RxJava基础操作

RxJava 

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。

RxJava 的好处

异步操作很关键的一点是程序的简洁性，因为在调度过程比较复杂的情况下，异步代码经常会既难写也难被读懂。 Android 创造的 AsyncTask 和Handler ，其实都是为了让异步代码更加简洁。RxJava 的优势也是简洁，但它的简洁的与众不同之处在于，随着程序逻辑变得越来越复杂，它依然能够保持简洁。

1.概念

RxJava 的异步实现，是通过一种扩展的观察者模式来实现的。

观察者模式

       观察者模式是软件设计模式的一种，有时候被称作是订阅者模式，模型-视图模式，在此种模式中，一个目标物件管理所有相依于它的观察者物件，并且在它本身的状态改变时主动发出通知。这通常透过呼叫各观察者所提供的方法来实现。此种模式通常被用来实现事件处理系统。

       观察者模式完美的将观察者和被观察的对象分离开，举个例子，用户界面可以作为一个观察者，业务数据是被观察者，用户界面观察业务数据的变化，发现数据变化后，就显示在界面上。

       观察者设计模式定义了对象间的一种一对多的依赖关系，以便一个对象的状态发生变化时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动刷新。

       从根本上说，该模式必须包含两个角色：观察者和被观察对象。在刚才的例子中，业务数据是被观察对象，用户界面是观察者。观察者和被观察者之间存在“观察”的逻辑关联，当被观察者发生改变的时候，观察者就会观察到这样的变化，并且做出相应的响应。如果在用户界面、业务数据之间使用这样的观察过程，可以确保界面和数据之间划清界限，假定应用程序的需求发生变化，需要修改界面的表现，只需要重新构建一个用户界面，业务数据不需要发生变化。

2.基本实现

引入依赖： 

compile 'io.reactivex:rxjava:1.0.14' 

compile 'io.reactivex:rxandroid:1.0.1' 
（版本号是文章发布时的最新稳定版）

基于以上的概念， RxJava 的基本实现主要有三点：

1) 创建 Observer

Observer 即观察者，它决定事件触发的时候将有怎样的行为。 RxJava 中的 Observer 接口的实现方式：

Observer<String> observer = new Observer<String>() {            @Override            public void onNext(String s) {                Log.d("tag", "Item: " + s);            }            @Override            public void onCompleted() {                Log.d("tag", "Completed!");            }            @Override            public void onError(Throwable e) {                Log.d("tag", "Error!");            }        };

除了 Observer 接口之外，RxJava 还内置了一个实现了 Observer 的抽象类：Subscriber。 Subscriber 对 Observer 接口进行了一些扩展，

但他们的基本使用方式是完全一样的：

 Subscriber<String> subscriber = new Subscriber<String>() {            @Override            public void onNext(String s) {                Log.d("tag", "Item: " + s);            }            @Override            public void onCompleted() {                Log.d("tag", "Completed!");            }            @Override            public void onError(Throwable e) {                Log.d("tag", "Error!");            }        };

不仅基本使用方式一样，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。所以如果你只想使用基本功能，选择 Observer 和 Subscriber 是完全一样的。

它们的区别对于使用者来说主要有两点：

onStart(): 这是 Subscriber 增加的方法。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。

unsubscribe(): 这是 Subscriber 所实现的另一个接口 Subscription 的方法，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。 unsubscribe() 这个方法很重要，因为在 subscribe() 之后， Observable 会持有 Subscriber 的引用，这个引用如果不能及时被释放，将有内存泄露的风险。所以最好保持一个原则：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。

       

2) 创建 Observable

Observable 即被观察者，它决定什么时候触发事件以及触发怎样的事件。 RxJava 使用 create() 方法来创建一个 Observable ，并为它定义事件触发规则：

Observable observable = Observable.create(new Observable.OnSubscribe<String>() {            @Override            public void call(Subscriber<? super String> subscriber) {                subscriber.onNext("Hello");                subscriber.onNext("Hi");                subscriber.onNext("Aloha");                subscriber.onCompleted();            }        });

