)流的總量
private long requested = NOT_SET;
... ...
protected Subscriber(Subscriber<?> subscriber, boolean shareSubscriptions) {
this.subscriber = subscriber;
this.subscriptions = shareSubscriptions && subscriber != null ? subscriber.subscriptions : new SubscriptionList();
}
@Override
public final void unsubscribe() {
subscriptions.unsubscribe();
}
... ...
protected final void request(long n) {
if (n < 0) {
throw new IllegalArgumentException("number requested cannot be negative: " + n);
}
Producer producerToRequestFrom = null;
synchronized (this) {
if (producer != null) {
producerToRequestFrom = producer;
} else {
addToRequested(n);
return;
}
}
producerToRequestFrom.request(n);
}
... ...
public void setProducer(Producer p) {
long toRequest;
boolean passToSubscriber = false;
synchronized (this) {
toRequest = requested;
producer = p;
if (subscriber != null) {
if (toRequest == NOT_SET) {
passToSubscriber = true;
}
}
}
if (passToSubscriber) {
subscriber.setProducer(producer);
} else {
if (toRequest == NOT_SET) {
producer.request(Long.MAX_VALUE);
} else {
producer.request(toRequest);
}
}
}
}
每個Subscriber都持有一個SubscriptionList,這個list保存的是所有該觀察者的訂閱事件,同時Subscriber也對應(yīng)實現(xiàn)了Subscription接口,當這個Subscriber取消訂閱的時候會將持有事件列表中的所有Subscription取消訂閱,并且從此不再接受任何訂閱事件。
同時,通過Producer可以去限定該Subscriber所接收的數(shù)據(jù)流的總量,這個限制量其實是加在Subscriber.onNext()方法上的,onComplete()、onError()則不會受到其影響。
因為是底層抽象類,onNext()、onComplete()、onError()統(tǒng)一不在這里處理。
二、變換過程
在收到Observable的消息之前我們有可能會對數(shù)據(jù)流進行處理,例如map()、flatMap()、deBounce()、buffer()等方法,本例中我們用了map()方法,它接收了原被觀察者發(fā)射的數(shù)據(jù)并將通過該方法返回的結(jié)果作為新的數(shù)據(jù)發(fā)射出去,相當于做了一層中間轉(zhuǎn)化:
我們接著看這個轉(zhuǎn)化過程:
public final <R> Observable<R> map(Func1<? super T, ? extends R> func) {
return lift(new OperatorMap<T, R>(func));
}
這里是通過一個lift()方法實現(xiàn)的,再查看其他的轉(zhuǎn)化方法發(fā)現(xiàn)內(nèi)部也都使用lift()實現(xiàn)的,看來這個lift()就是關(guān)鍵所在了,不過不急,我們先來看看這個OperationMap是什么:
public final class OperatorMap<T, R> implements Operator<R, T> {
final Func1<? super T, ? extends R> transformer;
public OperatorMap(Func1<? super T, ? extends R> transformer) {
this.transformer = transformer;
}
@Override
public Subscriber<? super T> call(final Subscriber<? super R> o) {
return new Subscriber<T>(o) {
@Override
public void onCompleted() {
o.onCompleted();
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
o.onError(e);
}
@Override
public void onNext(T t) {
try {
o.onNext(transformer.call(t));
} catch (Throwable e) {
Exceptions.throwOrReport(e, this, t);
}
}
};
}
}
OperationMap實現(xiàn)了Operator接口的call()方法,該方法接受外部傳入的觀察者,并將其作為參數(shù)構(gòu)造出了一個新的觀察者,我們不難發(fā)現(xiàn)o.onNext(transformer.call(t));這一句起了至關(guān)重要的作用,這里的接口transformer將泛型T轉(zhuǎn)化為泛型R:
public interface Func1<T, R> extends Function {
R call(T t);
}
