RxJava入门之介绍与基本运用

前言

因为这个rxjava内容不算少，而且应用场景非常广，所以这个关于rxjava的文章我们会陆续更新，今天就来先来个入门rxjava吧

初识rxjava

什么是rx

很多教程在讲解rxjava的时候，上来就介绍了什么是rxjava。这里我先说一下什么是rx，rx就是reactivex，官方定义是：

    rx是一个函数库，让开发者可以利用可观察序列和linq风格查询操作符来编写异步和基于事件的程序

看到这个定义我只能呵呵，稍微通俗点说是这样的：

    rx是微软.net的一个响应式扩展。rx借助可观测的序列提供一种简单的方式来创建异步的，基于事件驱动的程序。

这个有点清晰了，至少看到我们熟悉的异步与事件驱动，所以简单点且不准确地来说：

     rx就是一种响应式编程，来创建基于事件的异步程序

注意，这个定义是不准确的，但是对于初学者来说，已经可以有个基本的认知了。

另外还有一点就是rx其实是一种编程思想，用很多语言都可以实现，比如rxjava、rxjs、rxphp等等。而现在我们要说的就是rxjava。

rxjava是什么

二话不说，先上定义：

     rxjava就是一种用java语言实现的响应式编程，来创建基于事件的异步程序

有人问你这不是废话么，好吧那我上官方定义：

     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

反正我刚看这句话的时候也呵呵了，当然现在有所领悟了。

     除此之外，就是：异步，它就是一个实现异步操作的库。

扩展的观察者模式

对于普通的观察者模式，这里我就不细说了。简单概括就是，观察者（observer）需要在被观察者(observable)变化的一瞬间做出反应。

而两者通过注册（register）或者订阅(subscribe)的方式进行绑定。

就拿扔物线老师给的例子来说，我丰富了一下如图所示：

其中这个button就是被观察者（observable），onclicklistener就是观察者（observer），两者通过setonclicklistener达成订阅（subscribe）关系，之后当button产生onclick事件的时候，会直接发送给onclicklistener，它做出相应的响应处理。

当然还有其他的例子，比如android四大组件中的contentprovider与contentobserver之间也存在这样的关系。

而rxjava的观察者模式呢，跟这个差不多，但是也有几点差别：

      observer与observable是通过 subscribe() 来达成订阅关系。

      rxjava中事件回调有三种：onnext() 、 oncompleted() 、 onerror() 。

      如果一个observerble没有任何的observer，那么这个observable是不会发出任何事件的。

其中关于第三点，这里想说明一下，在rx中，其实observable有两种形式：热启动observable和冷启动observable。

      热启动observable任何时候都会发送消息，即使没有任何观察者监听它。

      冷启动observable只有在至少有一个订阅者的时候才会发送消息

这个地方虽然对于初学者来说区别不大，但是要注意一下，所以上面的第三点其实就针对于冷启动来说的。

另外，关于rxjava的回调事件的总结：

      onnext() ：基本事件。

      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。

值得注意的是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。如果在队列中调用了其中一个，就不应该再调用另一个。

好了，那我们也附一张图对比一下吧：

如何实现rxjava

关于实现rxjava的步骤，这里我就大体总结概括一下。

创建observer

在java中，一想到要创建一个对象，我们马上就想要new一个。没错，这里我们也是要new一个observer出来，其实就是实现observer的接口，注意string是接收参数的类型：

//创建observer
observer<string> observer = new observer<string>() {
 @override
 public void onnext(string s) {
  log.i("onnext ---> ", "item: " + s);
 }

 @override
 public void oncompleted() {
  log.i("oncompleted ---> ", "完成");
 }

 @override
 public void onerror(throwable e) {
  log.i("onerror ---> ", e.tostring());
 }
};

当然这里也要提一个实现了 observer 接口的抽象类：subscriber ，它跟 observer 接口几乎完全一样，只是多了两个方法，看看总结：

      onstart() :  它会在 subscribe 刚开始，而事件还未发送之前被调用，可以用于做一些准备工作，例如数据的清零或重置。这是一个可选方法，默认情况下它的实现为空。需要注意的是，如果对准备工作的线程有要求（例如弹出一个显示进度的对话框，这必须在主线程执行）， onstart() 就不适用了，因为它总是在 subscribe 所发生的线程被调用，而不能指定线程。

      unsubscribe() : 用于取消订阅。在这个方法被调用后，subscriber 将不再接收事件。一般在这个方法调用前，可以使用 isunsubscribed() 先判断一下状态。 要在不再使用的时候尽快在合适的地方（例如 onpause() onstop() 等方法中）调用 unsubscribe() 来解除引用关系，以避免内存泄露的发生。

