给 Android 开发人员的 RxJava 具体解释

Posted 2020-10-30 llguanli

鉴于 RxJava 眼下这样的既火爆又神奇的现状，而我又在一年的使用过程中对 RxJava 有了一些理解，我决定写下这篇文章来对 RxJava 做一个相对具体的、针对 android 开发人员的介绍。

这篇文章的目的有两个： 1. 给对 RxJava 感兴趣的人一些入门的指引 2. 给正在使用 RxJava 但仍然心存疑惑的人一些更深入的解析。

在正文開始之前的最后，放上?GitHub?链接和引入依赖的?gradle?代码： Github：?
https://github.com/ReactiveX/RxJava?
https://github.com/ReactiveX/RxAndroid?
引入依赖：?
compile ‘io.reactivex:rxjava:1.0.14‘?
compile ‘io.reactivex:rxandroid:1.0.1‘?

RxJava 究竟是什么

一个词：异步。

RxJava 在 GitHub 主页上的自我介绍是 "a library for composing asynchronous and event-based programs using observable sequences for the Java VM"（一个在 Java VM 上使用可观測的序列来组成异步的、基于事件的程序的库）。

这就是 RxJava ，概括得非常精准。

然而。对于刚開始学习的人来说。这太难看懂了。由于它是一个『总结』。而刚開始学习的人更须要一个『引言』。

事实上， RxJava 的本质能够压缩为异步这一个词。

说到根上，它就是一个实现异步操作的库，而别的定语都是基于这之上的。

RxJava 好在哪

换句话说，『相同是做异步，为什么人们用它，而不用现成的 AsyncTask / Handler / XXX / ... ？』

一个词：简洁。

异步操作非常关键的一点是程序的简洁性，由于在调度过程比較复杂的情况下，异步代码经常会既难写也难被读懂。 Android 创造的?AsyncTask?和Handler?。事实上都是为了让异步代码更加简洁。

RxJava 的优势也是简洁，但它的简洁的与众不同之处在于。随着程序逻辑变得越来越复杂。它依旧能够保持简洁。

假设有这样一个需求：界面上有一个自己定义的视图?imageCollectorView?。它的作用是显示多张图片。并能使用?addImage(Bitmap)?方法来随意添加显示的图片。

如今须要程序将一个给出的文件夹数组?File[] folders?中每一个文件夹下的 png 图片都载入出来并显示在imageCollectorView?中。须要注意的是。由于读取图片的这一过程较为耗时，须要放在后台运行，而图片的显示则必须在 UI 线程运行。

经常使用的实现方式有多种，我这里贴出当中一种：

而假设使用 RxJava ，实现方式是这样的：

那位说话了：『你这代码明明变多了啊。简洁个毛啊！』大兄弟你消消气，我说的是逻辑的简洁，不是单纯的代码量少（逻辑简洁才是提升读写代码速度的必杀技对不？）。观察一下你会发现， RxJava 的这个实现，是一条从上到下的链式调用。没有不论什么嵌套。这在逻辑的简洁性上是具有优势的。

当需求变得复杂时，这样的优势将更加明显（试想假设还要求仅仅选取前 10 张图片。常规方式要怎么办？假设有很多其它这样那样的要求呢？再试想，在这一大堆需求实现完两个月之后须要改功能，当你翻回这里看到自己当初写下的那一片迷之缩进，你能保证自己将迅速看懂，而不是对着代码又一次捋一遍思路？）。

另外，假设你的 IDE 是 Android Studio ，事实上每次打开某个 Java 文件的时候，你会看到被自己主动 Lambda 化的预览，这将让你更加清晰地看到程序逻辑：

假设你习惯使用 Retrolambda ，你也能够直接把代码写成上面这样的简洁的形式。而假设你看到这里还不知道什么是 Retrolambda ，我不建议你如今就去学习它。原因有两点：1. Lambda 是把双刃剑，它让你的代码简洁的同一时候，减少了代码的可读性，因此同一时候学习 RxJava 和 Retrolambda 可能会让你忽略 RxJava 的一些技术细节；2. Retrolambda 是 Java 6/7 对 Lambda 表达式的非官方兼容方案，它的向后兼容性和稳定性是无法保障的，因此对于企业项目，使用 Retrolambda 是有风险的。所以，与非常多 RxJava 的推广者不同。我并不推荐在学习 RxJava 的同一时候一起学习 Retrolambda。