這樣之后,再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳回至原觀察者的onNext()方法,就完成了觀察數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)化,但是你應(yīng)該也注意到了,我們用來做轉(zhuǎn)換的這個新的觀察者并沒有實現(xiàn)訂閱被觀察者的操作,這個訂閱操作又是在哪里實現(xiàn)的呢?答案就是接下來的lift():
public final <R> Observable<R> lift(final Operator<? extends R, ? super T> operator) {
return new Observable<R>(new OnSubscribe<R>() {
@Override
public void call(Subscriber<? super R> o) {
try {
Subscriber<? super T> st = hook.onLift(operator).call(o);
try {
st.onStart();
onSubscribe.call(st);
} catch (Throwable e) {
Exceptions.throwIfFatal(e);
st.onError(e);
}
} catch (Throwable e) {
Exceptions.throwIfFatal(e);
o.onError(e);
}
}
});
}
在這里我們新生成了一個Observable對象,在這個新對象的onSubscribe成員的call()方法中我們通過operator.call()拿到之前生成的未產(chǎn)生訂閱的觀察者st,之后將它作為參數(shù)傳入一開始的onSubscribe.call()中,即完成了這個中間訂閱的過程。
現(xiàn)在我們將整個流程梳理一下:
1、一次map()變換
2、根據(jù)Operator實例生成新的Subscriber
3、通過lift()生成新的Observable
4、原Subscriber訂閱新的Observavble
5、新的Observable中onSubscribe通知新Subscriber訂閱原Observable
6、新Subscriber將消息傳給原Subscriber。
為了便于理解,這里借用一下扔物線的圖:

以上就是一次
map() 變換的流程,事實上多次map()也是同樣道理:最外層的目標Subscriber發(fā)生訂閱行為后,onSubscribe.onNext()會逐層嵌套調(diào)用,直至初始Observable被最底層的Subscriber訂閱,通過Operator的一層層變化將消息傳到目標Subscriber。再次祭出扔物線的圖:
至于其他的多種變化的實現(xiàn)流程也都很類似,借助于Operator的不同實現(xiàn)來達到變換數(shù)據(jù)流的目的。例如其中的
flatMap(),它需要進行兩次lift(),其中第二次是OperationMerge,將轉(zhuǎn)換成的每一個Observable數(shù)據(jù)流通過InnerSubscriber這個紐帶訂閱后,在InnerSubscriber的onNext()中拿到R,再通過傳入的parent(也就是原MergeSubscriber)將它們?nèi)堪l(fā)射(emit)出去,由最外層我們傳入的Subscriber統(tǒng)一接收,這樣就完成了 T => Observable<R> => R 的轉(zhuǎn)化:
// MergeSubscriber
@Override
public void onNext(Observable<? extends T> t) {
if (t == null) {
return;
}
if (t instanceof ScalarSynchronousObservable) {
tryEmit(((ScalarSynchronousObservable<? extends T>)t).get());
} else {
InnerSubscriber<T> inner = new InnerSubscriber<T>(this, uniqueId++);
addInner(inner);
t.unsafeSubscribe(inner);
emit();
}
}
// InnerSubscriber
static final class InnerSubscriber<T> extends Subscriber<T> {
final MergeSubscriber<T> parent;
final long id;
... ...
public InnerSubscriber(MergeSubscriber<T> parent, long id) {
this.parent = parent;
this.id = id;
}
... ...
@Override
public void onNext(T t) {
parent.tryEmit(this, t);
}
}
除此之外,還有許多各式各樣的操作符,如果它們還不能滿足你的需要,你也可以通過實現(xiàn)Operator接口定制新的操作符。靈活運用它們往往能達到事半功倍的效果,比如通過使用sample()、debounce()等操作符有效避免backpressure的需要等等,這里就不一一介紹了。
三、線程切換過程
從上文中我們知道了RxJava能夠幫助我們對數(shù)據(jù)流進行靈活的變換,以達到鏈式結(jié)構(gòu)操作的目的,然而它的強大不止于此。下面我們就來看看它的又一利器,調(diào)度器Scheduler:
就像我們所知道的,Scheduler是給Observable數(shù)據(jù)流添加多線程功能所準備的,一般我們會通過使用subscribeOn()、observeOn()方法傳入對應(yīng)的Scheduler去指定數(shù)據(jù)流的每部分操作應(yīng)該以何種方式運行在何種線程。對于我們而言,最常見的莫過于在非主線程獲取并處理數(shù)據(jù)之后在主線程更新UI這樣的場景了:
Observable.create(... ...)
... ...
.subscribeOn(Schedulers.io())
... ...
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
... ...