虽然多了两个方法，但是基本实现方式跟observer是一样的，所以暂时可以不考虑两者的区别。不过值得注意的是：

实质上，在 rxjava 的 subscribe 过程中，observer 也总是会先被转换成一个 subscriber 再使用。

创建observable

与observer不同的是，observable是通过 create() 方法来创建的。注意string是发送参数的类型：

//创建observable
observable observable = observable.create(new observable.onsubscribe<string>() {
 @override
 public void call(subscriber<? super string> subscriber) {
  subscriber.onnext("hello");
  subscriber.onnext("world");
  subscriber.oncompleted();
 }
});

关于这其中的流程，我们暂且不考虑。

订阅（subscribe）

在之前，我们创建了 observable 和 observer ，现在就需要用 subscribe() 方法来将它们连接起来，形成一种订阅关系：

//订阅
observable.subscribe(observer);

这里其实确实有点奇怪，为什么是observable（被观察者）订阅了observer（观察者）呢？其实我们想一想之前button的点击事件：

button.setonclicklistener(new view.onclicklistener())

button是被观察者，onclicklistener是观察者，setonclicklistener是订阅。我们惊讶地发现，也是被观察者订阅了观察者，所以应该是一种流式api的设计吧，也没啥影响。

完整代码如下：

 //创建observer
 observer<string> observer = new observer<string>() {
  @override
  public void onnext(string s) {
   log.i("onnext ---> ", "item: " + s);
  }

  @override
  public void oncompleted() {
   log.i("oncompleted ---> ", "完成");
  }

  @override
  public void onerror(throwable e) {
   log.i("onerror ---> ", e.tostring());
  }
 };

 //创建observable
 observable observable = observable.create(new observable.onsubscribe<string>() {
  @override
  public void call(subscriber<? super string> subscriber) {
   subscriber.onnext("hello");
   subscriber.onnext("world");
   subscriber.oncompleted();
  }
 });

 //订阅
 observable.subscribe(observer);

运行的结果如下，可以看到observable中发送的string已经被observer接收并打印了出来：

线程控制——scheduler

好了，这里就是rxjava的精髓之一了。

在rxjava中，scheduler相当于线程控制器，可以通过它来指定每一段代码运行的线程。

rxjava已经内置了几个scheduler，下面是总结：

      schedulers.immediate() : 直接在当前线程运行，相当于不指定线程。这是默认的scheduler。

      schedulers.newthread() : 总是启用新线程，并在新线程执行操作。

      schedulers.io() : i/o 操作（读写文件、读写数据库、网络信息交互等）所使用的scheduler。行为模式和newthread()差不多，区别在于io()的内部实现是是用一个无数量上限的线程池，可以重用空闲的线程，因此多数情况下io()比newthread()更有效率。不要把计算工作放在io()中，可以避免创建不必要的线程。

      schedulers.computation() : 计算所使用的scheduler。这个计算指的是 cpu 密集型计算，即不会被 i/o 等操作限制性能的操作，例如图形的计算。这个scheduler使用的固定的线程池，大小为 cpu 核数。不要把 i/o 操作放在computation()中，否则 i/o 操作的等待时间会浪费 cpu。

       androidschedulers.mainthread() ，android专用线程，指定操作在主线程运行。

那我们如何切换线程呢？rxjava中提供了两个方法：subscribeon() 和 observeon() ，两者的不同点在于：

       subscribeon() : 指定subscribe()订阅所发生的线程，即 call() 执行的线程。或者叫做事件产生的线程。

       observeon() : 指定observer所运行在的线程，即onnext()执行的线程。或者叫做事件消费的线程。

具体实现如下：

//改变运行的线程
observable.subscribeon(schedulers.io());
observable.observeon(androidschedulers.mainthread());

