Carson带你学Android：RxJava线程控制(含实例讲解)

Posted 2022-02-26 Carson带你学Android

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前言

Rxjava由于其基于事件流的链式调用、逻辑简洁 & 使用简单的特点，深受各大 android开发者的欢迎。本文主要讲解的是： 线程控制（也称为调度 / 切换），即讲解功能性操作符中的：subscribeOn（） & observeOn（）

Carson带你学RxJava系列文章，包括 原理、操作符、应用场景、背压等等，请看文章：Android：这是一份全面 & 详细的RxJava学习指南

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目录

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1. RxJava线程控制（调度 / 切换）的作用是什么？

指定 被观察者 （Observable） / 观察者（Observer） 的工作线程类型。

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2. 为什么要进行RxJava线程控制（调度 / 切换）？

2.1 背景

• 在 RxJava模型中，被观察者 （Observable） / 观察者（Observer）的工作线程 = 创建自身的线程

即，若被观察者 （Observable） / 观察者（Observer）在主线程被创建，那么他们的工作（生产事件 / 接收& 响应事件）就会发生在主线程

• 因为创建被观察者 （Observable） / 观察者（Observer）的线程 = 主线程
• 所以生产事件 / 接收& 响应事件都发生在主线程

下面请看1个RxJava的基础使用

public class MainActivity extends AppCompatActivity 

    private static final String TAG = "Rxjava";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        // 步骤1：创建被观察者 Observable & 发送事件
        // 在主线程创建被观察者 Observable 对象
        // 所以生产事件的线程是：主线程

        Observable<Integer> observable = Observable.create(new ObservableOnSubscribe<Integer>() 
            @Override
            public void subscribe(ObservableEmitter<Integer> emitter) throws Exception 

                Log.d(TAG, " 被观察者 Observable的工作线程是: " + Thread.currentThread().getName());
                // 打印验证
                emitter.onNext(1);
                emitter.onComplete();
            
        );

// 步骤2：创建观察者 Observer 并 定义响应事件行为
        // 在主线程创建观察者 Observer 对象
        // 所以接收 & 响应事件的线程是：主线程
        Observer<Integer> observer = new Observer<Integer>() 

            @Override
            public void onSubscribe(Disposable d) 
                Log.d(TAG, "开始采用subscribe连接");
                Log.d(TAG, " 观察者 Observer的工作线程是: " + Thread.currentThread().getName());
                // 打印验证

            
            @Override
            public void onNext(Integer value) 
                Log.d(TAG, "对Next事件"+ value +"作出响应"  );
            
            @Override
            public void onError(Throwable e) 
                Log.d(TAG, "对Error事件作出响应");
            
            @Override
            public void onComplete() 
                Log.d(TAG, "对Complete事件作出响应");
            
        ;

        // 步骤3：通过订阅（subscribe）连接观察者和被观察者
        observable.subscribe(observer);
    

• 测试结果

2.2 冲突

• 对于一般的需求场景，需要在子线程中实现耗时的操作；然后回到主线程实现 UI操作
• 应用到 RxJava模型中，可理解为：
  1. 被观察者 （Observable） 在 子线程 中生产事件（如实现耗时操作等等）
  2. 观察者（Observer）在 主线程 接收 & 响应事件（即实现UI操作）

2.3 解决方案

所以，为了解决上述冲突，即实现 真正的异步操作，我们需要对RxJava进行 线程控制（也称为调度 / 切换）

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3. 实现方式

采用 RxJava内置的线程调度器（ Scheduler ），即通过 **功能性操作符subscribeOn（） & observeOn（）**实现

3.1 功能性操作符subscribeOn（） & observeOn（）简介

• 作用
  线程控制，即指定 被观察者 （Observable） / 观察者（Observer） 的工作线程类型
• 线程类型
  在 RxJava中，内置了多种用于调度的线程类型

类型	含义	应用场景
Schedulers.immediate()	当前线程 = 不指定线程	默认
AndroidSchedulers.mainThread()	Android主线程	操作UI
Schedulers.newThread()	常规新线程	耗时等操作
Schedulers.io()	io操作线程	网络请求、读写文件等io密集型操作
Schedulers.computation()	CPU计算操作线程	大量计算操作