.subscribe();
這是我們十分常見的調(diào)用方法,一氣呵成就把不同線程之間的處理都搞定了,因為是鏈式所以結(jié)構(gòu)也很清晰,我們現(xiàn)在來看看這其中的線程切換流程。
1、subscribeOn()
當我們調(diào)用
subscribeOn()的時候:
public final Observable<T> subscribeOn(Scheduler scheduler) {
if (this instanceof ScalarSynchronousObservable) {
return ((ScalarSynchronousObservable<T>)this).scalarScheduleOn(scheduler);
}
return create(new OperatorSubscribeOn<T>(this, scheduler));
}
可以看到這里也是調(diào)用了create()去生成一個Observable,而OperatorSubscribeOn則是實現(xiàn)了OnSubscribe接口,同時將原始的Observable和我們需要的scheduler傳入:
public final class OperatorSubscribeOn<T> implements OnSubscribe<T> {
final Scheduler scheduler;
final Observable<T> source; //原Observable
public OperatorSubscribeOn(Observable<T> source, Scheduler scheduler) {
this.scheduler = scheduler;
this.source = source;
}
@Override
public void call(final Subscriber<? super T> subscriber) {
final Worker inner = scheduler.createWorker();
subscriber.add(inner);
inner.schedule(new Action0() {
@Override
public void call() {
final Thread t = Thread.currentThread();
Subscriber<T> s = new Subscriber<T>(subscriber) {
@Override
public void onNext(T t) {
subscriber.onNext(t);
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
try {
subscriber.onError(e);
} finally {
inner.unsubscribe();
}
}
@Override
public void onCompleted() {
try {
subscriber.onCompleted();
} finally {
inner.unsubscribe();
}
}
@Override
public void setProducer(final Producer p) {
subscriber.setProducer(new Producer() {
@Override
public void request(final long n) {
if (t == Thread.currentThread()) {
p.request(n);
} else {
inner.schedule(new Action0() {
@Override
public void call() {
p.request(n);
}
});
}
}
});
}
};
source.unsafeSubscribe(s);
}
});
}
}
可以看出來,這里對subscriber的處理與前文中OperatorMap中call()對subscriber的處理很相似。在這里我們同樣會根據(jù)傳入的subscriber構(gòu)造出新的Subscriber s,不過這一系列的過程大部分都是由worker通過schedule()去執(zhí)行的,從后面setProducer()中對于線程的判斷,再結(jié)合subscribeOn()方法的目的我們能大概推測出,這個worker在一定程度上就相當于一個新線程的代理執(zhí)行者,schedule()所實現(xiàn)的與Thread類中run()應(yīng)該十分類似。我們現(xiàn)在來看看這個worker的執(zhí)行過程。
首先從Schedulers.io()進入:
Scheduler io = RxJavaPlugins.getInstance().getSchedulersHook().getIOScheduler();
if (io != null) {
ioScheduler = io;
} else {
ioScheduler = new CachedThreadScheduler();
}
這個通過hook拿到scheduler的過程我們先不管,直接進CachedThreadScheduler,看它的createWorker()方法:
@Override
public Worker createWorker() {
return new EventLoopWorker(pool.get());
}
這里的pool是一個原子變量引用AtomicReference,所持有的則是CachedWorkerPool,因而這個pool顧名思義就是用來保存worker的緩存池啦,我們從緩存池里拿到需要的worker并作了一層封裝成為EventLoopWorker:
// CachedWorkerPool
ThreadWorker get() {
if (allWorkers.isUnsubscribed()) {
return SHUTDOWN_THREADWORKER;
}
while (!expiringWorkerQueue.isEmpty()) {
ThreadWorker threadWorker = expiringWorkerQueue.poll();
if (threadWorker != null) {
return threadWorker;
}
}
// No cached worker found, so create a new one.
ThreadWorker w = new ThreadWorker(WORKER_THREAD_FACTORY);
allWorkers.add(w);
return w;
}
在這里我們終于發(fā)現(xiàn)目標ThreadWorker,它繼承自NewThreadWorker,之前的schedule()方法最終都會到這個scheduleActual()方法里:
// NewThreadWorker
@Override
public Subscription schedule(final Action0 action) {
return schedule(action, 0, null);
}
... ...
public ScheduledAction scheduleActual(final Action0 action, long delayTime, TimeUnit unit) {
Action0 decoratedAction = schedulersHook.onSchedule(action);
ScheduledAction run = new ScheduledAction(decoratedAction);
Future<?> f;
if (delayTime <= 0) {
f = executor.submit(run);
} else {
f = executor.schedule(run, delayTime, unit);
}
run.add(f);
return run;
}
這里我們看到了executor線程池,我們用Schedulers.io()最終實現(xiàn)的線程切換的本質(zhì)就在這里了?,F(xiàn)在再結(jié)合之前的過程我們從頭梳理一下:

在subscribeOn()時,我們會新生成一個Observable,它的成員
onSubscribe會在目標Subscriber訂閱時使用傳入的Scheduler的worker作為線程調(diào)度執(zhí)行者,在對應(yīng)的線程中通知原始Observable發(fā)送消息給這個過程中臨時生成的Subscriber,這個Subscriber又會通知到目標Subscriber,這樣就完成了subscribeOn()的過程。
2、observeOn()
下面我們接著來看看observeOn():
// Observable
public final Observable<T> observeOn(Scheduler scheduler, boolean delayError, int bufferSize) {
if (this instanceof ScalarSynchronousObservable) {
return ((ScalarSynchronousObservable<T>)this).scalarScheduleOn(scheduler);
}
return lift(new OperatorObserveOn<T>(scheduler, delayError, bufferSize));
}
我們直接看最終調(diào)用的部分,可以看到這里又是一個lift(),在這里傳入了OperatorObserveOn,它與OperatorSubscribeOn不同,是一個Operator(Operator的功能我們上文中已經(jīng)講過就不贅述了),它構(gòu)造出了新的觀察者ObserveOnSubscriber并實現(xiàn)了Action0接口:
public ObserveOnSubscriber(Scheduler scheduler, Subscriber<? super T> child, boolean delayError, int bufferSize) {
this.child = child;
this.recursiveScheduler = scheduler.createWorker();
... ...
