使用RxJava怎么實現消息發送和線程切換

本篇文章給大家分享的是有關使用RxJava怎么實現消息發送和線程切換，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

消息訂閱發送

首先讓我們看看消息訂閱發送最基本的代碼組成：

 Observable observable = Observable.create(new ObservableOnSubscribe<String>() {
      @Override
      public void subscribe(ObservableEmitter<String> emitter) throws Exception {
        emitter.onNext("Jack1");
        emitter.onNext("Jack2");
        emitter.onNext("Jack3");
        emitter.onComplete();
      }
    });

    Observer<String> observer = new Observer<String>() {
      @Override
      public void onSubscribe(Disposable d) {
        Log.d(TAG, "onSubscribe");
      }

      @Override
      public void onNext(String s) {
        Log.d(TAG, "onNext : " + s);
      }

      @Override
      public void onError(Throwable e) {
        Log.d(TAG, "onError : " + e.toString());
      }

      @Override
      public void onComplete() {
        Log.d(TAG, "onComplete");
      }
    };

    observable.subscribe(observer);

代碼很簡單,observable為被觀察者,observer為觀察者,然后通過observable.subscribe(observer),把觀察者和被觀察者關聯起來。被觀察者發送消息(emitter.onNext("內容")),觀察者就可以在onNext()方法里回調出來。

我們先來看Observable，創建是用Observable.create()方法進行創建，源碼如下：

public static <T> Observable<T> create(ObservableOnSubscribe<T> source) {
  ObjectHelper.requireNonNull(source, "source is null");
  return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableCreate<T>(source));
}

public static <T> T requireNonNull(T object, String message) {
  if (object == null) {
     throw new NullPointerException(message);
  }
  return object;
 }

public static <T> Observable<T> onAssembly(@NonNull Observable<T> source) {
  Function<? super Observable, ? extends Observable> f = onObservableAssembly;
  if (f != null) {
     return apply(f, source);
  }
  return source;
}

可以看出，create()方法里最主要的還是創建用ObservableOnSubscribe傳入創建了一個ObservableCreate對象并且保存而已。

public final class ObservableCreate<T> extends Observable<T> {
  final ObservableOnSubscribe<T> source;

  public ObservableCreate(ObservableOnSubscribe<T> source) {
    this.source = source;
  }

}

接著是創建Observer，這比較簡單只是單純創建一個接口對象而已

public interface Observer<T> {
  void onSubscribe(@NonNull Disposable d);

  void onNext(@NonNull T t);

  void onError(@NonNull Throwable e);
  
  void onComplete();
}

訂閱發送消息

observable.subscribe(observer)的subscribe方法如下：

public final void subscribe(Observer<? super T> observer) {
  ObjectHelper.requireNonNull(observer, "observer is null");
  try {
    observer = RxJavaPlugins.onSubscribe(this, observer);
    ObjectHelper.requireNonNull(observer, "Plugin returned null Observer");
    subscribeActual(observer);
  } catch (NullPointerException e) { // NOPMD
    throw e;
  } catch (Throwable e) {
    Exceptions.throwIfFatal(e);
    RxJavaPlugins.onError(e);
    NullPointerException npe = new NullPointerException("Actually not, but can't throw other exceptions due to RS");
    npe.initCause(e);
    throw npe;
  }
}

//ObjectHelper.requireNonNull()方法
public static <T> T requireNonNull(T object, String message) {
  if (object == null) {
     throw new NullPointerException(message);
  }
  return object;
}

//RxJavaPlugins.onSubscribe()方法
public static <T> Observer<? super T> onSubscribe(@NonNull Observable<T> source, @NonNull Observer<? super T> observer) {
  BiFunction<? super Observable, ? super Observer, ? extends Observer> f = onObservableSubscribe;
  if (f != null) {
    return apply(f, source, observer);
  }
  return observer;
}

從上面源碼可以看出requireNonNull()只是做非空判斷而已，而RxJavaPlugins.onSubscribe()也只是返回最終的觀察者而已。所以關鍵代碼是抽象方法subscribeActual(observer);那么subscribeActual對應哪個代碼段呢？

還記得Observable.create()創建的ObservableCreate類嗎，這就是subscribeActual()具體實現類，源碼如下：

protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
  CreateEmitter<T> parent = new CreateEmitter<T>(observer);
  observer.onSubscribe(parent);
  try {
    source.subscribe(parent);
  } catch (Throwable ex) {
    Exceptions.throwIfFatal(ex);
    parent.onError(ex);
  }
}