• 注：RxJava内部使用 线程池 来维护这些线程，所以线程的调度效率非常高。

3.2 具体使用

• 具体是在 （上述步骤3）通过订阅（subscribe）连接观察者和被观察者中实现

<-- 使用说明 -->
  // Observable.subscribeOn（Schedulers.Thread）：指定被观察者 发送事件的线程（传入RxJava内置的线程类型）
  // Observable.observeOn（Schedulers.Thread）：指定观察者 接收 & 响应事件的线程（传入RxJava内置的线程类型）

<-- 实例使用 -->
// 步骤3：通过订阅（subscribe）连接观察者和被观察者
        observable.subscribeOn(Schedulers.newThread()) // 1. 指定被观察者 生产事件的线程
                  .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())  // 2. 指定观察者 接收 & 响应事件的线程
                  .subscribe(observer); // 3. 最后再通过订阅（subscribe）连接观察者和被观察者

• 测试结果
  

• 特别注意

1. 若Observable.subscribeOn（）多次指定被观察者 生产事件的线程，则只有第一次指定有效，其余的指定线程无效

// 步骤3：通过订阅（subscribe）连接观察者和被观察者
        observable.subscribeOn(Schedulers.newThread()) // 第一次指定被观察者线程 = 新线程
                  .subscribeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 第二次指定被观察者线程 = 主线程
                  .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                  .subscribe(observer);

• 测试结果：被观察者的线程 = 第一次指定的线程 = 新的工作线程，第二次指定的线程（主线程）无效

2. 若Observable.observeOn（）多次指定观察者 接收 & 响应事件的线程，则每次指定均有效，即每指定一次，就会进行一次线程的切换

// 步骤3：通过订阅（subscribe）连接观察者和被观察者
        observable.subscribeOn(Schedulers.newThread())
                  .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 第一次指定观察者线程 = 主线程
                  .doOnNext(new Consumer<Integer>()  // 生产事件
                    @Override
                    public void accept(Integer integer) throws Exception 
                        Log.d(TAG, "第一次观察者Observer的工作线程是： " + Thread.currentThread().getName());
                    
                )
                .observeOn(Schedulers.newThread()) // 第二次指定观察者线程 = 新的工作线程
                .subscribe(observer); // 生产事件


// 注：
// 1. 整体方法调用顺序：观察者.onSubscribe（）> 被观察者.subscribe（）> 观察者.doOnNext（）>观察者.onNext（）>观察者.onComplete() 
// 2. 观察者.onSubscribe（）固定在主线程进行

• 测试结果：每调用一次observeOn()，观察者的线程就会切换一次

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4. 具体实例

下面，我将采用最常见的 Retrofit + RxJava 实现 网络请求 的功能，从而说明 RxJava的线程控制的具体应用

4.1 功能说明

• 实现功能：将中文翻译成英文 - > 显示到界面
• 实现方案：采用Get方法对 金山词霸API 发送网络请求

1. 先切换到工作线程 发送网络请求
2. 再切换到主线程进行 UI更新

4.2 步骤说明

1. 添加依赖
2. 创建 接收服务器返回数据 的类
3. 创建 用于描述网络请求 的接口（区别于传统形式）
4. 创建 Retrofit 实例
5. 创建 网络请求接口实例 并 配置网络请求参数（区别于传统形式）
6. 发送网络请求（区别于传统形式）
7. 发送网络请求
8. 对返回的数据进行处理

本实例侧重于说明 RxJava 的线程控制，关于Retrofit的使用请看文章：这是一份很详细的 Retrofit 2.0 使用教程（含实例讲解）

4.3 步骤实现

步骤1： 添加依赖

a. 在 Gradle加入Retrofit库的依赖

build.gradle

dependencies 

// Android 支持 Rxjava
// 此处一定要注意使用RxJava2的版本
compile 'io.reactivex.rxjava2:rxjava:2.0.1'
compile 'io.reactivex.rxjava2:rxandroid:2.0.1'

// Android 支持 Retrofit
compile 'com.squareup.retrofit2:retrofit:2.1.0'

// 衔接 Retrofit & RxJava
// 此处一定要注意使用RxJava2的版本
compile 'com.jakewharton.retrofit:retrofit2-rxjava2-adapter:1.0.0'

// 支持Gson解析
compile 'com.squareup.retrofit2:converter-gson:2.1.0'

b. 添加 网络权限
AndroidManifest.xml

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>

步骤2：创建 接收服务器返回数据 的类

• 金山词霸API 的数据格式说明如下：

// URL模板
http://fy.iciba.com/ajax.php

// URL实例
http://fy.iciba.com/ajax.php?a=fy&f=auto&t=auto&w=hello%20world

// 参数说明：
// a：固定值 fy
// f：原文内容类型，日语取 ja，中文取 zh，英语取 en，韩语取 ko，德语取 de，西班牙语取 es，法语取 fr，自动则取 auto
// t：译文内容类型，日语取 ja，中文取 zh，英语取 en，韩语取 ko，德语取 de，西班牙语取 es，法语取 fr，自动则取 auto
// w：查询内容