}
這個ObserveOnSubscriber拿到了目標Scheduler recursiveScheduler 和目標Subscriber child,并在它自己的onNext()、onError()、onComplete()方法中作了schedule()的線程變化處理:
// ObserveOnSubscriber
@Override
public void onNext(final T t) {
... ...
schedule();
}
@Override
public void onCompleted() {
... ...
schedule();
}
@Override
public void onError(final Throwable e) {
... ...
schedule();
}
protected void schedule() {
if (counter.getAndIncrement() == 0) {
recursiveScheduler.schedule(this);//實現(xiàn)了Action0接口,在recursiveScheduler對應(yīng)線程中作精細處理
}
}
@Override
public void call() {
... ...
//檢查數(shù)據(jù)流狀態(tài),會在這里進行onComplete()或者onError()的流程
if (checkTerminated(done, empty, localChild, q)) {
return;
}
localChild.onNext(localOn.getValue(v));
... ...
}
可以看出來,這里ObserveOnSubscriber所有的發(fā)送給目標Subscriber child的消息都被切換到了recursiveScheduler的線程作處理,也就達到了將線程切回的目的。
總結(jié)observeOn()整體流程如下:

對比
subscribeOn()和observeOn()這兩個過程,我們不難發(fā)現(xiàn)兩者的區(qū)別:subscribeOn()將初始Observable的訂閱事件整體都切換到了另一個線程;而observeOn()則是將初始Observable發(fā)送的消息切換到另一個線程通知到目標Subscriber。前者把** “訂閱 + 發(fā)送” 的切換了一個線程,后者把 “發(fā)送” ** 切換了一個線程。所以,我們的代碼中所實現(xiàn)的功能其實是:
... ...
.subscribeOn(Schedulers.io())//將“訂閱”、“發(fā)送”都切換到Schedulers.io()對應(yīng)的線程
... ...
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())////將“發(fā)送”再切換回到AndroidSchedulers.mainThread()對應(yīng)的線程
這樣就能很容易實現(xiàn)耗時任務(wù)在子線程操作,在主線程作更新操作等這些常見場景的功能啦。
四、其他角色
Subject
Subject在Rx系列是一個比較特殊的角色,它繼承了Observable的同時也實現(xiàn)了Observer接口,也就是說它既可作為觀察者,也可作為被觀察者,他一般被用來作為連接多個不同Observable、Observer之間的紐帶。可能你會奇怪,我們不是已經(jīng)有了像map()、flatMap()這類的操作符去變化 Observable數(shù)據(jù)流了嗎,為什么還要引入Subject這個東西呢?這是因為Subject所承擔的工作并非是針對Observable數(shù)據(jù)流內(nèi)容的轉(zhuǎn)換連接,而是數(shù)據(jù)流本身在Observable、Observer之間的調(diào)度。光這么說可能還是很模糊,我們舉個《RxJava Essentials》中的例子:
PublishSubject<String> stringPublishSubject = PublishSubject.create();
Subscription subscriptionPrint = stringPublishSubject.subscribe(new Observer<String>() {
@Override
public void onCompleted() {
System.out.println("Observable completed");
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
System.out.println("Oh,no!Something wrong happened!");
}
@Override
public void onNext(String message) {
System.out.println(message);
}
});
stringPublishSubject.onNext("Hello World");
我們通過create()創(chuàng)建了一個PublishSubject,觀察者成功訂閱了這個subject,然而這個subject卻沒有任何數(shù)據(jù)要發(fā)送,我們只是知道他未來會發(fā)送的會是String值而已。之后,當我們調(diào)用subject.onNext()時,消息才被發(fā)送,Observer的onNext()被觸發(fā)調(diào)用,輸出了"Hello World"。
這里我們注意到,當訂閱事件發(fā)生時,我們的subject是沒有產(chǎn)生數(shù)據(jù)流的,直到它發(fā)射了"Hello World",數(shù)據(jù)流才開始運轉(zhuǎn),試想我們?nèi)绻麑⒂嗛嗊^程和subject.onNext()調(diào)換一下位置,那么Observer就一定不會接受到"Hello World"了(這不是廢話嗎- -|||),因而這也在根本上反映了Observable的冷熱區(qū)別。
一般而言,我們的Observable都屬于Cold Observables,就像看視頻,每次點開新視頻我們都要從頭開始播放;而Subject則默認屬于Hot Observables,就像看直播,視頻數(shù)據(jù)永遠都是新的。
基于這種屬性,Subject自然擁有了對接收到的數(shù)據(jù)流進行選擇調(diào)度等的能力了,因此,我們對于Subject的使用也就通?;谌缦碌乃悸罚?/p>
//接收數(shù)據(jù)流
Observable.create(...).subscribe(mSubject);
//選擇調(diào)度并發(fā)射數(shù)據(jù)給觀察者
mSubject.subscribe(...);
在前面的例子里我們用到的是PublishSubject,它只會把在訂閱發(fā)生的時間點之后來自原始Observable的數(shù)據(jù)發(fā)射給觀察者。等一下,這功能聽起來是不是有些似曾相識呢?
