RxJava

2021-06-22/2021-06-22

参考文献:

给 Android 开发者的 RxJava 详解
RxJava和RxAndroid

仓库:

RxJava
RxAndroid

1. 前言

RxJava 是一个实现异步操作的库,而且很简洁。

2. 基本使用

创建观察者

Observer 即观察者,它决定事件触发的时候将有怎样的行为。 RxJava 中的 Observer 接口的实现方式:

 1// String 为泛型, 传递的参数的类型
 2Observer<String> observer = new Observer<String>() {
 3    public void onSubscribe(@NonNull Disposable disposable) {
 4        // 订阅的时候回调
 5    }
 6
 7    public void onNext(@NonNull String s) {
 8        // 消费方法
 9    }
10
11    public void onError(@NonNull Throwable throwable) {
12        // 错误发生的时候回调
13    }
14
15    public void onComplete() {
16        // 完成的时候回调
17    }
18};

创建被观察者

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

1Observable<String> observable = Observable.create(new ObservableOnSubscribe<String>() {
2    @Override
3    public void subscribe(@NonNull ObservableEmitter<String> observableEmitter) throws Exception {
4        observableEmitter.onNext("Hello");
5        observableEmitter.onComplete();
6    }
7});

可以看到,这里传入了一个 ObservableOnSubscribe 对象作为参数。ObservableOnSubscribe 会被存储在返回的 Observable 对象中,它的作用相当于一个计划表,当 Observable 被订阅的时候,ObservableOnSubscribe 的 call() 方法会自动被调用,事件序列就会依照设定依次触发(对于上面的代码,就是观察者 observer 将会被调用一次 onNext() 和一次 onCompleted()。这样,由被观察者调用了观察者的回调方法,就实现了由被观察者向观察者的事件传递,即观察者模式。

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:

1// 注意是被观察者去调用 subscribe
2observable.subscribe(observer);

3. 进阶使用

create() 方法是 RxJava 最基本的创造事件序列的方法。基于这个方法, RxJava 还提供了一些方法用来快捷创建事件队列,例如:

just(T...)

将传入的参数依次发送出来。

1Observable observable = Observable.just("Hello", "Hi", "Aloha");
2// 将会依次调用:
3// onNext("Hello");
4// onNext("Hi");
5// onNext("Aloha");
6// onCompleted();

from()

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。

1String[] words = {"Hello", "Hi", "Aloha"};
2Observable observable = Observable.from(words);
3// 将会依次调用:
4// onNext("Hello");
5// onNext("Hi");
6// onNext("Aloha");
7// onCompleted();

简单例子

目的:输出 nums 数组的数字

1Observable.fromArray(nums).subscribe(new Consumer<Integer>() {
2    @Override
3    public void accept(Integer integer) throws Exception {
4        System.out.println(integer);
5    }
6});

可以简化为

1Observable.fromArray(nums)
2        .subscribe(integer -> System.out.println(integer));

4. 线程控制

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 。

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)。

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(): 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()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()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 ObservableOnSubscribe 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:

1Observable.just(1, 2, 3, 4)
2    .subscribeOn(Schedulers.io()) // 指定 subscribe() 发生在 IO 线程
3    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定 Subscriber 的回调发生在主线程
4    .subscribe(new Action1<Integer>() {
5        @Override
6        public void call(Integer number) {
7            Log.d(tag, "number:" + number);
8        }
9    });

上面这段代码中,由于 subscribeOn(Schedulers.io()) 的指定,被创建的事件的内容 1234 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())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。

5. 操作符

5.1 map

map 可以将一个对象转换为另外一个对象

1Observable.just("123").map(Integer::parseInt)
2    .subscribe(System.out::println);

5.2 flatMap

举个例子:一个学生有一个名字,有多个课程,现在给你一个学生,输出学生的课程

1Observable.just(student)
2        .flatMap(stu -> stu.getCourses())
3        .subscribe(System.out::println);

从上面的代码可以看出, flatMap()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。
  4. 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。

5.3 防抖

throttleFirst(): 在每次事件触发后的一定时间间隔内丢弃新的事件。常用作去抖动过滤,例如按钮的点击监听器:

1RxView.clickEvents(button) // RxBinding 代码,后面的文章有解释   
2    .throttleFirst(500, TimeUnit.MILLISECONDS) // 设置防抖间隔为 500ms   
3    .subscribe(subscriber);

5.4 doOnSubscribe

此方法在 subscribe 时执行,在 onNext() 前执行。

1Observable.just(student)
2        .subscribeOn(Schedulers.io())
3    	// 在 io 线程执行
4        .doOnSubscribe(System.out::println)
5        .subscribeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
6        .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
7    	// 在 main 线程执行
8        .subscribe(subscriber);

5.5 filter

1query("王")
2    .flatMap(list -> Observable.from(list)) 
3    .map(student->return student.getGrade())
4    .filter(grade->grade>80)
5    .subscribe(grade->Log.i(TAG,grade+"");

5.6 take

take 操作符的功能是限定个数,比如这边的功能就是限定我最多需要5个成绩。

1query("王")
2    .flatMap(list -> Observable.from(list)) 
3    .Map(student->return student.getGrade())
4    .filter(grade->grade>80)
5    .take(5)
6    .subscribe(grade->Log.i(TAG,grade+"");

5.7 doOnNext

doOnNext() 允许我们在每次输出一个元素之前做一些额外的事情

1query("王")
2    .flatMap(list -> Observable.from(list)) 
3    .Map(student->return student.getGrade())
4    .filter(grade->grade>80)
5    .take(5)
6    .doOnNext(grade->save(grade))
7    .subscribe(grade->Log.i(TAG,grade+"");

6. 使用场景

6.1 结合 Retrofit

使用传统方式

使用 Retrofit 的传统 API,你可以用这样的方式来定义请求:

1@GET("/user")
2public 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:

 1getUser(userId, new Callback<User>() {
 2    @Override
 3    public void success(User user) {
 4        userView.setUser(user);
 5    }
 6    
 7    @Override
 8    public void failure(RetrofitError error) {
 9        // Error handling
10        ...
11    }
12};

使用 RxJava 方式

定义同样的请求是这样的:

1@GET("/user")
2public Observable<User> getUser(@Query("userId") String userId);

使用的时候是这样的:

 1getUser(userId)
 2    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
 3    .subscribe(new Observer<User>() {
 4        @Override
 5        public void onNext(User user) {
 6            userView.setUser(user);
 7        }
 8        
 9        @Override
10        public void onCompleted() {
11        }
12        
13        @Override
14        public void onError(Throwable error) {
15            // Error handling
16            ...
17        }
18    });

6.2 结合 RxBindint

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:

1RxView.clickEvents(button)
2    // 去抖动
3    .throttleFirst(500, TimeUnit.MILLISECONDS)
4    .subscribe(clickAction);
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