Java的RxJava库操作符的用法及实例讲解

操作符就是为了解决对Observable对象的变换的问题,操作符用于在Observable和最终的Subscriber之间修改Observable发出的事件。RxJava提供了很多很有用的操作符。
比如map操作符,就是用来把把一个事件转换为另一个事件的。

Observable.just("Hello, world!")
 .map(new Func1<String, String>() {
   @Override
   public String call(String s) {
     return s + " -Dan";
   }
 })
 .subscribe(s -> System.out.println(s));

使用lambda可以简化为


Observable.just("Hello, world!")
  .map(s -> s + " -Dan")
  .subscribe(s -> System.out.println(s));

是不是很酷?map()操作符就是用于变换Observable对象的,map操作符返回一个Observable对象,这样就可以实现链式调用,在一个Observable对象上多次使用map操作符,最终将最简洁的数据传递给Subscriber对象。

map操作符进阶
map操作符更有趣的一点是它不必返回Observable对象返回的类型,你可以使用map操作符返回一个发出新的数据类型的observable对象。
比如上面的例子中,subscriber并不关心返回的字符串,而是想要字符串的hash值

Observable.just("Hello, world!")
  .map(new Func1<String, Integer>() {
    @Override
    public Integer call(String s) {
      return s.hashCode();
    }
  })
  .subscribe(i -> System.out.println(Integer.toString(i)));

很有趣吧?我们初始的Observable返回的是字符串,最终的Subscriber收到的却是Integer,当然使用lambda可以进一步简化代码:

Observable.just("Hello, world!")
  .map(s -> s.hashCode())
  .subscribe(i -> System.out.println(Integer.toString(i)));

前面说过,Subscriber做的事情越少越好,我们再增加一个map操作符

Observable.just("Hello, world!")
  .map(s -> s.hashCode())
  .map(i -> Integer.toString(i))
  .subscribe(s -> System.out.println(s));

不服?
是不是觉得我们的例子太简单,不足以说服你?你需要明白下面的两点:
1.Observable和Subscriber可以做任何事情
Observable可以是一个数据库查询,Subscriber用来显示查询结果;Observable可以是屏幕上的点击事件,Subscriber用来响应点击事件;Observable可以是一个网络请求,Subscriber用来显示请求结果。
2.Observable和Subscriber是独立于中间的变换过程的。
在Observable和Subscriber中间可以增减任何数量的map。整个系统是高度可组合的,操作数据是一个很简单的过程。

实例
1.准备工作
假设我有这样一个方法:
这个方法根据输入的字符串返回一个网站的url列表(啊哈,搜索引擎)

Observable<List<String>> query(String text);

现在我希望构建一个健壮系统,它可以查询字符串并且显示结果。根据上一篇blog的内容,我们可能会写出下面的代码:

query("Hello, world!")
  .subscribe(urls -> {
    for (String url : urls) {
      System.out.println(url);
    }
  });

这种代码当然是不能容忍的,因为上面的代码使我们丧失了变化数据流的能力。一旦我们想要更改每一个URL,只能在Subscriber中来做。我们竟然没有使用如此酷的map()操作符!!!

当然,我可以使用map操作符,map的输入是urls列表,处理的时候还是要for each遍历,一样很蛋疼。

万幸,还有Observable.from()方法,它接收一个集合作为输入,然后每次输出一个元素给subscriber:

Observable.from("url1", "url2", "url3")
  .subscribe(url -> System.out.println(url));

我们来把这个方法使用到刚才的场景:

query("Hello, world!")
  .subscribe(urls -> {
    Observable.from(urls)
      .subscribe(url -> System.out.println(url));
  }); 

虽然去掉了for each循环,但是代码依然看起来很乱。多个嵌套的subscription不仅看起来很丑,难以修改,更严重的是它会破坏某些我们现在还没有讲到的RxJava的特性。

2.改进
救星来了,他就是flatMap()。
Observable.flatMap()接收一个Observable的输出作为输入,同时输出另外一个Observable。直接看代码:

query("Hello, world!")
  .flatMap(new Func1<List<String>, Observable<String>>() {
    @Override
    public Observable<String> call(List<String> urls) {
      return Observable.from(urls);
    }
  })
  .subscribe(url -> System.out.println(url));