可以看到，这里传入了一个 OnSubscribe 对象作为参数。OnSubscribe 会被存储在返回的 Observable 对象中，它的作用相当于一个计划表，当 Observable 被订阅的时候，OnSubscribe 的 call() 方法会自动被调用，事件序列就会依照设定依次触发（对于上面的代码，就是观察者Subscriber 将会被调用三次 onNext() 和一次 onCompleted()）。这样，由被观察者调用了观察者的回调方法，就实现了由被观察者向观察者的事件传递，即观察者模式。

create() 方法是 RxJava 最基本的创造事件序列的方法。基于这个方法， RxJava 还提供了一些方法用来快捷创建事件队列，例如：

• just(T...): 将传入的参数依次发送出来。

Observable observable = Observable.just("Hello", "Hi", "Aloha");// 将会依次调用：// onNext("Hello");// onNext("Hi");// onNext("Aloha");// onCompleted();

• from(T[]) / from(Iterable<? extends T>) : 将传入的数组或 Iterable 拆分成具体对象后，依次发送出来。

String[] words = {"Hello", "Hi", "Aloha"};Observable observable = Observable.from(words);// 将会依次调用：// onNext("Hello");// onNext("Hi");// onNext("Aloha");// onCompleted();

上面 just(T...) 的例子和 from(T[]) 的例子，都和之前的 create(OnSubscribe) 的例子是等价的。

3) Subscribe (订阅)

创建了 Observable 和 Observer 之后，再用 subscribe() 方法将它们联结起来，整条链子就可以工作了。代码形式很简单：

observable.subscribe(observer);// 或者：observable.subscribe(subscriber);

除了 subscribe(Observer) 和 subscribe(Subscriber) ，subscribe() 还支持不完整定义的回调，RxJava 会自动根据定义创建出 Subscriber 。形式如下：

Action1<String> onNextAction = new Action1<String>() {    // onNext()    @Override    public void call(String s) {        Log.d(tag, s);    }};Action1<Throwable> onErrorAction = new Action1<Throwable>() {    // onError()    @Override    public void call(Throwable throwable) {        // Error handling    }};Action0 onCompletedAction = new Action0() {    // onCompleted()    @Override    public void call() {        Log.d(tag, "completed");    }};// 自动创建 Subscriber ，并使用 onNextAction 来定义 onNext()observable.subscribe(onNextAction);// 自动创建 Subscriber ，并使用 onNextAction 和 onErrorAction 来定义 onNext() 和 onError()observable.subscribe(onNextAction, onErrorAction);// 自动创建 Subscriber ，并使用 onNextAction、 onErrorAction 和 onCompletedAction 来定义 onNext()、 onError() 和 onCompleted()observable.subscribe(onNextAction, onErrorAction, onCompletedAction);

简单解释一下这段代码中出现的 Action1 和 Action0。 Action0 是 RxJava 的一个接口，它只有一个方法 call()，这个方法是无参无返回值的；由于 onCompleted() 方法也是无参无返回值的，因此 Action0 可以被当成一个包装对象，将 onCompleted() 的内容打包起来将自己作为一个参数传入 subscribe() 以实现不完整定义的回调。这样其实也可以看做将 onCompleted() 方法作为参数传进了 subscribe()，相当于其他某些语言中的『闭包』。 Action1 也是一个接口，它同样只有一个方法 call(T param)，这个方法也无返回值，但有一个参数；与 Action0 同理，由于 onNext(T obj) 和 onError(Throwable error) 也是单参数无返回值的，因此 Action1 可以将 onNext(obj) 和 onError(error) 打包起来传入 subscribe() 以实现不完整定义的回调。事实上，虽然 Action0 和 Action1 在 API 中使用最广泛，但 RxJava 是提供了多个 ActionX 形式的接口 (例如 Action2, Action3) 的，它们可以被用以包装不同的无返回值的方法。

4) 场景示例

下面举两个例子：

1. 打印字符串数组

将字符串数组 names 中的所有字符串依次打印出来：

String[] names = ...;Observable.from(names)    .subscribe(new Action1<String>() {        @Override        public void call(String name) {            Log.d(tag, name);        }    });

2. 由 id 取得图片并显示

由指定的一个 drawable 文件 id drawableRes 取得图片，并显示在 ImageView 中，并在出现异常的时候打印 Toast 报错：

int drawableRes = ...;ImageView imageView = ...;Observable.create(new OnSubscribe<Drawable>() {    @Override    public void call(Subscriber<? super Drawable> subscriber) {        Drawable drawable = getTheme().getDrawable(drawableRes));        subscriber.onNext(drawable);        subscriber.onCompleted();    }}).subscribe(new Observer<Drawable>() {    @Override    public void onNext(Drawable drawable) {        imageView.setImageDrawable(drawable);    }    @Override    public void onCompleted() {    }    @Override    public void onError(Throwable e) {        Toast.makeText(activity, "Error!", Toast.LENGTH_SHORT).show();    }});

