RxJava源碼分析二：观察者模式的实现流程以及线程控制

在上一个篇的Rxjava源码分析中我们分析过Rxjava是扩展的观察者模式
好比是Button的点击


上面的按钮点击响应事件可以类比成如下的模式：



RxJava 的观察者模式·RxJava 有四个基本概念：Observable (可观察者，即被观察者)、 Observer (观察者)、 subscribe (订阅)、事件。Observable 和 Observer 通过 subscribe() 方法实现订阅关系，从而使得 Observable 可以在需要的时候发出事件来通知 Observer与传统观察者模式不同， RxJava 的事件回调方法除了普通事件 onNext() （相当于 onClick() / onEvent()）之外，还定义了两个特殊的事件：onCompleted() 和 onError()（1）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。（2）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。（3）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。需要注意的是，onCompleted() 和 onError() 二者也是互斥的，即在队列中调用了其中一个，就不应该再调用另一个。 既然是观察者模式那么必然会有一个事件的传递过程，那么接下来让我们来看一下RxJava是如何实现事件传递的：
三个步骤：（Rx1.x版本）（类比点击事件）1) 创建 Observer（创建一个OnClickListener）Observer 即观察者，它决定事件触发的时候将有怎样的行为Subscriber<String> observer = new Subs
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criber<String>() {
    @Override
    public void onCompleted() {}
    @Override
    public void onError(Throwable e) {}
    @Override
    public void onNext(String s) {
    }}; 2) 创建 Observable（定义Button，定义button内部在什么条件下触发onClick方法）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 Observable3) Subscribe (订阅)创建了 Observable 和 Observer 之后，再用 subscribe() 方法将它们联结起来（相当于setOnClickListener方法将listener和button关联起来）observable.subscribe(subscriber); 我们看看RxJava的第二步创建Observable 是如何实现的：Observable observable = Observable.create(new Observable.OnSubscribe<String>() {
    @Override
    public void call(Subscriber<? super String> subscriber) {
        subscriber.onNext("Hello");
        subscriber.onNext("Hi");
        subscriber.onCompleted();
    }}); 可以看到，这里传入了一个 OnSubscribe 对象作为参数。OnSubscribe 会被存储在创建的 Observable 对象中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()  from()第三步订阅方法的关键代码：public Subscription subscribe(Subscriber subscriber) {
    subscriber.onStart();
    onSubscribe.call(subscriber);
    return subscriber;}注意：这不是 subscribe() 的源码，而是将源码中与性能、兼容性、扩展性有关的代码剔除后的核心代码可以看到关键之处在于调用 了Observable 中的 OnSubscribe.Call (Subscriber) 。在这里，事件发送的逻辑开始运行。我们从源码的角度大致分析一下事件的传播流程：   我们首先创建了一个Subscriber对象，这个对象就是观察者模式中的观察者，然后我们创建了一个Observable对象，这个对象就是观察者模式中的被观察者，最后我们调用subscribe方法，让观察者和被观察者之间产生联系   从我们使用者来说流程就是这么简单，但是通过上面的源码我们可以看到，在第二步创建Observable的时候，我们传递进去了一个OnSubscribe对象，此对象实现了action1接口的call方法，当我们调用subscribe方法的时候，我们把观察者传递了进去，然后让它开始工作，再然后我们调用了OnSubscribe对象的call方法，并将观察者对象作为参数传递进去，于是这里就调用到了我们创建Observable的时候实现的OnSubscribe的call方法  还记得我们在这个call方法里面，使用参数subscriber发送了两个数据，然后调用onComplete方法结束发送，有没有发现这个subscriber就是我们调用subscribe方法的时候传递进去的subscriber，换一句话说，RxJava是让观察者自己给自己发送数据  从这也可以看出，在 RxJava 中， Observable 并不是在创建的时候就立即开始发送事件，而是在它被订阅的时候，即当 subscribe() 方法执行的时候，如下图：

        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。我们知道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，就需要用到 RxJava 的另一个概念： Scheduler线程控制 —— Scheduler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。（2.x已弃用）
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()(顾名思义：订阅)指定 subscribe() 所发生的线程，即 Observable.OnSubscribe 被激活时所处的线程。或者叫做订阅事件发生的线程observeOn()(观察)指定 Subscriber 所运行在的线程。或者叫做事件消费的线程，代码如下：Observable.just(1, 2, 3, 4)
    .subscribeOn(Schedulers.io()) //指定 subscribe() 发生在 IO 线程
    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())指定事件接收线程
    .subscribe(new Action1<Integer>() {
            @Override
            public void call(Integer number) {
            }}); 如上代码所示：    subscribeOn()无论定义在哪里其操作的都是subscribe方法执行时的线程，而在subscribe方法执行的时候会去调用just方法被创建的事件的内容 1、2、3、4 将会在 IO 线程发出，然后线程切换到了主线程，指定 Subscriber 的回调发生在主线程，因此call方法的执行就是在android主线程中执行的
在上一个篇的Rxjava源码分析中我们分析过Rxjava是扩展的观察者模式
好比是Button的点击


