RxJava 是什么?
我的理解就是观察者模式,RxJava 最核心的东西就是 Observable (被观察者
) 和 Observer (观察者
) 。
Observable (被观察者
) 会发出数据,而与之相对的 Observer (观察者
) 则会通过订阅Observable(被观察者
) 来进行观察。
Observer可以在Observable发出数据、报错或者声明没有数据可以发送时进行相应的操作。这三个操作被封装在Observer接口中,相应的方法为onNext()
,onError()
和onCompleted()
。
RxJava的优点
加载Assets文件夹下的图片
private String[] imgPath = null;
private void loadImage() {
try {
//这里注意 只能返回 Assets 下某一个文件夹下的所有文件,不能返回 Assets下所有文件
imgPath = getAssets().list("ssdk");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
if (null == imgPath && imgPath.length == 0) {
Log.e(tag, "图片地址 为空");
return;
}
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < imgPath.length; i++) {
//一个坑,要把文件夹的路径也加上
InputStream is = null;
Bitmap bitmap = null;
try {
is = getAssets().open("ssdk/" + imgPath[i]);
bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
final ImageView imageView = new ImageView(mContext);
// 设置当前图像的图像(position为当前图像列表的位置)
imageView.setLayoutParams(new LinearLayout.LayoutParams(
200, 200));
// 设置Gallery组件的背景风格
imageView.setImageBitmap(bitmap);
runOnUiThread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
rootView.addView(imageView);
}
});
}
}
}).start();
}
加载Assets文件夹下的图片 使用 RxJava
private void loadImage() {
String[] imgUrl = null;
try {
//这里注意 只能返回 Assets 下某一个文件夹下的所有文件,不能返回 Assets下所有文件
imgUrl = getAssets().list("ssdk");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
if (null == imgUrl && imgUrl.length == 0) {
Log.e(tag, "图片地址 为空");
return;
}
Observable.from(imgUrl)
.map(new Func1<String, Bitmap>() {
@Override
public Bitmap call(String s) {
Bitmap bitmap = null;
try {
//一个坑,要把文件夹的路径也加上
InputStream is = getAssets().open("ssdk/" + s);
bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
if (null == bitmap) {
return null;
} else {
return bitmap;
}
}
})
.subscribeOn(Schedulers.io())
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
.subscribe(new Observer<Bitmap>() {
@Override
public void onCompleted() {
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
}
@Override
public void onNext(Bitmap bitmap) {
if (null == bitmap) {
Log.e(tag, "bitmap为空");
return;
}
ImageView imageView = new ImageView(mContext);
// 设置当前图像的图像(position为当前图像列表的位置)
imageView.setLayoutParams(new LinearLayout.LayoutParams(
200, 200));
// 设置Gallery组件的背景风格
imageView.setImageBitmap(bitmap);
rootView.addView(imageView);
}
});
}
看起来使用RxJava 代码量还变多了,但是逻辑更加简洁了,从上到下,一步一步,逻辑非常明确,没有嵌套,一眼明了。
RxJava 基本实现
创建 Observer (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:
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,RxJava 还内置了一个实现了Observer
的抽象类:Subscriber
。 Subscriber
对 Observer
接口进行了一些扩展,但他们的基本使用方式是完全一样的:
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!");
}
};
不仅基本使用方式一样,实质上,在 RxJava 的 subscribe
过程中,Observer
也总是会先被转换成一个 Subscriber
再使用。所以如果你只想使用基本功能,选择 Observer
和 Subscriber
是完全一样的。它们的区别对于使用者来说主要有两点:
onStart()
: 这是Subscriber
增加的方法。它会在subscribe
刚开始,而事件还未发送之前被调用,可以用于做一些准备工作,例如数据的清零或重置。这是一个可选方法,默认情况下它的实现为空。需要注意的是,如果对准备工作的线程有要求(例如弹出一个显示进度的对话框,这必须在主线程执行),onStart()
就不适用了,因为它总是在subscribe
所发生的线程被调用,而不能指定线程。要在指定的线程来做准备工作,可以使用doOnSubscribe()
方法,具体可以在后面的文中看到。unsubscribe()
: 这是Subscriber
所实现的另一个接口Subscription
的方法,用于取消订阅。在这个方法被调用后,Subscriber
将不再接收事件。一般在这个方法调用前,可以使用isUnsubscribed()
先判断一下状态。unsubscribe()
这个方法很重要,因为在subscribe()
之后,Observable
会持有Subscriber
的引用,这个引用如果不能及时被释放,将有内存泄露的风险。所以最好保持一个原则:要在不再使用的时候尽快在合适的地方(例如onPause()
onStop()
等方法中)调用unsubscribe()
来解除引用关系,以避免内存泄露的发生。
创建 Observable (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:
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();
}
});
可以看到,这里传入了一个 OnSubscribe
对象作为参数。OnSubscribe
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,OnSubscribe
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Subscriber
将会被调用三次 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。
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。Observable observable = Observable.just("Hello", "Hi", "Aloha"); // 将会依次调用: // onNext("Hello"); // onNext("Hi"); // onNext("Aloha"); // onCompleted();
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。String[] words = {"Hello", "Hi", "Aloha"}; Observable observable = Observable.from(words); // 将会依次调用: // onNext("Hello"); // onNext("Hi"); // onNext("Aloha"); // onCompleted();
上面 just(T...)