正如上面两个例子这样，创建出 Observable 和 Subscriber ，再用 subscribe() 将它们串起来，一次 RxJava 的基本使用就完成了。非常简单。

然而，在 RxJava 的默认规则中，事件的发出和消费都是在同一个线程的。也就是说，如果只用上面的方法，实现出来的只是一个同步的观察者模式。观察者模式本身的目的就是『后台处理，前台回调』的异步机制，因此异步对于 RxJava 是至关重要的。而要实现异步，则需要用到 RxJava 的另一个概念： Scheduler 。

3.线程控制 —— Scheduler (一)

在不指定线程的情况下， RxJava 遵循的是线程不变的原则，即：在哪个线程调用 subscribe()，就在哪个线程生产事件；在哪个线程生产事件，就在哪个线程消费事件。如果需要切换线程，就需要用到 Scheduler （调度器）。

在RxJava 中，Scheduler ——调度器，相当于线程控制器，RxJava 通过它来指定每一段代码应该运行在什么样的线程。RxJava 已经内置了几个 Scheduler ，它们已经适合大多数的使用场景：

• 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。
• 另外， Android 还有一个专用的 AndroidSchedulers.mainThread()，它指定的操作将在 Android 主线程运行。

有了这几个 Scheduler ，就可以使用 subscribeOn() 和 observeOn() 两个方法来对线程进行控制了。 * subscribeOn(): 指定 subscribe() 所发生的线程，即 Observable.OnSubscribe 被激活时所处的线程。或者叫做事件产生的线程。 * observeOn(): 指定 Subscriber 所运行在的线程。或者叫做事件消费的线程。

文字叙述总归难理解，上代码：

Observable.just(1, 2, 3, 4)    .subscribeOn(Schedulers.io()) // 指定 subscribe() 发生在 IO 线程    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定 Subscriber 的回调发生在主线程    .subscribe(new Action1<Integer>() {        @Override        public void call(Integer number) {            Log.d(tag, "number:" + number);        }    });

上面这段代码中，由于 subscribeOn(Schedulers.io()) 的指定，被创建的事件的内容 1、2、3、4 将会在 IO 线程发出；而由于 observeOn(AndroidScheculers.mainThread()) 的指定，因此 subscriber 数字的打印将发生在主线程 。事实上，这种在 subscribe() 之前写上两句 subscribeOn(Scheduler.io()) 和 observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) 的使用方式非常常见，它适用于多数的 『后台线程取数据，主线程显示』的程序策略。

而前面提到的由图片 id 取得图片并显示的例子，如果也加上这两句：

int drawableRes = ...;ImageView imageView = ...;Observable.create(new OnSubscribe<Drawable>() {    @Override    public void call(Subscriber<? super Drawable> subscriber) {        Drawable drawable = getTheme().getDrawable(drawableRes));        subscriber.onNext(drawable);        subscriber.onCompleted();    }}).subscribeOn(Schedulers.io()) // 指定 subscribe() 发生在 IO 线程.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定 Subscriber 的回调发生在主线程.subscribe(new Observer<Drawable>() {    @Override    public void onNext(Drawable drawable) {        imageView.setImageDrawable(drawable);    }    @Override    public void onCompleted() {    }    @Override    public void onError(Throwable e) {        Toast.makeText(activity, "Error!", Toast.LENGTH_SHORT).show();    }});

那么，加载图片将会发生在 IO 线程，而设置图片则被设定在了主线程。这就意味着，即使加载图片耗费了几十甚至几百毫秒的时间，也不会造成丝毫界面的卡顿。

4.变换

终于要到牛逼的地方了，不管你激动不激动，反正我是激动了。

RxJava 提供了对事件序列进行变换的支持，这是它的核心功能之一，也是大多数人说『RxJava 真是太好用了』的最大原因。所谓变换，就是将事件序列中的对象或整个序列进行加工处理，转换成不同的事件或事件序列。

首先看一个 map() 的例子：

Observable.just("images/logo.png") // 输入类型 String    .map(new Func1<String, Bitmap>() {        @Override        public Bitmap call(String filePath) { // 参数类型 String            return getBitmapFromPath(filePath); // 返回类型 Bitmap        }    })    .subscribe(new Action1<Bitmap>() {        @Override        public void call(Bitmap bitmap) { // 参数类型 Bitmap            showBitmap(bitmap);        }    });

