Rxjava基礎

KingsLanding發表於2016-02-24

  現在很多Android App的開發開始使用Rxjava,但是Rxjava以學習曲線陡峭著稱,入門有些困難。經過一段時間的學習和使用,這裡來介紹一下我對Rxjava的理解。

  說到Rxjava首先需要了解的兩個東西,一個是Observable(被觀察者,事件源)和 Subscriber(觀察者,是 Observer的子類)。Observable發出一系列事件,Subscriber處理這些事件。首先來看一個基本的例子,我們如何建立並使用Observable。

Observable.create(new Observable.OnSubscribe<String>() { 
	@Override public void call(Subscriber<? super String> subscriber) { 
		subscriber.onNext("hello"); 
		} 
	}).subscribe(new Subscriber<String>()
	{ 
		@Override public void onCompleted() {
		} 
		@Override public void onError(Throwable e) { 
		} 
		@Override public void onNext(String s) { 
			Log.d("rx-info", s); 
		} 
	});

  建立Observable的最基本的方法是通過Observable.create() 來進行,當有Subscriber通過Observable.subscribe() 方法進行訂閱之後Observable就會發射事件,注意必須要有訂閱者訂閱才會發射事件。發射的方式是通過呼叫 Observable中的 OnSubsribe 型別的成員來實現(每個Observable有一個final OnSubscribe<T> onSubscribe 成員,該成員是一個介面,後面詳細說),在 Onsubsribe型別成員中呼叫 call() 方法,注意,這個call方法的引數就是 Observable.subscribe() 方法傳入的 Subsriber例項。總的一句話就是在Obsubscribe 的 call方法中執行訂閱者(Subscriber)的三個方法 onNext(), onCompleted() 和 onError()。

  一開始就是一堆 Observable , Subscriber,subscribe() , OnSubscribe 估計看得頭暈,因此我們需要先來對這些東西有一個瞭解。這裡只列出一個幫助理解的大概。

public class Observable<T> {

	  final OnSubscribe<T> onSubscribe;
	  protected Observable(OnSubscribe<T> f) {
              this.onSubscribe = f;
          }

       public final static <T> Observable<T> create(OnSubscribe<T> f) {
            return new Observable<T>(hook.onCreate(f));
        }

       public interface OnSubscribe<T> extends Action1<Subscriber<? super T>> {
            // cover for generics insanity
        }
	
	  public final Subscription subscribe(Subscriber<? super T> subscriber) {
              return Observable.subscribe(subscriber, this);
          }

       public interface Operator<R, T> extends Func1<Subscriber<? super R>, Subscriber<? super T>> {
        // cover for generics insanity
       }
}
public interface Action1<T> extends Action {
    void call(T t);
}
public interface Subscription {
    void unsubscribe();
    boolean isUnsubscribed();
}
public interface Observer<T> {
    void onCompleted();
    void onError(Throwable e);
    void onNext(T t);
}

public abstract class Subscriber<T> implements Observer<T>, Subscription {
	//...
}

  通過上面的程式碼幫助理清楚 Observable, Observer, Subscriber, OnSubsriber, subscribe() 之間的關係。這裡額外提一下 Observable.subscribe() 方法有多個過載:

Subscription    subscribe()
Subscription    subscribe(Action1<? super  T> onNext)
Subscription    subscribe(Action1<? super  T> onNext, Action1< java.lang .Throwable> onError)
Subscription    subscribe(Action1<? super  T> onNext, Action1< java.lang .Throwable> onError, Action0 onComplete)
Subscription    subscribe(Observer<? super  T> observer)
Subscription    subscribe(Subscriber<? super  T> subscriber)

  其它的ActionX 和 FuncX 請大家自行去查閱定義。

  介紹了基本的建立Observable和 Observable是怎麼發射事件的之後,來介紹一下Rxjava的Operator和Operator的原理。

  Rxjava的Operator常見的有map, flatMap, concat, merge之類的。這裡就不介紹Operator的使用了,介紹一下其原理。介紹原理還是來看原始碼,以map為例。

  首先看一下使用map的例子:

Observable.create(new Observable.OnSubscribe<String>() {
    @Override
    public void call(Subscriber<? super String> subscriber) {
        subscriber.onNext("hello");
    }
})
.map(new Func1<String, String>() {
    @Override
    public String call(String s) {
        return s + "word";
    }
})
.subscribe(new Subscriber<String>() {
    @Override
    public void onCompleted() {