從上面的代碼可以看出，首先創建了一個CreateEmitter對象并傳入observer，然后回到observer的onSubscribe()方法，而source就是我們之前創建ObservableCreate傳入的ObservableOnSubscribe對象。

class CreateEmitter<T> extends AtomicReference<Disposable>
  implements ObservableEmitter<T>, Disposable {

 }

而CreateEmitter又繼承ObservableEmitter接口，又回調ObservableOnSubscribe的subscribe方法，對應著我們的：

Observable observable = Observable.create(new ObservableOnSubscribe<String>() {
   @Override
   public void subscribe(ObservableEmitter<String> emitter) throws Exception {
      emitter.onNext("Jack1");
      emitter.onNext("Jack2");
      emitter.onNext("Jack3");
      emitter.onComplete();
   }
});

當它發送消息既調用emitter.onNext()方法時，既調用了CreateEmitter的onNext()方法：

public void onNext(T t) {
  if (t == null) {
    onError(new NullPointerException("onNext called with null. Null values are generally not allowed in 2.x operators and sources."));
    return;
  }
  if (!isDisposed()) {
    observer.onNext(t);
  }
}

可以看到最終又回調了觀察者的onNext()方法，把被觀察者的數據傳輸給了觀察者。有人會問

isDisposed()是什么意思，是判斷要不要終止傳遞的，我們看emitter.onComplete()源碼：

public void onComplete() {
  if (!isDisposed()) {
    try {
      observer.onComplete();
    } finally {
      dispose();
    }
  }
}

public static boolean dispose(AtomicReference<Disposable> field) {
    Disposable current = field.get();
    Disposable d = DISPOSED;
    if (current != d) {
      current = field.getAndSet(d);
      if (current != d) {
        if (current != null) {
          current.dispose();
        }
        return true;
      }
    }
    return false;
 }

public static boolean isDisposed(Disposable d) {
    return d == DISPOSED;
}

dispose()方法是終止消息傳遞，也就付了個DISPOSED常量，而isDisposed()方法就是判斷這個常量而已。這就是整個消息訂閱發送的過程，用的是觀察者模式。

線程切換

在上面模板代碼的基礎上，線程切換只是改變了如下代碼：

observable.subscribeOn(Schedulers.io())
     .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
     .subscribe(observer);

下面我們對線程切換的源碼進行一下分析，分為兩部分：subscribeOn()和observeOn()

subscribeOn()

首先是subscribeOn()源碼如下：

public final Observable<T> subscribeOn(Scheduler scheduler) {
  ObjectHelper.requireNonNull(scheduler, "scheduler is null");
  return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableSubscribeOn<T>(this, scheduler));
}

我們傳進去了一個Scheduler類，Scheduler是一個調度類，能夠延時或周期性地去執行一個任務。

Scheduler有如下類型：

接著就沒什么了，只是返回一個ObservableSubscribeOn對象而已。

observeOn()

首先看源碼如下：

public final Observable<T> observeOn(Scheduler scheduler) {
  return observeOn(scheduler, false, bufferSize());
}

public final Observable<T> observeOn(Scheduler scheduler, boolean delayError, int bufferSize) {
  ObjectHelper.requireNonNull(scheduler, "scheduler is null");
  ObjectHelper.verifyPositive(bufferSize, "bufferSize");
  return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableObserveOn<T>(this, scheduler, delayError, bufferSize));
}

這里也是沒什么，只是最終返回一個ObservableObserveOn對象而已。

接著還是像原來那樣調用subscribe()方法進行訂閱，看起來好像整體變化不大，就是封裝了一些對象而已，不過著恰恰是RxJava源碼的精華，當他再次調用subscribeActual()方法時，已經不是之前的ObservableCreate()里subscribeActual方法了，而是最先調用ObservableObserveOn的subscribeActual()方法，對應源碼如下：

protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
  if (scheduler instanceof TrampolineScheduler) {
    source.subscribe(observer);
  } else {
    Scheduler.Worker w = scheduler.createWorker();
    source.subscribe(new ObserveOnObserver<T>(observer, w, delayError, bufferSize));
  }
}

在這里有兩點要講，一點是ObserveOnObserver是執行觀察者的線程，后面還會詳解，然后就是source.subscribe，這個source.subscribe調的是ObservableSubscribeOn的subscribe方法，而subscribe方法因為繼承的也是Observable，是Observable里的方法，所以和上面的ObservableCreate一樣的方法，所以會調用ObservableSubscribeOn里的subscribeActual()方法，對應的代碼如下：

public void subscribeActual(final Observer<? super T> s) {
  final SubscribeOnObserver<T> parent = new SubscribeOnObserver<T>(s);
  s.onSubscribe(parent);
  parent.setDisposable(scheduler.scheduleDirect(new SubscribeTask(parent)));
}