上面的按钮点击响应事件可以类比成如下的模式：



RxJava 的观察者模式·RxJava 有四个基本概念：Observable (可观察者，即被观察者)、 Observer (观察者)、 subscribe (订阅)、事件。Observable 和 Observer 通过 subscribe() 方法实现订阅关系，从而使得 Observable 可以在需要的时候发出事件来通知 Observer与传统观察者模式不同， RxJava 的事件回调方法除了普通事件 onNext() （相当于 onClick() / onEvent()）之外，还定义了两个特殊的事件：onCompleted() 和 onError()（1）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。（2）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。（3）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。需要注意的是，onCompleted() 和 onError() 二者也是互斥的，即在队列中调用了其中一个，就不应该再调用另一个。 既然是观察者模式那么必然会有一个事件的传递过程，那么接下来让我们来看一下RxJava是如何实现事件传递的：
三个步骤：（Rx1.x版本）（类比点击事件）1) 创建 Observer（创建一个OnClickListener）Observer 即观察者，它决定事件触发的时候将有怎样的行为Subscriber<String> observer = new Subscriber<String>() {
    @Override
    public void onCompleted() {}
    @Override
    public void onError(Throwable e) {}
    @Override
    public void onNext(String s) {
    }}; 2) 创建 Observable（定义Button，定义button内部在什么条件下触发onClick方法）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 Observable3) Subscribe (订阅)创建了 Observable 和 Observer 之后，再用 subscribe() 方法将它们联结起来（相当于setOnClickListener方法将listener和button关联起来）observable.subscribe(subscriber); 我们看看RxJava的第二步创建Observable 是如何实现的：Observable observable = Observable.create(new Observable.OnSubscribe<String>() {
    @Override
    public void call(Subscriber<? super String> subscriber) {
        subscriber.onNext("Hello");
        subscriber.onNext("Hi");
        subscriber.onCompleted();
    }}); 可以看到，这里传入了一个 OnSubscribe 对象作为参数。OnSubscribe 会被存储在创建的 Observable 对象中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()  from()第三步订阅方法的关键代码：public Subscription subscribe(Subscriber subscriber) {
    subscriber.onStart();
    onSubscribe.call(subscriber);
    return subscriber;}注意：这不是 subscribe() 的源码，而是将源码中与性能、兼容性、扩展性有关的代码剔除后的核心代码可以看到关键之处在于调用 了Observable 中的 OnSubscribe.Call (Subscriber) 。在这里，事件发送的逻辑开始运行。我们从源码的角度大致分析一下事件的传播流程：   我们首先创建了一个Subscriber对象，这个对象就是观察者模式中的观察者，然后我们创建了一个Observable对象，这个对象就是观察者模式中的被观察者，最后我们调用subscribe方法，让观察者和被观察者之间产生联系   从我们使用者来说流程就是这么简单，但是通过上面的源码我们可以看到，在第二步创建Observable的时候，我们传递进去了一个OnSubscribe对象，此对象实现了action1接口的call方法，当我们调用subscribe方法的时候，我们把观察者传递了进去，然后让它开始工作，再然后我们调用了OnSubscribe对象的call方法，并将观察者对象作为参数传递进去，于是这里就调用到了我们创建Observable的时候实现的OnSubscribe的call方法  还记得我们在这个call方法里面，使用参数subscriber发送了两个数据，然后调用onComplete方法结束发送，有没有发现这个subscriber就是我们调用subscribe方法的时候传递进去的subscriber，换一句话说，RxJava是让观察者自己给自己发送数据  从这也可以看出，在 RxJava 中， Observable 并不是在创建的时候就立即开始发送事件，而是在它被订阅的时候，即当 subscribe() 方法执行的时候，如下图：

        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。我们知道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，就需要用到 RxJava 的另一个概念： Scheduler线程控制 —— Scheduler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。（2.x已弃用）
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()(顾名思义：订阅)指定 subscribe() 所发生的线程，即 Observable.OnSubscribe 被激活时所处的线程。或者叫做订阅事件发生的线程observeOn()(观察)指定 Subscriber 所运行在的线程。或者叫做事件消费的线程，代码如下：Observable.just(1, 2, 3, 4)
    .subscribeOn(Schedulers.io()) //指定 subscribe() 发生在 IO 线程
    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())指定事件接收线程
    .subscribe(new Action1<Integer>() {
            @Override
            public void call(Integer number) {
            }}); 如上代码所示：    subscribeOn()无论定义在哪里其操作的都是subscribe方法执行时的线程，而在subscribe方法执行的时候会去调用just方法被创建的事件的内容 1、2、3、4 将会在 IO 线程发出，然后线程切换到了主线程，指定 Subscriber 的回调发生在主线程，因此call方法的执行就是在android主线程中执行的