沒錯,就是EventBus和Otto。
(RxJava的出現(xiàn)慢慢讓Otto退出了舞臺,現(xiàn)在Otto的Repo已經(jīng)是Deprecated狀態(tài)了,而EventBus依舊堅挺)
基于RxJava的觀察訂閱取消的能力和
PublishSubject的功能,我們十分容易就能寫出實現(xiàn)了最基本功能的簡易事件總線框架:
public class RxBus {
private static volatile RxBus mInstance;
//為了保證線程安全,包裝為SerializedSubject
private final Subject<Object, Object> mBus = new SerializedSubject<>(PublishSubject.create());
private final CompositeSubscription mSubscriptions = new CompositeSubscription();
private RxBus() {}
public static RxBus getDefault() {
if (mInstance == null) {
synchronized (RxBus.class) {
if (mInstance == null) {
mInstance = new RxBus();
}
}
}
return mInstance;
}
//發(fā)送事件
public void post(Object o) {
mBus.onNext(o);
}
//接收事件
public void subscribe(Action1 action) {
mSubscriptions.add(mBus.subscribe(action));
}
//取消所有訂閱事件
public void unSubscribe() {
mSubscriptions.unsubscribe();
}
}
當然Subject還有其他如BehaviorSubject、ReplaySubject、AsyncSubject等類型,大家可以去看官方文檔,寫得十分詳細,這里就不介紹了。
后記
前面相信最近這段日子里,提到RxJava,大家就會想到Google最近剛剛開源的Agera。Agera作為專門為Android打造的Reactive Programming框架,難免會被拿來與RxJava做對比。本文前面RxJava的主體流程分析已近尾聲,現(xiàn)在我們再來看看Agera這東東又是怎么一回事。
首先先上結(jié)論:RxJava和Agera的關(guān)系
Agera最初是為了Google Play Movies而開發(fā)的一個內(nèi)部框架,現(xiàn)在開源出來了,它雖然是在RxJava之后才出現(xiàn),但是完全獨立于RxJava,與它沒有任何關(guān)系(只不過開源的時間十分微妙罷了- -)。 與RxJava比起來,Agera更加專注于Android的生命周期,而RxJava則更加純粹地面向Java平臺而非Android。
也許你可能會問:“那么RxAndroid呢,不是還有它嗎?”事實上,RxAndroid早在1.0版本的時候就進行了很大的重構(gòu),很多模塊被拆分到其他的項目中去了,同時也刪除了部分代碼,僅存下來的部分多是和Android線程相關(guān)的部分,比如
AndroidSchedulers、MainThreadSubscription等。鑒于這種情況,我們暫且不去關(guān)注RxAndroid,先把目光放在Agera上。
同樣也是基于觀察者模式,Agera和RxJava的角色分類大致相似,在Agera中,主要角色有兩個:Observable(被觀察者)、Updatable(觀察者)。
public interface Observable {
/**
* Adds {@code updatable} to the {@code Observable}.
*
* @throws IllegalStateException if the {@link Updatable} was already added or if it was called
* from a non-Looper thread
*/
void addUpdatable(@NonNull Updatable updatable);
/**
* Removes {@code updatable} from the {@code Observable}.
*
* @throws IllegalStateException if the {@link Updatable} was not added
*/
void removeUpdatable(@NonNull Updatable updatable);
}
public interface Updatable {
/**
* Called when an event has occurred.
*/
void update();
}
是的,相較于RxJava中的Observable,Agera中的Observable只是一個簡單的接口,也沒有泛型的存在,Updatable亦是如此,這樣我們要如何做到消息的傳遞呢?這就需要另外一個接口了:
public interface Supplier<T> {
/**
* Returns an instance of the appropriate type. The returned object may or may not be a new
* instance, depending on the implementation.
*/
@NonNull
T get();
}
終于看到了泛型T,我們的消息的傳遞能力就是依賴于此接口了。所以我們將這個接口和基礎(chǔ)的Observable結(jié)合一下:
public interface Repository<T> extends Observable, Supplier<T> {}
這里的Repository<T>在一定程度上就是我們想要的RxJava中的Observable<T>啦。
類似地,Repository<T>也有兩種類型的實現(xiàn):
- Direct - 所包含的數(shù)據(jù)總是可用的或者是可被同步計算出來的;一個Direct的
Repository總是處于活躍(active)狀態(tài)下 - Deferred - 所包含的數(shù)據(jù)是異步計算或拉去所得;一個Deffered的
Repository直到有Updatable被添加進來之前都會是非活躍(inactive)狀態(tài)下
是不是感到似曾相識呢?沒錯,Repository也是有冷熱區(qū)分的,不過我們現(xiàn)在暫且不去關(guān)注這一點?;氐缴厦娼又?,既然現(xiàn)在發(fā)數(shù)據(jù)的角色有了,那么我們要如何接收數(shù)據(jù)呢?答案就是Receiver:
/**
* A receiver of objects.