上面代碼中，首先把ObserveOnObserver返回給來的用SubscribeOnObserver“包裝”起來，然后在回調Observer的onSubscribe()，就是對應模板代碼的onSubscribe()方法。

接著看SubscribeTask類的源碼：

final class SubscribeTask implements Runnable {
  private final SubscribeOnObserver<T> parent;
  SubscribeTask(SubscribeOnObserver<T> parent) {
    this.parent = parent;
  }
  @Override
  public void run() {
    source.subscribe(parent);
  }
}

其中的source.subscribe(parent)，就是我們執行子線程的回調方法，對應我們模板代碼里的被觀察者的subscribe()方法。它放在run()方法里，并且繼承Runnable,說明這個類主要是線程運行。接著看scheduler.scheduleDirect()方法對應的源碼如下：

public Disposable scheduleDirect(@NonNull Runnable run) {
  return scheduleDirect(run, 0L, TimeUnit.NANOSECONDS);
}

public Disposable scheduleDirect(@NonNull Runnable run, long delay, @NonNull TimeUnit unit) {
  final Worker w = createWorker();
  final Runnable decoratedRun = RxJavaPlugins.onSchedule(run);
  DisposeTask task = new DisposeTask(decoratedRun, w);
  w.schedule(task, delay, unit);
  return task;
}

在這里，createWorker()也是一個抽象方法，調用的是我們的調度類對應的Schedulers類里面的方法，這里是IoScheduler類，

public final class IoScheduler extends Scheduler{

  final AtomicReference<CachedWorkerPool> pool;

  //省略....

  public Worker createWorker() {
    return new EventLoopWorker(pool.get());
  }

  static final class EventLoopWorker extends Scheduler.Worker {
    private final CompositeDisposable tasks;
    private final CachedWorkerPool pool;
    private final ThreadWorker threadWorker;

    final AtomicBoolean once = new AtomicBoolean();

    EventLoopWorker(CachedWorkerPool pool) {
      this.pool = pool;
      this.tasks = new CompositeDisposable();
      this.threadWorker = pool.get();
    }

    //省略....

    @NonNull
    @Override
    public Disposable schedule(@NonNull Runnable action, long delayTime, @NonNull TimeUnit unit) {
      if (tasks.isDisposed()) {
        // don't schedule, we are unsubscribed
        return EmptyDisposable.INSTANCE;
      }
      return threadWorker.scheduleActual(action, delayTime, unit, tasks);
    }
  }

}

 static final class CachedWorkerPool implements Runnable {

  //省略....

  ThreadWorker get() {
    if (allWorkers.isDisposed()) {
      return SHUTDOWN_THREAD_WORKER;
    }
    while (!expiringWorkerQueue.isEmpty()) {
      ThreadWorker threadWorker = expiringWorkerQueue.poll();
      if (threadWorker != null) {
        return threadWorker;
      }
    }

    ThreadWorker w = new ThreadWorker(threadFactory);
    allWorkers.add(w);
    return w;
   }
   //省略....
}

這就是IoScheduler的createWorker()的方法，其實最主要的意思就是獲取線程池，以便于生成子線程，讓SubscribeTask()可以運行。然后直接調用 w.schedule(task, delay, unit)方法讓它在線程池里執行。上面中那ThreadWorker的源碼如下：

static final class ThreadWorker extends NewThreadWorker {
  private long expirationTime;
  ThreadWorker(ThreadFactory threadFactory) {
    super(threadFactory);
    this.expirationTime = 0L;
  }

  //省略代碼....
 }

public class NewThreadWorker extends Scheduler.Worker implements Disposable {
  private final ScheduledExecutorService executor;

  public NewThreadWorker(ThreadFactory threadFactory) {
    executor = SchedulerPoolFactory.create(threadFactory);
  }

  public ScheduledRunnable scheduleActual(final Runnable run, long delayTime, @NonNull TimeUnit unit, @Nullable DisposableContainer parent) {
    Runnable decoratedRun = RxJavaPlugins.onSchedule(run);

    ScheduledRunnable sr = new ScheduledRunnable(decoratedRun, parent);

    if (parent != null) {
      if (!parent.add(sr)) {
        return sr;
      }
    }

