一 Rx概念介绍
Reactive是一种编程思想
Reactive编程就是异步数据流的编程，基于事件的编程
一切皆流
一个流是将要发生的有序序列事件的一部分。
你可以创建任何事物的数据流。任何事物都可以是流：变量，用户输入，属性 ，缓存，数据结构等等
它可以发出三种不同的事件：value，error或者completed
流（Observable）是被观察的对象。对于流的监听被称作订阅。我们定义的函数被称作观察者。
Rx扩展(Rxjava,RxJs,RxScala)提供了一个用于创建，变换，连接，过滤任何流的函数库。不仅某个流可以用于另一个流的输入，多个流同样可以作为其它流的输入。你也可以合并两个流。如果你对某些事件感兴趣，也可以通过对一个流的过滤获得另一个目标流。也可以将一个流中的数据映射到一个新的数据流。
优点
简洁
抽象层次高，你可以聚焦于定义业务逻辑的事件依赖，而不是大量的实现细节
有效避免callback hell，更少的中间状态变量
缺点
代码抽象层次高，真正使用Rx思想解决问题需要一个过程
对于android来说，包比较大，方法数也不少
适用场景
异步 ？
线程切换 ？
事件组合？（多个请求和UI操作组合）
EveryWhere
Rx是一种思想，这里的一切都是流，你可以定义任何事物的流，可以是事件，可以是数据结构，任意发挥你的想象，通过Rx的方式来解决问题。（Twitter suggestion的实现）
Callback Hell
比如有一个链式请求调用，你首先需要根据第一个请求的结果去判断下一步的操作。那么就要处理多个请求的回调。不管是正确还是错误，你总需要通过callback处理。无形中多了不少代码量，创建了变量，浪费了内存，同时增加了错误的可能性。
二 通过RxJava创建一条完整的事件链
被观察者
Observable，对应我们上面所说的流，任何事物：数据，事件
订阅者
Observer，Subcreiber
2.1 简单的创建
2.1.1 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：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | //new one
Observer<String> observer = new Observer<String>() {
@Override
public void onNext(String s) {}
@Override
public void onCompleted() {}
@Override
public void onError(Throwable e) {}
}; |
除了 Observer 接口之外，RxJava 还内置了一个实现了 Observer 的抽象类：Subscriber。
Subscriber是对Observer接口的扩展，但它们的基本使用方式是完全一样的：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | Subscriber subscriber = new Subscriber() {
@Override
public void onCompleted() {}
@Override
public void onError(Throwable e) {}
@Override
public void onNext(Object o) {}
}; |
Observer和Subscriber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。对于使用者来说它们的区别主要有两点：
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。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。要在指定的线程来做准备工作，可以使用 doOnSubscribe() 方法，具体可以在后面的文中看到。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：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。
2.1.2 创建 Observable
Observable 即被观察者，我更倾向于叫它“流”。因为任何事物都可以是流，而不限于数据。你可以对流做任何想做的处理，转换，过滤，合并等等。 RxJava 使用 create() 方法来创建一个 Observable ，并为它定义事件触发规则：
1 2 3 4 5 6 7 | Observable<String> observable = Observable.create(new Observable.OnSubscribe<String>() {
@Override
public void call(Subscriber<? super String> subscriber){
subscriber.onNext("Hello");
}
}); |
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，定义要执行的事件，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。
创建Rx队列
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。
1 2 3 4 5 6
Observable observableSequece = 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。
1 2 3 4 5 6 7 8
String[] words = {"Hello", "Hi", "Aloha"}; Observable observableFromSequece = 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。
2.1.3 Subscribe (订阅)
通过subscribe() 将 Observable 和 Observer 联结起来，形成了一个完整的事件监听和回调：
1 2 3 | observable.subscribe(observer); // 或者： observable.subscribe(subscriber); |
当subscribe，onSubscribe就开始执行了。
2.2 自定义回调 —— Action
有时你不需要关心所有的回调onNext，onComplete或onError，那么可以针对感兴趣的事件进行监听：RxJava 会自动根据定义创建出Subscriber 。形式如下：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 | 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); |
Action0
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。
三 线程控制 —— Scheduler
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）。
3.1 Scheduler API
3.1.1 Scheduler
在RxJava 中，Scheduler —— 调度器，相当于线程控制器，通过它可以指定每一段代码应该运行在什么样的线程。RxJava 已经内置了几种Scheduler ，它们已经适合大多数的使用场景：
Schedulers.immediate()