*/
public interface Receiver<T> {
/**
* Accepts the given {@code value}.
*/
void accept(@NonNull T value);
}
相信看到這里,大家應(yīng)該也隱約感覺到了:在Agera的世界里,數(shù)據(jù)的傳輸與事件的傳遞是相互隔離開的,這是目前Agera與Rx系列的最大本質(zhì)區(qū)別。Agera所使用的是一種push event, pull data的模型,這意味著event并不會攜帶任何data,Updatable在需要更新時,它自己會承擔起從數(shù)據(jù)源拉取數(shù)據(jù)的任務(wù)。這樣,提供數(shù)據(jù)的責任就從Observable中拆分了出來交給了Repository,讓其自身能夠?qū)W⒂诎l(fā)送一些簡單的事件如按鈕點擊、一次下拉刷新的觸發(fā)等等。
那么,這樣的實現(xiàn)有什么好處呢?
當這兩種處理分發(fā)邏輯分離開時,Updatable就不必觀察到來自Repository的完整數(shù)據(jù)變化的歷史,畢竟在大多數(shù)場景下,尤其是更新UI的場景下,最新的數(shù)據(jù)往往才是有用的數(shù)據(jù)。
但是我就是需要看到變化的歷史數(shù)據(jù),怎么辦?
不用擔心,這里我們再請出一個角色Reservoir:
public interface Reservoir<T> extends Receiver<T>, Repository<Result<T>> {}
顧名思義,Reservoir就是我們用來存儲變化中的數(shù)據(jù)的地方,它繼承了Receiver、Repository,也就相當于同時具有了接收數(shù)據(jù),發(fā)送數(shù)據(jù)的能力。通過查看其具體實現(xiàn)我們可以知道它的本質(zhì)操作都是使用內(nèi)部的Queue實現(xiàn)的:通過accept()接收到數(shù)據(jù)后入列,通過get()拿到數(shù)據(jù)后出列。若一個Updatable觀察了此Reservoir,其隊列中發(fā)生調(diào)度變化后即將出列的下一個數(shù)據(jù)如果是可用的(非空),就會通知該Updatable,進一步拉取這個數(shù)據(jù)發(fā)送給Receiver。
(在Agera的Github的Sample中有一個有關(guān)Reservoir使用場景的例子:NotesStore.java,建議讀完全文后再來看此例)
現(xiàn)在,我們已經(jīng)大概了解了這幾個角色的功能屬性了,接下來我們來看一段官方示例代碼:
public class AgeraActivity extends Activity
implements Receiver<Bitmap>, Updatable {
private static final ExecutorService NETWORK_EXECUTOR =
newSingleThreadExecutor();
private static final ExecutorService DECODE_EXECUTOR =
newSingleThreadExecutor();
private static final String BACKGROUND_BASE_URL =
"http://www.gravatar.com/avatar/4df6f4fe5976df17deeea19443d4429d?s=";
private Repository<Result<Bitmap>> background;
private ImageView backgroundView;
@Override
protected void onCreate(final Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
// Set the content view
setContentView(R.layout.activity_main);
// Find the background view
backgroundView = (ImageView) findViewById(R.id.background);
// Create a repository containing the result of a bitmap request. Initially
// absent, but configured to fetch the bitmap over the network based on
// display size.