    Future<?> f;
    try {
      if (delayTime <= 0) {
        f = executor.submit((Callable<Object>)sr);
      } else {
        f = executor.schedule((Callable<Object>)sr, delayTime, unit);
      }
      sr.setFuture(f);
    } catch (RejectedExecutionException ex) {
      if (parent != null) {
        parent.remove(sr);
      }
      RxJavaPlugins.onError(ex);
    }

    return sr;
  }
}

可以看到，這就調了原始的javaAPI來進行線程池操作。

然后最后一環在子線程調用source.subscribe(parent)方法，然后回調剛開始創建的ObservableCreate的subscribeActual(),既：

protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
    CreateEmitter<T> parent = new CreateEmitter<T>(observer);
    observer.onSubscribe(parent);
    try {
      source.subscribe(parent);
    } catch (Throwable ex) {
      Exceptions.throwIfFatal(ex);
      parent.onError(ex);
    }
}

進行消息的訂閱綁定。

當我們在調用 emitter.onNext(內容)時，是在io線程里的，那回調的onNext()又是什么時候切換的？那就是前面為了整個流程流暢性沒講的在observeOn()里的ObserveOnObserver是執行觀察者的線程的過程。

class ObserveOnObserver<T> extends BasicIntQueueDisposable<T>
  implements Observer<T>, Runnable {

    //省略代碼....

    ObserveOnObserver(Observer<? super T> actual, Scheduler.Worker worker, boolean delayError, int bufferSize) {
      this.actual = actual;
      this.worker = worker;
      this.delayError = delayError;
      this.bufferSize = bufferSize;
    }

    @Override
    public void onSubscribe(Disposable s) {
      if (DisposableHelper.validate(this.s, s)) {
        this.s = s;
        if (s instanceof QueueDisposable) {
          @SuppressWarnings("unchecked")
          QueueDisposable<T> qd = (QueueDisposable<T>) s;
          int m = qd.requestFusion(QueueDisposable.ANY | QueueDisposable.BOUNDARY);
          if (m == QueueDisposable.SYNC) {
            sourceMode = m;
            queue = qd;
            done = true;
            actual.onSubscribe(this);
            schedule();
            return;
          }
          if (m == QueueDisposable.ASYNC) {
            sourceMode = m;
            queue = qd;
            actual.onSubscribe(this);
            return;
          }
        }
        queue = new SpscLinkedArrayQueue<T>(bufferSize);
        actual.onSubscribe(this);
      }
    }

    @Override
    public void onNext(T t) {
      if (done) {
        return;
      }
      if (sourceMode != QueueDisposable.ASYNC) {
        queue.offer(t);
      }
      schedule();
    }  

    void schedule() {
      if (getAndIncrement() == 0) {
        worker.schedule(this);
      }
    }
    //省略代碼....
  }

當調用emitter.onNext(內容)方法，會調用上面的onNext()方法，然后在這個方法里會把數據壓入一個隊列，然后執行worker.schedule(this)方法，work是什么呢，還記得AndroidSchedulers.mainThread()嗎，這個對應這個HandlerScheduler這個類，所以createWorker()對應著：

private static final class MainHolder {
    static final Scheduler DEFAULT = new HandlerScheduler(new Handler(Looper.getMainLooper()));
}


public Worker createWorker() {
  return new HandlerWorker(handler);
}

private static final class HandlerWorker extends Worker {
    private final Handler handler;
    private volatile boolean disposed;

    HandlerWorker(Handler handler) {
      this.handler = handler;
    }

    @Override
    public Disposable schedule(Runnable run, long delay, TimeUnit unit) {
      if (run == null) throw new NullPointerException("run == null");
      if (unit == null) throw new NullPointerException("unit == null");
      if (disposed) {
        return Disposables.disposed();
      }
      run = RxJavaPlugins.onSchedule(run);
      ScheduledRunnable scheduled = new ScheduledRunnable(handler, run);
      Message message = Message.obtain(handler, scheduled);
      message.obj = this; // Used as token for batch disposal of this worker's runnables.
      handler.sendMessageDelayed(message, unit.toMillis(delay));
      if (disposed) {
        handler.removeCallbacks(scheduled);
        return Disposables.disposed();
      }
      return scheduled;
    }
}

在next()方法里，運用android自帶的Handler消息機制，通過把方法包裹在Message里，同通過handler.sendMessageDelayed()發送消息，就會在ui線程里回調Next()方法，從而實現從子線程切換到android主線程的操作。我們在主線程拿到數據就可以進行各種在主線程的操作了。

總結一下：

ObservableCreate 一> ObservableSubscribeOn 一> ObservableObserveOn為初始化順序

當調用observable.subscribe(observer)時的執行順序
ObservableObserveOn 一> ObservableSubscribeOn 一> ObservableCreate

當發送消息的執行順序
ObservableCreate 一> ObservableSubscribeOn 一> ObservableObserveOn

以上就是使用RxJava怎么實現消息發送和線程切換，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。