为啥重复 Enumerable 到 Observable 转换块

Posted 2023-03-16

【中文标题】为啥重复 Enumerable 到 Observable 转换块

【英文标题】：Why does repeated Enumerable to Observable conversion block为什么重复 Enumerable 到 Observable 转换块

【发布时间】：2020-07-17 08:52:56

【问题描述】：

出于好奇，这是一个颇具教育意义的问题。考虑以下 sn-p：

var enumerable = Enumerable.Range(0, 5);
var observable = enumerable.ToObservable();
var enu = observable.Concat(observable).ToEnumerable();
enu.ToObservable().SubscribeDebug();

SubscribeDebug 订阅了一个简单的观察者：

public class DebugObserver<T> : IObserver<T>

    public void OnCompleted()
    
        Debug.WriteLine("Completed");
    

    public void OnError(Exception error)
    
        Debug.WriteLine("Error");
    

    public void OnNext(T value)
    
        Debug.WriteLine("Value: 0", value);
    

这个的输出是：

值：0

值：1

值：2

值：3

值：4

然后阻塞。有人可以帮我理解它发生的根本原因以及为什么 observable 没有完成吗？我注意到它在没有 Concat 调用的情况下完成，但会阻塞。

【问题讨论】：

当你连接另一个已经完成的 observable 时，这种行为是否也存在？

由于使用了调度程序，您的代码正在创建死锁。试试这个：.ToObservable(Scheduler.Default)。这适用于您的代码。我需要花更多的时间来告诉你原因。

@Progman - 你走错了路。对enumerable.ToObservable() 的每个订阅都会再次启动可枚举。喜欢foreach 调用一个可枚举再次启动可枚举。这里的问题是Scheduler.Immediate调度器造成的死锁。

问题似乎不在于 Scheduler.Immediate，因为当我将它传递给 ToObservable() 时，两个枚举都被迭代了。然而，当在没有任何调度程序实现的情况下调用时，代码会阻塞。

@OguzOzgul 它只与来自所有静态调度程序的Scheduler.CurrentThread 发生死锁。所以这是我猜的默认值（当ToObservable 被调用时没有参数）。

【参考方案1】：

我查看了the source 的ToObservable 并提炼了一个最小的实现。它确实重现了我们所看到的行为。

    public static IObservable<T> ToObservableEx<T>(this IEnumerable<T> enumerable) =>
        ToObservableEx(enumerable, CurrentThreadScheduler.Instance);

    public static IObservable<T> ToObservableEx<T>(this IEnumerable<T> enumerable, IScheduler scheduler) =>
        Observable.Create<T>
        (
            observer =>
            
                IDisposable loopRec(IScheduler inner, IEnumerator<T> enumerator)
                
                    if (enumerator.MoveNext()) 
                    
                        observer.OnNext(enumerator.Current);
                        inner.Schedule(enumerator, loopRec); //<-- culprit
                    
                    else
                    
                        observer.OnCompleted();
                    

                    // ToObservable.cs Line 117
                    // We never allow the scheduled work to be cancelled. 
                    return Disposable.Empty;
                

                return scheduler.Schedule(enumerable.GetEnumerator(), loopRec);
            
        );

除此之外 - 问题的症结在于CurrentThreadScheduler 的行为，这是使用的默认调度程序。

CurrentThreadScheduler 的行为是，如果在调用Schedule 时调度已经在运行 - 它最终会被排队。

        CurrentThreadScheduler.Instance.Schedule(() =>
        
            CurrentThreadScheduler.Instance.Schedule(() =>
                Console.WriteLine(1)
            );

            Console.WriteLine(2);
        );

这将打印2 1。这种排队行为是我们的失败。

当observer.OnCompleted() 被调用时，它会导致Concat 开始下一个枚举 - 然而，事情与我们开始时不同 - 当我们尝试安排下一个时，我们仍然在 observer => 块内一。因此，不是立即执行，而是下一个计划排队。

现在enumerator.MoveNext() 陷入死锁。 它无法移动到下一个项目 - MoveNext 一直阻塞，直到下一个项目到达 - 只有在 ToObservable 循环安排时才能到达。

但是调度程序只能通知ToEnumerable 和随后被阻止的MoveNext() - 一旦它退出loopRec - 它不能因为它首先被MoveNext 阻止。

附录

这大约是ToEnumerable（来自GetEnumerator.cs）所做的（不是有效的实现）：

    public static IEnumerable<T> ToEnumerableEx<T>(this IObservable<T> observable)
    
        var gate = new SemaphoreSlim(0);
        var queue = new ConcurrentQueue<T>();

        using(observable.Subscribe(
            value =>  queue.Enqueue(value); gate.Release(); , 
            () => gate.Release()))
        while (true)
        
            gate.Wait(); //this is where it blocks                

            if (queue.TryDequeue(out var current))
                yield return current;
            else
                break;
        
    

Enumerables 预计会阻塞，直到产生下一个项目 - 这就是为什么有一个门控实现。阻塞的不是Enumerable.Range，而是ToEnumerable。

【讨论】：

但是我实现了一个自定义 IEnumerable 并返回了一个自定义 IEnumerator 我看到的是，当第一个枚举数的迭代完成时，再次调用 GetEnumerator() 并且（a我返回了新的），但永远不会调用 MoveNext()。

我应该澄清一下——重要的不是你自己的IEnumerable——而是Observable.ToEnumerable() 返回的那个。这就是它阻塞的地方。

@TheodorZoulias 谢谢！一旦我实现了ToObservable，问题就变得更加清晰了——Rx 堆栈跟踪相当不可读。编写简化的 Rx 操作符以了解其行为是一种很好的学习体验。 :)

难以置信！谢谢你这么详细的回答！

绝妙的答案！