    }

    @Override
    public void onError(Throwable e) {

    }

    @Override
    public void onNext(String s) {
        Log.d("info-rx", s);
    }
});

  繼續來看 map的定義:

    public final <R> Observable<R> map(Func1<? super T, ? extends R> func) {
        return lift(new OperatorMap<T, R>(func));
    }

  簡單說一下Func1,其中的T表示傳入的引數型別,R表示方法返回的引數型別。Operator的操作原理最核心的就是lift的實現。

    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 {
                        // new Subscriber created and being subscribed with so 'onStart' it
                        st.onStart();
                        onSubscribe.call(st);
                    } catch (Throwable e) {
                        // localized capture of errors rather than it skipping all operators 
                        // and ending up in the try/catch of the subscribe method which then
                        // prevents onErrorResumeNext and other similar approaches to error handling
                        Exceptions.throwIfFatal(e);
                        st.onError(e);
                    }
                } catch (Throwable e) {
                    Exceptions.throwIfFatal(e);
                    // if the lift function failed all we can do is pass the error to the final Subscriber
                    // as we don't have the operator available to us
                    o.onError(e);
                }
            }
        });
    }

  lift方法看起來太過複雜,稍作簡化:

public final <R> Observable<R> lift(final Operator<? extends R, ? super T> operator) {
    return new Observable<R>(...);
}

  lift方法實際是產生一個新的 Observable。在map()呼叫之後,我們操作的就是新的Observable物件,我們可以把它取名為Observable$2,我們這裡呼叫subscribe就是Observable$2.subscribe,繼續看到subscribe裡,重要的幾個呼叫:

hook.onSubscribeStart(observable, observable.onSubscribe).call(subscriber);
return hook.onSubscribeReturn(subscriber);

  注意,這裡的observable是Observable$2!!也就是說,這裡的onSubscribe是,lift中定義的!!

  回過頭來看lift方法中建立新Observable的過程:

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 {
                // new Subscriber created and being subscribed with so 'onStart' it
                st.onStart();
                onSubscribe.call(st); //請注意我!! 這個onSubscribe是原始的OnSubScribe物件!!
            } catch (Throwable e) {
                // localized capture of errors rather than it skipping all operators 
                // and ending up in the try/catch of the subscribe method which then
                // prevents onErrorResumeNext and other similar approaches to error handling
                if (e instanceof OnErrorNotImplementedException) {
                    throw (OnErrorNotImplementedException) e;
                }
                st.onError(e);
            }
        } catch (Throwable e) {
            if (e instanceof OnErrorNotImplementedException) {
                throw (OnErrorNotImplementedException) e;
            }
            // if the lift function failed all we can do is pass the error to the final Subscriber
            // as we don't have the operator available to us
            o.onError(e);
        }
    }
});

  一定一定要注意這段函式執行的上下文!,這段函式中的onSubscribe物件指向的是外部類,也就是第一個Observable的onSubScribe!而不是Observable$2中的onSubscribe,接下來看:

Subscriber<? super T> st = hook.onLift(operator).call(o);

  這行程式碼,就是定義operator,生成一個經過operator操作過的Subscriber,看下OperatorMap這個類中的call方法: 

@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.throwIfFatal(e);
                onError(OnErrorThrowable.addValueAsLastCause(e, t));
            }
        }

    };
}

  沒錯,對傳入的Subscriber做了一個代理,把轉換後的值傳入。這樣就生成了一個代理的Subscriber,最後我們最外層的OnSubscribe物件對我們代理的Subscriber進行了呼叫: 

 @Override
public void call(Subscriber<? super String> subscriber) {
    //此處的subscriber就是被map包裹(wrapper)後的物件。
    subscriber.onNext("hello");
}

  然後這個subscriber傳入到內部,鏈式的通知,最後通知到我們在subscribe函式中定義的物件。

  分析lift的原理,其實還是回到了一開始介紹的Observable必須要有訂閱者進行訂閱才能發射事件。lift方法會產生一個新的Observable,並且這個Observable位於原始Observable和後面的Subsriber之間,因此lift方法也需要提供一個新的Subscriber來使得新產生的Observable發射事件,這個新的Subsriber就是對事件鏈後方的Subscriber就行包裝做一個代理。

  詳細使用Rxjava可參見:

  1. 給 Android 開發者的 RxJava 詳解

  2.Rxjava使用基礎合集

 

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