的例子和 from(T[])
的例子,都和之前的 create(OnSubscribe)
的例子是等价的。
Subscribe (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:
observable.subscribe(observer);
// 或者:
observable.subscribe(subscriber);
有人可能会注意到,
subscribe()
这个方法有点怪:它看起来是『observalbe
订阅了observer
/subscriber
』而不是『observer
/subscriber
订阅了observalbe
』,这看起来就像『杂志订阅了读者』一样颠倒了对象关系。这让人读起来有点别扭,不过如果把 API 设计成observer.subscribe(observable)
/subscriber.subscribe(observable)
,虽然更加符合思维逻辑,但对流式 API 的设计就造成影响了,比较起来明显是得不偿失的。
例子
a. 打印字符串数组
String[] names = ...;
Observable.from(names)
.subscribe(new Action1<String>() {
@Override
public void call(String name) {
Log.d(tag, name);
}
});
b. 由 id 取得图片并显示
int drawableRes = ...;
ImageView imageView = ...;
Observable.create(new OnSubscribe<Drawable>() {
@Override
public void call(Subscriber<? super Drawable> subscriber) {
Drawable drawable = getTheme().getDrawable(drawableRes));
subscriber.onNext(drawable);
subscriber.onCompleted();
}
}).subscribe(new Observer<Drawable>() {
@Override
public void onNext(Drawable drawable) {
imageView.setImageDrawable(drawable);
}
@Override
public void onCompleted() {
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
Toast.makeText(activity, "Error!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
});
正如上面两个例子这样,创建出 Observable
和 Subscriber
,再用 subscribe()
将它们串起来,一次 RxJava 的基本使用就完成了。非常简单。
然而,
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
。
线程控制 —— Scheduler
Scheduler 的 API
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()
: 总是启用新线程,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()
比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()
和 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 Observable.OnSubscribe
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:
Observable.just(1, 2, 3, 4)
.subscribeOn(Schedulers.io()) // 指定 subscribe() 发生在 IO 线程
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定 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);
}
});
上面这段代码中,由于 subscribeOn(Schedulers.io())
的指定,被创建的事件的内容 1、2、3、4 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())
和 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。
而前面提到的由图片 id 取得图片并显示的例子,如果也加上这两句:
int drawableRes = ...;
ImageView imageView = ...;
Observable.create(new OnSubscribe<Drawable>() {
@Override
public void call(Subscriber<? super Drawable> subscriber) {
Drawable drawable = getTheme().getDrawable(drawableRes));
subscriber.onNext(drawable);
subscriber.onCompleted();
}
})
.subscribeOn(Schedulers.io()) // 指定 subscribe() 发生在 IO 线程
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定 Subscriber 的回调发生在主线程
.subscribe(new Observer<Drawable>() {
@Override
public void onNext(Drawable drawable) {
imageView.setImageDrawable(drawable);
}
@Override
public void onCompleted() {
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
Toast.makeText(activity, "Error!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
});
那么,加载图片将会发生在 IO 线程,而设置图片则被设定在了主线程。这就意味着,即使加载图片耗费了几十甚至几百毫秒的时间,也不会造成丝毫界面的卡顿。
变换
终于要到牛逼的地方了,不管你激动不激动,反正我是激动了。
RxJava 提供了对事件序列进行变换的支持,这是它的核心功能之一,也是大多数人说『RxJava 真是太好用了』的最大原因。所谓变换,就是将事件序列中的对象或整个序列进行加工处理,转换成不同的事件或事件序列。概念说着总是模糊难懂的,来看 API。
(1) map()
首先看一个 map()
的例子:
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);
}
});
这里出现了一个叫做 Func1