这里确实不好理解，没关系，下面我们在具体例子中观察现象。

而这其中的原理，会在之后的源码级分析的文章中详细解释，现在我们暂且搁下。

第一个rxjava案例

好了，当看完之前的所有基础东西，现在我们就完全可以写一个基于rxjava的demo了。

这里我们用一个基于rxjava的异步加载网络图片来演示。

由于重点在于rxjava对于异步的处理，所以关于如何通过网络请求获取图片，这里就不详细说明了。

另外这里采用的是链式调用，并为重要位置打上log日志，观察方法执行的所在线程。

首先需要添加依赖，这没什么好说的：

dependencies {
 compile filetree(include: ['*.jar'], dir: 'libs')
 testcompile 'junit:junit:4.12'
 ...
 compile 'io.reactivex:rxjava:1.1.6'

}

然后按照步骤来，首先通过create创建observable，注意发送参数的类型是bitmap：

//创建被观察者
observable.create(new observable.onsubscribe<bitmap>() {
 /**
 * 复写call方法
 *
 * @param subscriber 观察者对象
 */
 @override
 public void call(subscriber<? super bitmap> subscriber) {
  //通过url得到图片的bitmap对象
  bitmap bitmap = getbitmapforurl.getbitmap(url);
  //回调观察者方法
  subscriber.onnext(bitmap);
  subscriber.oncompleted();
  log.i(" call ---> ", "运行在 " + thread.currentthread().getname() + " 线程");
 }
})

然后我们需要创建observer，并进行订阅，这里是链式调用

.subscribe(new observer<bitmap>() { //订阅观察者（其实是观察者订阅被观察者）

 @override
 public void onnext(bitmap bitmap) {
  mainimageview.setimagebitmap(bitmap);
  log.i(" onnext ---> ", "运行在 " + thread.currentthread().getname() + " 线程");
 }

 @override
 public void oncompleted() {
  mainprogressbar.setvisibility(view.gone);
  log.i(" oncompleted ---> ", "完成");
 }

 @override
 public void onerror(throwable e) {
  log.e(" onerror --->", e.tostring());
 }
 });

当然网络请求是耗时操作，我们需要在其他线程中执行，而更新ui需要在主线程中执行，所以需要设置线程：

.subscribeon(schedulers.io()) // 指定subscribe()发生在io线程
.observeon(androidschedulers.mainthread()) // 指定subscriber的回调发生在ui线程

这样我们就完成了一个rxjava的基本编写，现在整体看一下代码：

//创建被观察者
observable.create(new observable.onsubscribe<bitmap>() {
 /**
 * 复写call方法
 *
 * @param subscriber 观察者对象
 */
 @override
 public void call(subscriber<? super bitmap> subscriber) {
  //通过url得到图片的bitmap对象
  bitmap bitmap = getbitmapforurl.getbitmap(url);
  //回调观察者方法
  subscriber.onnext(bitmap);
  subscriber.oncompleted();
  log.i(" call ---> ", "运行在 " + thread.currentthread().getname() + " 线程");
 }
})
.subscribeon(schedulers.io()) // 指定subscribe()发生在io线程
.observeon(androidschedulers.mainthread()) // 指定subscriber的回调发生在ui线程
.subscribe(new observer<bitmap>() { //订阅观察者（其实是观察者订阅被观察者）

 @override
 public void onnext(bitmap bitmap) {
  mainimageview.setimagebitmap(bitmap);
  log.i(" onnext ---> ", "运行在 " + thread.currentthread().getname() + " 线程");
 }

 @override
 public void oncompleted() {
  mainprogressbar.setvisibility(view.gone);
  log.i(" oncompleted ---> ", "完成");
 }

 @override
 public void onerror(throwable e) {
  log.e(" onerror --->", e.tostring());
 }
 });

好了，下面是运行的动态图：

rxjava异步加载网络图片

现在来看一下运行的log日志：

log

可以看到，call方法（事件产生）执行在io线程，而onnext方法（事件消费）执行在main线程。说明之前分析的是对的。

总结

好了，由于本文是一个rxjava的基础，所以篇幅稍微过长了点。即使这样，很多细节性问题都没有交代清楚。但所幸的是，本文已经将rxjava必要的基础入门知识讲解完了。可能由于技术水平有限，文中难免会有错误或者疏忽之处，欢迎大家指正与交流。希望这篇文章对大家的学习或者工作带来一定的帮助，小编还会陆续更新相关的文章，感兴趣的朋友们请继续关注。