• 示例

• 根据 金山词霸API 的数据格式，创建 接收服务器返回数据 的类：

Translation.java

public class Translation 
    private int status;

    private content content;
    private static class content 
        private String from;
        private String to;
        private String vendor;
        private String out;
        private int errNo;
    

    //定义 输出返回数据 的方法
    public void show() 
        System.out.println( "Rxjava翻译结果：" + status);
        System.out.println("Rxjava翻译结果：" + content.from);
        System.out.println("Rxjava翻译结果：" + content.to);
        System.out.println("Rxjava翻译结果：" + content.vendor);
        System.out.println("Rxjava翻译结果：" + content.out);
        System.out.println("Rxjava翻译结果：" + content.errNo);
    

步骤3：创建 用于描述网络请求 的接口

采用 注解 + Observable<...>接口描述 网络请求参数

GetRequest_Interface.java

public interface GetRequest_Interface 

    @GET("ajax.php?a=fy&f=auto&t=auto&w=hi%20world")
    Observable<Translation> getCall();
     // 注解里传入 网络请求 的部分URL地址
    // Retrofit把网络请求的URL分成了两部分：一部分放在Retrofit对象里，另一部分放在网络请求接口里
    // 如果接口里的url是一个完整的网址，那么放在Retrofit对象里的URL可以忽略
    // 采用Observable<...>接口 
    // getCall()是接受网络请求数据的方法

接下来的步骤均在MainActivity.java内实现（请看注释）

MainActivity.java

public class MainActivity extends AppCompatActivity 

    private static final String TAG = "Rxjava";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        //步骤4：创建Retrofit对象
        Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder()
                .baseUrl("http://fy.iciba.com/") // 设置 网络请求 Url
                .addConverterFactory(GsonConverterFactory.create()) //设置使用Gson解析(记得加入依赖)
                .addCallAdapterFactory(RxJava2CallAdapterFactory.create()) // 支持RxJava
                .build();

        // 步骤5：创建 网络请求接口 的实例
        GetRequest_Interface request = retrofit.create(GetRequest_Interface.class);

        // 步骤6：采用Observable<...>形式 对 网络请求 进行封装
        Observable<Translation> observable = request.getCall();

        // 步骤7：发送网络请求
        observable.subscribeOn(Schedulers.io())               // 在IO线程进行网络请求
                  .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())  // 回到主线程 处理请求结果
                  .subscribe(new Observer<Translation>() 
                    @Override
                    public void onSubscribe(Disposable d) 
                        Log.d(TAG, "开始采用subscribe连接");
                    

                    @Override
                    public void onNext(Translation result) 
                        // 步骤8：对返回的数据进行处理
                        result.show() ;
                    

                    @Override
                    public void onError(Throwable e) 
                        Log.d(TAG, "请求失败");
                    

                    @Override
                    public void onComplete() 
                        Log.d(TAG, "请求成功");
                    
                );
    

4.4 测试结果

4.5 Demo地址

Carson_Ho的Github地址 = RxJava2实战系列：线程控制

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5. 注意事项

5.1 依赖包问题

• 问题说明

• 解决方法
  通过在Gradle使用packageOptions解决

build.gradle

android 
    ...
    packagingOptions 
        exclude 'META-INF/rxjava.properties'
    

5.2 应用程序崩溃问题

• 背景：在发送网络请求时 退出当前Activity
• 冲突：此时如果回到主线程更新 UI，App会崩溃
• 解决方案：当 Activity退出时，调用 Disposable.dispose()切断观察者和被观察者的连接，使得观察者无法收到事件 & 响应事件

当出现多个Disposable时，可采用RxJava内置容器CompositeDisposable进行统一管理

// 添加Disposable到CompositeDisposable容器
CompositeDisposable.add()

// 清空CompositeDisposable容器
CompositeDisposable.clear() 

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6. 总结

• 本文主要对 Rxjava 中的线程调度、功能性操作符subscribeOn() & observeOn()进行讲解
• Carson带你学RxJava系列文章：

入门
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原理
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使用教程(操作符)
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Carson带你学Android：RxJava条件/布尔操作符
应用
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