background = Repositories.repositoryWithInitialValue(Result.<Bitmap>absent())
.observe() // Optionally refresh the bitmap on events. In this case never
.onUpdatesPerLoop() // Refresh per Looper thread loop. In this case never
.getFrom(new Supplier<HttpRequest>() {
@NonNull
@Override
public HttpRequest get() {
DisplayMetrics displayMetrics = getResources().getDisplayMetrics();
int size = Math.max(displayMetrics.heightPixels,
displayMetrics.widthPixels);
return httpGetRequest(BACKGROUND_BASE_URL + size)
.compile();
}
}) // Supply an HttpRequest based on the display size
.goTo(NETWORK_EXECUTOR) // Change execution to the network executor
.attemptTransform(httpFunction())
.orSkip() // Make the actual http request, skip on failure
.goTo(DECODE_EXECUTOR) // Change execution to the decode executor
.thenTransform(new Function<HttpResponse, Result<Bitmap>>() {
@NonNull
@Override
public Result<Bitmap> apply(@NonNull HttpResponse response) {
byte[] body = response.getBody();
return absentIfNull(decodeByteArray(body, 0, body.length));
}
}) // Decode the response to the result of a bitmap, absent on failure
.onDeactivation(SEND_INTERRUPT) // Interrupt thread on deactivation
.compile(); // Create the repository
}
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
// Start listening to the repository, triggering the flow
background.addUpdatable(this);
}
@Override
protected void onPause() {
super.onPause();
// Stop listening to the repository, deactivating it
background.removeUpdatable(this);
}
@Override
public void update() {
// Called as the repository is updated
// If containing a valid bitmap, send to accept below
background.get().ifSucceededSendTo(this);
}
@Override
public void accept(@NonNull Bitmap background) {
// Set the background bitmap to the background view
backgroundView.setImageBitmap(background);
}
}
是不是有些云里霧里的感覺呢?多虧有注釋,我們大概能夠猜出到底上面都做了什么:使用需要的圖片規(guī)格作為參數(shù)拼接到url中,拉取對應(yīng)的圖片并用ImageView顯示出來。我們結(jié)合API來看看整個過程:
- Repositories.repositoryWithInitialValue(Result.<Bitmap>absent())
創(chuàng)建一個可運行(抑或說執(zhí)行)的repository。
初始化傳入值是Result,它用來概括一些諸如apply()、merge()的操作的結(jié)果的不可變對象,并且存在兩種狀態(tài)succeeded()、failed()。
返回REventSource - observe()
用于添加新的Observable作為更新我們的圖片的Event source,本例中不需要。
返回RFrequency - onUpdatesPerLoop()
在每一個Looper Thread loop中若有來自多個Event Source的update()處理時,只需開啟一個數(shù)據(jù)處理流。
返回RFlow - getFrom(new Supplier(...))
忽略輸入值,使用來自給定Supplier的新獲取的數(shù)據(jù)作為輸出值。
返回RFlow - goTo(executor)
切換到給定的executor繼續(xù)數(shù)據(jù)處理流。 - attemptTransform(function())
使用給定的function()變換輸入值,若變換失敗,則終止數(shù)據(jù)流;若成功,則取新的變換后的值作為當前流指令的輸出。
返回RTermination - orSkip()
若前面的操作檢查為失敗,就跳過剩下的數(shù)據(jù)處理流,并且不會通知所有已添加的Updatable。 - thenTransform(function())
與attemptTransform(function())相似,區(qū)別在于當必要時會發(fā)出通知。
返回RConfig - onDeactivation(SEND_INTERRUPT)
用于明確repository不再active時的行為。
返回RConfig - compile()
執(zhí)行這個repository。
返回Repository
整體流程乍看起來并沒有什么特別的地方,但是真正的玄機其實藏在執(zhí)行每一步的返回值里:
初始的REventSource<T, T>代表著事件源的開端,它從傳入值接收了T initialValue,這里的<T, T>中,第一個T是當前repository的數(shù)據(jù)的類型,第二個T則是數(shù)據(jù)處理流開端的時候的數(shù)據(jù)的類型。
之后,當observe()調(diào)用后,我們傳入事件源給REventSource,相當于設(shè)定好了需要的事件源和對應(yīng)的開端,這里返回的是RFrequency<T, T>,它繼承自REventSource,為其添加了事件源的發(fā)送頻率的屬性。
之后,我們來到了onUpdatesPerLoop(),這里明確了所開啟的數(shù)據(jù)流的個數(shù)(也就是前面所講的頻率)后,返回了RFlow,這里也就意味著我們的數(shù)據(jù)流正式生成了。同時,這里也是流式調(diào)用的起點。
拿到我們的RFlow之后,我們就可以為其提供數(shù)據(jù)源了,也就是前面說的Supplier,于是調(diào)用getFrom(),這樣我們的數(shù)據(jù)流也就真正意義擁有了數(shù)據(jù)“干貨”。