这里出现了一个叫做 Func1 的类。它和 Action1 非常相似，也是 RxJava 的一个接口，用于包装含有一个参数的方法。 Func1 和 Action的区别在于， Func1 包装的是有返回值的方法。另外，和 ActionX 一样， FuncX 也有多个，用于不同参数个数的方法。FuncX 和 ActionX 的区别在 FuncX 包装的是有返回值的方法。

可以看到，map() 方法将参数中的 String 对象转换成一个 Bitmap 对象后返回，而在经过 map() 方法后，事件的参数类型也由 String 转为了 Bitmap。这种直接变换对象并返回的，是最常见的也最容易理解的变换。不过 RxJava 的变换远不止这样，它不仅可以针对事件对象，还可以针对整个事件队列，这使得 RxJava 变得非常灵活。

map(): 事件对象的直接变换，具体功能上面已经介绍过。它是 RxJava 最常用的变换。
flatMap(): 这是一个很有用但非常难理解的变换，因此我决定花多些篇幅来介绍它。 首先假设这么一种需求：假设有一个数据结构『学生』，现在需要打印出一组学生的名字。

Student[] students = ...;Subscriber<String> subscriber = new Subscriber<String>() {    @Override    public void onNext(String name) {        Log.d(tag, name);    }    ...};Observable.from(students)    .map(new Func1<Student, String>() {        @Override        public String call(Student student) {            return student.getName();        }    })    .subscribe(subscriber);

很简单。那么再假设：如果要打印出每个学生所需要修的所有课程的名称呢？（需求的区别在于，每个学生只有一个名字，但却有多个课程。）首先可以这样实现：

Student[] students = ...;Subscriber<Student> subscriber = new Subscriber<Student>() {    @Override    public void onNext(Student student) {        List<Course> courses = student.getCourses();        for (int i = 0; i < courses.size(); i++) {            Course course = courses.get(i);            Log.d(tag, course.getName());        }    }    ...};Observable.from(students)    .subscribe(subscriber);

依然很简单。那么如果我不想在 Subscriber 中使用 for 循环，而是希望 Subscriber 中直接传入单个的 Course 对象呢（这对于代码复用很重要）？用 map() 显然是不行的，因为 map() 是一对一的转化，而我现在的要求是一对多的转化。那怎么才能把一个 Student 转化成多个 Course 呢？

这个时候，就需要用 flatMap() 了：

Student[] students = ...;Subscriber<Course> subscriber = new Subscriber<Course>() {    @Override    public void onNext(Course course) {        Log.d(tag, course.getName());    }    ...};Observable.from(students)    .flatMap(new Func1<Student, Observable<Course>>() {        @Override        public Observable<Course> call(Student student) {            return Observable.from(student.getCourses());        }    })    .subscribe(subscriber);

从上面的代码可以看出， flatMap() 和 map() 有一个相同点：它也是把传入的参数转化之后返回另一个对象。但需要注意，和 map() 不同的是， flatMap() 中返回的是个 Observable 对象，并且这个 Observable 对象并不是被直接发送到了 Subscriber 的回调方法中。 

关于RxJava的操作符还有好多，例如

• Creating Observables(Observable的创建操作符)，比如：Observable.create()、Observable.just()、Observable.from()等等；
• Transforming Observables(Observable的转换操作符)，比如：observable.map()、observable.flatMap()、observable.buffer()等等；
• Filtering Observables(Observable的过滤操作符)，比如：observable.filter()、observable.sample()、observable.take()等等；
• Combining Observables(Observable的组合操作符)，比如：observable.join()、observable.merge()、observable.combineLatest()等等；
• Error Handling Operators(Observable的错误处理操作符)，比如:observable.onErrorResumeNext()、observable.retry()等等；
• Observable Utility Operators(Observable的功能性操作符)，比如：observable.subscribeOn()、observable.observeOn()、observable.delay()等等；
• Conditional and Boolean Operators(Observable的条件操作符)，比如：observable.amb()、observable.contains()、observable.skipUntil()等等；
• Mathematical and Aggregate Operators(Observable数学运算及聚合操作符)，比如：observable.count()、observable.reduce()、observable.concat()等等；
• 其他如observable.toList()、observable.connect()、observable.publish()等等；

小编就先写到这里，后续会接着研究，以上就是最基础的使用。