的类。它和 Action1
非常相似,也是 RxJava 的一个接口,用于包装含有一个参数的方法。 Func1
和 Action
的区别在于, Func1
包装的是有返回值的方法。另外,和 ActionX
一样, FuncX
也有多个,用于不同参数个数的方法。FuncX
和 ActionX
的区别在 FuncX
包装的是有返回值的方法。
可以看到,map()
方法将参数中的 String
对象转换成一个 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
。这种直接变换对象并返回的,是最常见的也最容易理解的变换。不过 RxJava 的变换远不止这样,它不仅可以针对事件对象,还可以针对整个事件队列,这使得 RxJava 变得非常灵活。我列举几个常用的变换:
map()
: 事件对象的直接变换,具体功能上面已经介绍过。它是 RxJava 最常用的变换。map()
的示意图:flatMap()
:这是一个很有用但 非常难理解 的变换,因此我决定花多些篇幅来介绍它。 首先假设这么一种需求:假设有一个数据结构『学生』,现在需要打印出一组学生的名字。实现方式很简单:Student[] students = ...; Subscriber<String> subscriber = new Subscriber<String>() { @Override public void onNext(String name) { Log.d(tag, name); } ... }; Observable.from(students) .map(new Func1<Student, String>() { @Override public String call(Student student) { return student.getName(); } }) .subscribe(subscriber);
很简单。那么再假设:如果要打印出每个学生所需要修的所有课程的名称呢?(需求的区别在于,每个学生只有一个名字,但却有多个课程。)首先可以这样实现:
Student[] students = ...;
Subscriber<Student> subscriber = new Subscriber<Student>() {
@Override
public void onNext(Student student) {
List<Course> courses = student.getCourses();
for (int i = 0; i < courses.size(); i++) {
Course course = courses.get(i);
Log.d(tag, course.getName());
}
}
...
};
Observable.from(students)
.subscribe(subscriber);
依然很简单。那么如果我不想在 Subscriber
中使用 for 循环,而是希望 Subscriber
中直接传入单个的 Course
对象呢(这对于代码复用很重要)?用 map()
显然是不行的,因为 map()
是一对一的转化,而我现在的要求是一对多的转化。那怎么才能把一个 Student
转化成多个 Course
呢?
这个时候,就需要用 flatMap()
了:
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);
从上面的代码可以看出, flatMap()
和 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:
- 使用传入的事件对象创建一个
Observable
对象; - 并不发送这个
Observable
, 而是将它激活,于是它开始发送事件; - 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。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
。
flatMap()
示意图:
线程控制:Scheduler
除了灵活的变换,RxJava 另一个牛逼的地方,就是线程的自由控制。
因为 observeOn()
指定的是 Subscriber
的线程,而这个 Subscriber
并不是(严格说应该为『不一定是』,但这里不妨理解为『不是』)subscribe()
参数中的 Subscriber
,而是 observeOn()
执行时的当前 Observable
所对应的 Subscriber
,即它的直接下级 Subscriber
。换句话说,observeOn()
指定的是它之后的操作所在的线程。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的位置调用一次 observeOn()
即可。上代码:
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
如上,通过observeOn()
的多次调用,程序实现了线程的多次切换。
不过,不同于 observeOn()
, subscribeOn()
的位置放在哪里都可以,但它是只能调用一次的。
延伸:doOnSubscribe()
然而,虽然超过一个的 subscribeOn()
对事件处理的流程没有影响,但在流程之前却是可以利用的。
在前面讲 Subscriber
的时候,提到过 Subscriber
的 onStart()
可以用作流程开始前的初始化。然而 onStart()
由于在 subscribe()
发生时就被调用了,因此不能指定线程,而是只能执行在 subscribe()
被调用时的线程。这就导致如果 onStart()
中含有对线程有要求的代码(例如在界面上显示一个 ProgressBar
,这必须在主线程执行),将会有线程非法的风险,因为有时你无法预测 subscribe()
将会在什么线程执行。
而与 Subscriber.onStart()
相对应的,有一个方法 Observable.doOnSubscribe()
。它和 Subscriber.onStart()
同样是在 subscribe()
调用后而且在事件发送前执行,但区别在于它可以指定线程。默认情况下, doOnSubscribe()
执行在 subscribe()
发生的线程;而如果在 doOnSubscribe()
之后有 subscribeOn()
的话,它将执行在离它最近的 subscribeOn()
所指定的线程。
示例代码:
Observable.create(onSubscribe)
.subscribeOn(Schedulers.io())
.doOnSubscribe(new Action0() {
@Override
public void call() {
progressBar.setVisibility(View.VISIBLE); // 需要在主线程执行
}
})
.subscribeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定主线程
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
.subscribe(subscriber);
如上,在doOnSubscribe()
的后面跟一个 subscribeOn()
,就能指定准备工作的线程了。