相当于不指定线程，直接在当前线程运行，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 专用的scheduler ，它指定操作在 Android 主线程运行。
3.1.2 线程切换
可以通过 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。看名字，observeOn：观察者所在的线程。或者叫做事件消费的线程。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | 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。
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。
四 操作符
你可以对流进行各种处理：过滤，链接，合并，转换等等。
4.1 map变换
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。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | 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);
}
}); |
上面出现的Func1 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。
FuncX 和ActionX 的区别
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。可以看到在subscribe处理的Action的参数已经就是bitmap了。
Rx扩展(Rxjava,RxJs,RxScala)提供了一个用于创建，变换，连接，过滤任何流的函数库。不仅某个流可以用于另一个流的输入，多个流同样可以作为其它流的输入。你也可以合并两个流。如果你对某些事件感兴趣，也可以通过对一个流的过滤获得另一个目标流。也可以将一个流中的数据映射到一个新的数据流。
4.2 flatMap()
Observable.flatMap()接收一个Observable的输出作为输入，同时输出另外一个Observable。可以用于实现一对多的变换。
这是一个很有用但非常难理解的变换，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。实现方式很简单：
打印所有学生的name
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | 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); |
打印所有学生的所有courseName
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | 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); |
看上去实现了我们需要的功能，但是subscriber不该去做数据处理的工作，真正的工作应该只做响应。而数据处理应该放在Observable中，这时候就要引入flatMap：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | 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); |
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。
flatMap() 的原理
使用传入的事件对象创建一个 Observable 对象
并不发送这个 Observable，而是将它激活，于是它开始发送事件
每一个创建出来的 Observable 发送的事件，都被汇入同一个 Observable ，而这个 Observable 负责将这些事件统一交给 Subscriber 的回调方法。
这三个步骤，把事件拆成了两级，通过一组新创建的 Observable 将初始的对象『铺平』之后通过统一路径分发了下去。而这个『铺平』就是 flatMap() 所谓的 flat。
扩展：由于可以在嵌套的 Observable 中添加异步代码， flatMap() 也常用于嵌套的异步操作，例如嵌套的网络请求。示例代码（Retrofit + RxJava）：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | networkClient.token() // 返回 Observable<String>，在订阅时请求 token，并在响应后发送 token
.flatMap(new Func1<String, Observable<Messages>>() {
@Override
public Observable<Messages> call(String token) {
// 返回 Observable<Messages>，在订阅时请求消息列表，并在响应后发送请求到的消息列表
return networkClient.messages();
}
})
.subscribe(new Action1<Messages>() {
@Override
public void call(Messages messages) {
// 处理显示消息列表
showMessages(messages);
}
}); |
传统的嵌套请求需要使用嵌套的 Callback 来实现。而通过 flatMap() ，可以把嵌套的请求写在一条链中，从而保持程序逻辑的清晰。
4.3 其它操作符
filter
过滤1 2 3 4 5
query("Hello, world!") .flatMap(urls -> Observable.from(urls)) .flatMap(url -> getTitle(url)) .filter(title -> title != null) .subscribe(title -> System.out.println(title));take()
输出最多指定数量的结果1 2 3 4 5 6
query("Hello, world!") .flatMap(urls -> Observable.from(urls)) .flatMap(url -> getTitle(url)) .filter(title -> title != null) .take(5) .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。1 2 3 4 5 6 7
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));merge
合并两个流combineLatest
关联两个流
更多API可以参考：Rx官方文档中文翻译
五 RxAndroid
RxAndroid是RxJava的一个针对Android平台的扩展。它包含了一些能够简化Android开发的工具。
AndroidSchedulers
提供了针对Android的线程系统的调度器。
1 | .subscribeOn(Schedulers.io()) .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) .subscribe(bitmap -> myImageView.setImageBitmap(bitmap)); |
AndroidObservable
配合Android的生命周期
