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我们。