有了數(shù)據(jù)之后我們就可以按具體需要進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換了,這里我們可以直接使用transform(),返回RFlow,以便進一步進行流式調(diào)用;也可以調(diào)用attemptTransform()來對可能出現(xiàn)的異常進行處理,比如orSkip()、orEnd()之后繼續(xù)進行流式調(diào)用。
經(jīng)過一系列的流式調(diào)用之后,我們終于對數(shù)據(jù)處理完成啦,現(xiàn)在我們可以選擇先對成型的數(shù)據(jù)在做一次最后的包裝thenTransform(),或是與另一個Supplier合并thenMergeIn()等。這些處理之后,我們的返回值也就轉(zhuǎn)為了RConfig,進入了最終配置和repository聲明結(jié)束的狀態(tài)。
在最終的這個配置過程中,我們調(diào)用了onDeactivation(),為這個repository明確了最終進入非活躍狀態(tài)時的行為,如果不需要其他多余的配置的話,我們就可以進入最終的compile()方法了。當我們調(diào)用compile()時,就會按照前面所走過的所有流程與配置去執(zhí)行并生成這個repository。到此,我們的repository才真正被創(chuàng)建了出來。
以上就是repository從無到有的全過程。當repository誕生后,我們也就可以傳輸需要的數(shù)據(jù)啦。再回到上面的示例代碼:
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
// Start listening to the repository, triggering the flow
background.addUpdatable(this);
}
@Override
protected void onPause() {
super.onPause();
// Stop listening to the repository, deactivating it
background.removeUpdatable(this);
}
我們在onResume()、onPause()這兩個生命周期下分別添加、移除了Updatable。相較于RxJava中通過Subscription去取消訂閱的做法,Agera的這種寫法顯然更為清晰也更為整潔。
我們的Activity實現(xiàn)了Updatable和Receiver接口,直接看其實現(xiàn)方法:
@Override
public void update() {
// Called as the repository is updated
// If containing a valid bitmap, send to accept below
background.get().ifSucceededSendTo(this);
}
@Override
public void accept(@NonNull Bitmap background) {
// Set the background bitmap to the background view
backgroundView.setImageBitmap(background);
}
可以看到這里repository將數(shù)據(jù)發(fā)送給了receiver,也就是自己,在對應(yīng)的accept()方法中接收到我們想要的bitmap后,這張圖片也就顯示出來了,示例代碼中的完整流程也就結(jié)束了。
總結(jié)一下上述過程:

- 首先
Repositories.repositoryWithInitialValue()生成原點REventSource。 - 配置完
Observable之后進入RFrequency狀態(tài),接著配置數(shù)據(jù)流的流數(shù)。 - 前面配置完成后,數(shù)據(jù)流
RFlow生成,之后通過getFrom()、mergeIn()、transform()等方法可進一步進行流式調(diào)用;也可以使用attemptXXX()方法代替原方法,后面接著調(diào)用orSkip()、orEnd()進行error handling處理。當使用attemptXXX()方法時,數(shù)據(jù)流狀態(tài)會變?yōu)?code>RTermination,它代表此時的狀態(tài)已具有終結(jié)數(shù)據(jù)流的能力,是否終結(jié)數(shù)據(jù)流要根據(jù)failed check觸發(fā),結(jié)合后面跟著調(diào)用的orSkip()、orEnd(),我們的數(shù)據(jù)流會從RTermination再次切換為RFlow,以便進行后面的流式調(diào)用。
- 經(jīng)過前面一系列的流式處理,我們需要結(jié)束數(shù)據(jù)流時,可以選擇調(diào)用
thenXXX()方法,對數(shù)據(jù)流進行最終的處理,處理之后,數(shù)據(jù)流狀態(tài)會變?yōu)?RConfig;也可以為此行為添加error handling處理,選擇thenAttemptXXX()方法,后面同樣接上orSkip()、orEnd()即可,最終數(shù)據(jù)流也會轉(zhuǎn)為Rconfig狀態(tài)。 - 此時,我們可以在結(jié)束前按需要選擇對數(shù)據(jù)流進行最后的配置,例如:調(diào)用
onDeactivation()配置從“訂閱”到“取消訂閱”的過程是否需要繼續(xù)執(zhí)行數(shù)據(jù)流等等。 - 一切都部署完畢后,我們
compile()這個RConfig,得到最終的成型的Repository,它具有添加Updatable、發(fā)送數(shù)據(jù)通知Receiver的能力。 - 我們根據(jù)需要添加
Updatable,repository在數(shù)據(jù)流處理完成后會通過update()發(fā)送event通知Updatable。 -
Updatable收到通知后則會拉取repository的成果數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)通過accept()發(fā)送給Receiver。完成 Push event, pull data 的流程。
以上就是一次Agera的流式調(diào)用的內(nèi)部基本流程??梢钥吹?,除了 Push event, pull data 這一特點、goLazy的加載模式(本文未介紹)等,依托于較為精簡的方法,Agera的流式調(diào)用過程同樣也能夠做到過程清晰,并且上手難度相較于RxJava也要簡單一些,開源作者是Google的團隊也讓一些G粉對其好感度提升不少。不過Agera目前版本則是 agera-1.0.0-rc2,未來的版本還有很多不確定因素,相比之下Rx系列發(fā)展了這么久,框架已經(jīng)相對成熟。究竟用Agera還是RxJava,大家按自己的喜好選擇吧。
新人處女作,文章中難免會有錯誤遺漏以及表述不清晰的地方,希望大家多多批評指正,謝謝!
參考&拓展:
RxJava Wiki
Agera Wiki
給 Android 開發(fā)者的 RxJava 詳解
Google Agera vs. ReactiveX
When Iron Man becomes reactive
Top 7 Tips for RxJava on Android
How to Keep your RxJava Subscribers from Leaking
RxJava – the production line