rxjava2.0 线程切换的原理及SubscribeOn，ObserveOn的用法

android开发过程中经常会用到线程切换，比如数据加载、文件存储、数据库操作等都是在io线程处理，而处理结果的展示刷新ui需要在ui线程进行。
如果不用rxjava，我们可能会asycTask，或者retrofit自己默认的callback来在ui线程刷新ui。但是当我们的操作变复杂时，比如一个接口的数据依赖于另一个接口的返回，或者一次上传多张图片功能，就会造成接口多层嵌套进而增加维护成本

注：由于observable实现了observablesource接口所以下文所说的observable与source等价

线程切换方式

先上一段代码及运行结果，呈现出一种直观的认识

        Observable.just("Some String")
                .map(new Function<String, Integer>() {

                    @Override
                    public Integer apply(String s) throws Exception {
                        Log.d("cong", "1 threadName:"+Thread.currentThread().getName());
                        return s.length();
                    }
                })
                .subscribeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                .map(new Function<Integer, Integer>() {
                    @Override
                    public Integer apply(Integer integer) throws Exception {
                        Log.d("cong", "2 threadName:"+Thread.currentThread().getName());
                        return 2 * integer;
                    }
                })
                .subscribeOn(Schedulers.newThread())
                .map(new Function<Integer, Integer>() {
                    @Override
                    public Integer apply(Integer integer) throws Exception {
                        Log.d("cong", "3 threadName:"+Thread.currentThread().getName());
                        return 2 * integer;
                    }
                })
                .observeOn(Schedulers.computation()) // change thread
                .map(new Function<Integer, Integer>() {
                    @Override
                    public Integer apply(Integer integer) throws Exception {
                        Log.d("cong", "4 threadName:"+Thread.currentThread().getName());
                        return 2 * integer;
                    }
                })
                .subscribeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                .map(new Function<Integer, Integer>() {
                    @Override
                    public Integer apply(Integer integer) throws Exception {
                        Log.d("cong", "5 threadName:"+Thread.currentThread().getName());
                        return 2 * integer;
                    }
                })
                .observeOn(Schedulers.newThread())
                .subscribe(new Consumer<Integer>() {
                    @Override
                    public void accept(Integer integer) throws Exception {
                        Log.d("cong", "6 threadName:"+Thread.currentThread().getName());
                    }
                });

可以发现5处线程切换其实只生效了3处，第一个subscribeOn，两个ObserveOn。
要理解原因必须要了解rxjava操作符的设计模式，rxjava操作符的设计其实是大量利用包装者模式来包装observer,observable。

以map操作符为例：

public interface Function<T, R> {
   
   //传递一个类型的值并将值转换为另一个类型
    R apply(@NonNull T t) throws Exception;
}

 public final <R> Observable<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper) {
        
        // 新生成一个observable，并且将本类，及mapper 作为参数传递到新的observable 中
        return  new ObservableMap<T, R>(this, mapper));
 }
  
 public final class ObservableMap<T, U> extends AbstractObservableWithUpstream<T, U> {
    final Function<? super T, ? extends U> function;

    public ObservableMap(ObservableSource<T> source, Function<? super T, ? extends U> function) {
        super(source);
        this.function = function;
    }

    @Override
    public void subscribeActual(Observer<? super U> t) {
     
       /**1: 每个source其实就是调用操作符的时候的observable主体即被包装的observable
       *  2: MapperObserver是对当前source接收的observer类型的封装，当upstreamSource observable类型的数据传递过来的时候会在mapperobserser中做转换，最后调用到真实的被包装的observer的onnext
       *       
       *  **/
        source.subscribe(new MapObserver<T, U>(t, function));
    }


    static final class MapObserver<T, U> extends BasicFuseableObserver<T, U> {
        final Function<? super T, ? extends U> mapper;

        MapObserver(Observer<? super U> actual, Function<? super T, ? extends U> mapper) {
            super(actual);
            this.mapper = mapper;
        }

        @Override
        public void onNext(T t) {
            if (done) {
                return;
            }

            if (sourceMode != NONE) {
                actual.onNext(null);
                return;
            }

            U v;

            try {
                v = ObjectHelper.requireNonNull(mapper.apply(t), "The mapper function returned a null value.");
            } catch (Throwable ex) {
                fail(ex);
                return;
            }
            //真实的被包装的observer
            actual.onNext(v);
        }

        @Override
        public int requestFusion(int mode) {
            return transitiveBoundaryFusion(mode);
        }

        @Nullable
        @Override
        public U poll() throws Exception {
            T t = qs.poll();
            return t != null ? ObjectHelper.<U>requireNonNull(mapper.apply(t), "The mapper function returned a null value.") : null;
        }
    }
}
     

线程切换操作符的原理类似，首先我们还是先给出第一个示例的流程图。
由于source包装的都是调用操作符的source，及所谓的upstreamsource

什么是upstream downstream

        upstream       downstream

source <------------- operator ------------------> consumer/further operators
操作符的左边是upstream 操作符的右边是dowmstream

操作符中理解这张图的关键就是subscribeOn既会影响upstream也会影响downstream，而observeOn只会影响downStream

图中向上的箭头是subscribe过程，向下的箭头是onnext通知过程