bindActivity()和bindFragment()方法默认使用AndroidSchedulers.mainThread()来执行观察者代码，这两个方法会在Activity或者Fragment结束的时候通知被观察者停止发出新的消息。
1 2 3 | AndroidObservable.bindActivity(this, retrofitService.getImage(url)) .subscribeOn(Schedulers.io()) .subscribe(bitmap -> myImageView.setImageBitmap(bitmap); |
AndroidObservable.fromBroadcast()
允许你创建一个类似BroadcastReceiver的Observable对象。下面的例子展示了如何在网络变化的时候被通知到：
1 2 3 | IntentFilter filter = new IntentFilter(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION); AndroidObservable.fromBroadcast(context, filter) .subscribe(intent -> handleConnectivityChange(intent)); |
ViewObservable
使用它可以给View添加了一些绑定。如果你想在每次点击view的时候都收到一个事件，可以使用ViewObservable.clicks()，或者你想监听TextView的内容变化，可以使用ViewObservable.text()。
1 2 | ViewObservable.clicks(mCardNameEditText, false) .subscribe(view -> handleClick(view)); |
六 RxBinding
RxBinding 是 Jake Wharton 的一个开源库，它提供了一套在 Android 平台上的基于 RxJava 的 Binding API。所谓 Binding，就是类似设置 OnClickListener 、设置 TextWatcher 这样的注册绑定对象的 API。
举个设置点击监听的例子。使用 RxBinding ，可以把事件监听用这样的方法来设置：
1 2 3 4 5 6 7 8 | Button button = ...;
RxView.clickEvents(button) // 以 Observable 形式来反馈点击事件
.subscribe(new Action1<ViewClickEvent>() {
@Override
public void call(ViewClickEvent event) {
// Click handling
}
}); |
通过 RxBinding 把点击监听转换成 Observable 之后，就有了对它进行扩展的可能。扩展的方式有很多，根据需求而定。一个例子是前面提到过的 throttleFirst() ，用于去抖动，也就是消除手抖导致的快速连环点击：
1 2 3 4 | RxView.clickEvents(button) .throttleFirst(500, TimeUnit.MILLISECONDS) .subscribe(clickAction); 如果想对 RxBinding 有更多了解，可以去它的 GitHub 项目 下面看看。 |
七 这些你应该了解
扩展Rx
前面举的 Retrofit 和 RxBinding 的例子，是两个可以提供现成的 Observable 的库。而如果你有某些异步操作无法用这些库来自动生成 Observable，也完全可以自己写。例如数据库的读写、大图片的载入、文件压缩/解压等各种需要放在后台工作的耗时操作，都可以用 RxJava 来实现，有了之前几章的例子，这里应该不用再举例了。
内存泄漏
Observable持有Context导致的内存泄露
这个问题是因为创建subscription的时候，以某种方式持有了context的引用，尤其是当你和view交互的时候，这太容易发生！如果Observable没有及时结束，内存占用就会越来越大。
使用缓存，减少Observable的创建
RxJava内置有缓存机制，这样你就可以对同一个Observable对象执行unsubscribe/resubscribe，却不用重复运行得到Observable的代码。cache() (或者 replay())会继续执行网络请求（甚至你调用了unsubscribe也不会停止）。这就是说你可以在Activity重新创建的时候从cache()的返回值中创建一个新的Observable对象。
1 2 3 4 5 6 7 8 | Observable<Photo> request = service.getUserPhoto(id).cache(); Subscription sub = request.subscribe(photo -> handleUserPhoto(photo)); // ...When the Activity is being recreated... sub.unsubscribe(); // ...Once the Activity is recreated... request.subscribe(photo -> handleUserPhoto(photo)); |
注意，两次sub是使用的同一个缓存的请求。在哪里去存储请求的结果还是要你自己来做，和所有其他的生命周期相关的解决方案一样，必须在生命周期外的某个地方存储。（retained fragment或者单例等等）。
及时取消订阅
在生命周期的某个时刻及时取消订阅，释放对context的引用。一个常见的情景就是使用CompositeSubscription来持有所有的Subscriptions，然后在onDestroy()或者onDestroyView()里取消所有的订阅。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | private CompositeSubscription mCompositeSubscription
= new CompositeSubscription();
private void doSomething() {
mCompositeSubscription.add(
AndroidObservable.bindActivity(this, Observable.just("Hello, World!"))
.subscribe(s -> System.out.println(s)));
}
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
mCompositeSubscription.unsubscribe();
} |
你可以在Activity/Fragment的基类里创建一个CompositeSubscription对象，在子类中使用它。
注意! 一旦你调用了 CompositeSubscription.unsubscribe()，这个CompositeSubscription对象就不可用了, 如果你还想使用CompositeSubscription，就必须在创建一个新的对象了。
本文参考了@扔物线的给 Android 开发者的 RxJava 详解 和@hi大头鬼翻译的深入浅出Rxjava系列文章，一些内容直接copy，有些按照自己的方式梳理了一下。更详细的内容建议参看原文。
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