这里我贴出了整个的函数代码,以方便你了解发生了什么,使用lambda可以大大简化代码长度:

 query("Hello, world!")
  .flatMap(urls -> Observable.from(urls))
  .subscribe(url -> System.out.println(url));

flatMap()是不是看起来很奇怪?为什么它要返回另外一个Observable呢?理解flatMap的关键点在于,flatMap输出的新的Observable正是我们在Subscriber想要接收的。现在Subscriber不再收到List<String>,而是收到一些列单个的字符串,就像Observable.from()的输出一样。

这部分也是我当初学RxJava的时候最难理解的部分,一旦我突然领悟了,RxJava的很多疑问也就一并解决了。

3.还可以更好
flatMap()实在不能更赞了,它可以返回任何它想返回的Observable对象。
比如下面的方法:

// 返回网站的标题,如果404了就返回null
Observable<String> getTitle(String URL);

接着前面的例子,现在我不想打印URL了,而是要打印收到的每个网站的标题。问题来了,我的方法每次只能传入一个URL,并且返回值不是一个String,而是一个输出String的Observabl对象。使用flatMap()可以简单的解决这个问题。

query("Hello, world!")
  .flatMap(urls -> Observable.from(urls))
  .flatMap(new Func1<String, Observable<String>>() {
    @Override
    public Observable<String> call(String url) {
      return getTitle(url);
    }
  })
  .subscribe(title -> System.out.println(title));

4.使用lambda:

query("Hello, world!")
  .flatMap(urls -> Observable.from(urls))
  .flatMap(url -> getTitle(url))
  .subscribe(title -> System.out.println(title));

是不是感觉很不可思议?我竟然能将多个独立的返回Observable对象的方法组合在一起!帅呆了!
不止这些,我还将两个API的调用组合到一个链式调用中了。我们可以将任意多个API调用链接起来。大家应该都应该知道同步所有的API调用,然后将所有API调用的回调结果组合成需要展示的数据是一件多么蛋疼的事情。这里我们成功的避免了callback hell(多层嵌套的回调,导致代码难以阅读维护)。现在所有的逻辑都包装成了这种简单的响应式调用。

5.丰富的操作符
目前为止,我们已经接触了两个操作符,RxJava中还有更多的操作符,那么我们如何使用其他的操作符来改进我们的代码呢?
getTitle()返回null如果url不存在。我们不想输出"null",那么我们可以从返回的title列表中过滤掉null值!

query("Hello, world!")
  .flatMap(urls -> Observable.from(urls))
  .flatMap(url -> getTitle(url))
  .filter(title -> title != null)
  .subscribe(title -> System.out.println(title));

filter()输出和输入相同的元素,并且会过滤掉那些不满足检查条件的。

如果我们只想要最多5个结果:

query("Hello, world!")
  .flatMap(urls -> Observable.from(urls))
  .flatMap(url -> getTitle(url))
  .filter(title -> title != null)
  .take(5)
  .subscribe(title -> System.out.println(title));

take()输出最多指定数量的结果。

如果我们想在打印之前,把每个标题保存到磁盘:

query("Hello, world!")
  .flatMap(urls -> Observable.from(urls))
  .flatMap(url -> getTitle(url))
  .filter(title -> title != null)
  .take(5)
  .doOnNext(title -> saveTitle(title))
  .subscribe(title -> System.out.println(title));

doOnNext()允许我们在每次输出一个元素之前做一些额外的事情,比如这里的保存标题。

看到这里操作数据流是多么简单了么。你可以添加任意多的操作,并且不会搞乱你的代码。

RxJava包含了大量的操作符。操作符的数量是有点吓人,但是很值得你去挨个看一下,这样你可以知道有哪些操作符可以使用。弄懂这些操作符可能会花一些时间,但是一旦弄懂了,你就完全掌握了RxJava的威力。

你甚至可以编写自定义的操作符!这篇blog不打算将自定义操作符,如果你想的话,清自行Google吧。

感觉如何?
好吧,你是一个怀疑主义者,并且还很难被说服,那为什么你要关心这些操作符呢?

因为操作符可以让你对数据流做任何操作。

将一系列的操作符链接起来就可以完成复杂的逻辑。代码被分解成一系列可以组合的片段。这就是响应式函数编程的魅力。用的越多,就会越多的改变你的编程思维。

另外,RxJava也使我们处理数据的方式变得更简单。在最后一个例子里,我们调用了两个API,对API返回的数据进行了处理,然后保存到磁盘。但是我们的Subscriber并不知道这些,它只是认为自己在接收一个Observable<String>对象。良好的封装性也带来了编码的便利!

在第三部分中,我将介绍RxJava的另外一些很酷的特性,比如错误处理和并发,这些特性并不会直接用来处理数据。

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