事实上。我个人尽管非常赞赏 Retrolambda，但我从来不用它。

在Flipboard 的 Android 代码中，有一段逻辑非常复杂，包括了多次内存操作、本地文件操作和网络操作，对象分分合合，线程间相互配合相互等待，一会儿排成人字，一会儿排成一字。

假设使用常规的方法来实现，肯定是要写得欲仙欲死，然而在使用 RxJava 的情况下。依旧仅仅是一条链式调用就完毕了。

它非常长，但非常清晰。

所以， RxJava 好在哪？就好在简洁，好在那把什么复杂逻辑都能穿成一条线的简洁。

API 介绍和原理简析

这个我就做不到一个词说明了……由于这一节的主要内容就是一步步地说明 RxJava 究竟如何做到了异步。如何做到了简洁。

1. 概念：扩展的观察者模式

RxJava 的异步实现，是通过一种扩展的观察者模式来实现的。

观察者模式

先简述一下观察者模式，已经熟悉的能够跳过这一段。

观察者模式面向的需求是：A 对象（观察者）对 B 对象（被观察者）的某种变化高度敏感。须要在 B 变化的一瞬间做出反应。

举个样例，新闻里喜闻乐见的警察抓小偷，警察须要在小偷伸手作案的时候实施抓捕。在这个样例里。警察是观察者，小偷是被观察者，警察须要时刻盯着小偷的一举一动，才干保证不会漏过不论什么瞬间。程序的观察者模式和这样的真正的『观察』略有不同，观察者不须要时刻盯着被观察者（比如 A 不须要每过 2ms 就检查一次 B 的状态），而是採用注冊(Register)或者称为订阅(Subscribe)的方式，告诉被观察者：我须要你的某某状态，你要在它变化的时候通知我。 Android 开发中一个比較典型的样例是点击监听器OnClickListener?。

对设置?OnClickListener?来说。?View?是被观察者。?OnClickListener?是观察者。二者通过?setOnClickListener()?方法达成订阅关系。

订阅之后用户点击button的瞬间，Android Framework 就会将点击事件发送给已经注冊的?OnClickListener?。採取这样被动的观察方式，既省去了重复检索状态的资源消耗。也能够得到最高的反馈速度。

当然。这也得益于我们能够随意定制自己程序中的观察者和被观察者。而警察叔叔明显无法要求小偷『你在作案的时候务必通知我』。

OnClickListener 的模式大致例如以下图：

如图所看到的，通过?setOnClickListener()?方法，Button?持有?OnClickListener?的引用（这一过程没有在图上画出）。当用户点击时，Button?自己主动调用?OnClickListener?的?onClick()?方法。另外，假设把这张图中的概念抽象出来（Button?-> 被观察者、OnClickListener?-> 观察者、setOnClickListener()?-> 订阅，onClick()?-> 事件），就由专用的观察者模式（比如仅仅用于监听控件点击）转变成了通用的观察者模式。例如以下图：

而 RxJava 作为一个工具库，使用的就是通用形式的观察者模式。

RxJava 的观察者模式

RxJava 有四个基本概念：Observable?(可观察者，即被观察者)、?Observer?(观察者)、subscribe?(订阅)、事件。Observable?和?Observer?通过?subscribe()?方法实现订阅关系。从而?Observable?能够在须要的时候发出事件来通知?Observer。

与传统观察者模式不同， RxJava 的事件回调方法除了普通事件?onNext()?（相当于?onClick()/?onEvent()）之外，还定义了两个特殊的事件：onCompleted()?和?onError()。

• onCompleted(): 事件队列完结。RxJava 不仅把每一个事件单独处理，还会把它们看做一个队列。RxJava 规定，当不会再有新的?onNext()?发出时，须要触发?onCompleted()?方法作为标志。
• onError(): 事件队列异常。在事件处理过程中出异常时，onError()?会被触发，同一时候队列自己主动终止。不同意再有事件发出。
• 在一个正确运行的事件序列中,?onCompleted()?和?onError()?有且仅仅有一个，而且是事件序列中的最后一个。须要注意的是，onCompleted()?和?onError()?二者也是相互排斥的，即在队列中调用了当中一个。就不应该再调用还有一个。

RxJava 的观察者模式大致例如以下图：