转自:http://gank.io/post/560e15be2dca930e00da1083#toc_10
我从去年开始使用 RxJava ,到现在一年多了。今年加入了 Flipboard 后,看到 Flipboard 的 android 项目也在使用 RxJava ,并且使用的场景越来越多 。而最近这几个月,我也发现国内越来越多的人开始提及 RxJava 。有人说『RxJava 真是太好用了』,有人说『RxJava 真是太难用了』,另外更多的人表示:我真的百度了也谷歌了,但我还是想问: RxJava 到底是什么?
鉴于 RxJava 目前这种既火爆又神秘的现状,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 做一个相对详细的、针对 Android 开发者的介绍。
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
在正文开始之前的最后,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‘
(版本号是文章发布时的最新稳定版)
另外,感谢 RxJava 核心成员流火枫林的技术支持和内测读者代码家、鲍永章、drakeet、马琳、有时放纵、程序亦非猿、大头鬼、XZoomEye、席德雨、TCahead、Tiiime、Ailurus、宅学长、妖孽、大大大大大臣哥、NicodeLee的帮助,以及周伯通招聘的赞助。
RxJava 到底是什么
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 上使用可观测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,对于初学者来说,这太难看懂了。因为它是一个『总结』,而初学者更需要一个『引言』。
其实, RxJava 的本质可以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,『同样是做异步,为什么人们用它,而不用现成的 AsyncTask / Handler / XXX / ... ?』
一个词:简洁。
异步操作很关键的一点是程序的简洁性,因为在调度过程比较复杂的情况下,异步代码经常会既难写也难被读懂。 Android 创造的AsyncTask
和Handler
,其实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,它依然能够保持简洁。
假设有这样一个需求:界面上有一个自定义的视图 imageCollectorView
,它的作用是显示多张图片,并能使用 addImage(Bitmap)
方法来任意增加显示的图片。现在需要程序将一个给出的目录数组 File[]
folders
中每个目录下的 png 图片都加载出来并显示在imageCollectorView
中。需要注意的是,由于读取图片的这一过程较为耗时,需要放在后台执行,而图片的显示则必须在
UI 线程执行。常用的实现方式有多种,我这里贴出其中一种:
new Thread() {
@Override
public void run() {
super.run();
for (File folder : folders) {
File[] files = folder.listFiles();
for (File file : files) {
if (file.getName().endsWith(".png")) {
final Bitmap bitmap = getBitmapFromFile(file);
getActivity().runOnUiThread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
imageCollectorView.addImage(bitmap);
}
});
}
}
}
}
}.start();
而如果使用 RxJava ,实现方式是这样的:
Observable.from(folders)
.flatMap(new Func1<File, Observable<File>>() {
@Override
public Observable<File> call(File file) {
return Observable.from(file.listFiles());
}
})
.filter(new Func1<File, Boolean>() {
@Override
public Boolean call(File file) {
return file.getName().endsWith(".png");
}
})
.map(new Func1<File, Bitmap>() {
@Override
public Bitmap call(File file) {
return getBitmapFromFile(file);
}
})
.subscribeOn(Schedulers.io())
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
.subscribe(new Action1<Bitmap>() {
@Override
public void call(Bitmap bitmap) {
imageCollectorView.addImage(bitmap);
}
});
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,没有任何嵌套,这在逻辑的简洁性上是具有优势的。当需求变得复杂时,这种优势将更加明显(试想如果还要求只选取前 10 张图片,常规方式要怎么办?如果有更多这样那样的要求呢?再试想,在这一大堆需求实现完两个月之后需要改功能,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,而不是对着代码重新捋一遍思路?)。
另外,如果你的 IDE 是 Android Studio ,其实每次打开某个 Java 文件的时候,你会看到被自动 Lambda 化的预览,这将让你更加清晰地看到程序逻辑:
Observable.from(folders)
.flatMap((Func1) (folder) -> { Observable.from(file.listFiles()) })
.filter((Func1) (file) -> { file.getName().endsWith(".png") })
.map((Func1) (file) -> { getBitmapFromFile(file) })
.subscribeOn(Schedulers.io())
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
.subscribe((Action1) (bitmap) -> { imageCollectorView.addImage(bitmap) });
如果你习惯使用 Retrolambda ,你也可以直接把代码写成上面这种简洁的形式。而如果你看到这里还不知道什么是 Retrolambda ,我不建议你现在就去学习它。原因有两点:1. Lambda 是把双刃剑,它让你的代码简洁的同时,降低了代码的可读性,因此同时学习 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,与很多 RxJava 的推广者不同,我并不推荐在学习 RxJava 的同时一起学习 Retrolambda。事实上,我个人虽然很欣赏 Retrolambda,但我从来不用它。
在Flipboard 的 Android 代码中,有一段逻辑非常复杂,包含了多次内存操作、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。如果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,依然只是一条链式调用就完成了。它很长,但很清晰。
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……因为这一节的主要内容就是一步步地说明 RxJava 到底怎样做到了异步,怎样做到了简洁。
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,已经熟悉的可以跳过这一段。
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,需要在 B 变化的一瞬间做出反应。举个例子,新闻里喜闻乐见的警察抓小偷,警察需要在小偷伸手作案的时候实施抓捕。在这个例子里,警察是观察者,小偷是被观察者,警察需要时刻盯着小偷的一举一动,才能保证不会漏过任何瞬间。程序的观察者模式和这种真正的『观察』略有不同,观察者不需要时刻盯着被观察者(例如 A 不需要每过 2ms 就检查一次 B 的状态),而是采用注册(Register)或者称为订阅(Subscribe)的方式,告诉被观察者:我需要你的某某状态,你要在它变化的时候通知我。
Android 开发中一个比较典型的例子是点击监听器 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。订阅之后用户点击按钮的瞬间,Android
Framework 就会将点击事件发送给已经注册的 OnClickListener
。采取这样被动的观察方式,既省去了反复检索状态的资源消耗,也能够得到最高的反馈速度。当然,这也得益于我们可以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 的模式大致如下图:
如图所示,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
自动调用 OnClickListener
的 onClick()
方法。另外,如果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(例如只用于监听控件点击)转变成了通用的观察者模式。如下图:
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
可以在需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,需要触发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,同时队列自动终止,不允许再有事件发出。- 在一个正确运行的事件序列中,
onCompleted()
和onError()
有且只有一个,并且是事件序列中的最后一个。需要注意的是,onCompleted()
和onError()
二者也是互斥的,即在队列中调用了其中一个,就不应该再调用另一个。
RxJava 的观察者模式大致如下图:
2. 基本实现
基于以上的概念, RxJava 的基本实现主要有三点:
1) 创建 Observer
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) {
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