rxjava是一个在java虚拟机上的响应式扩展，通过使用可观察的序列将异步和基于事件的程序组合起来的一个库。
它扩展了观察者模式来支持数据/事件序列，并且添加了操作符，这些操作符允许你声明性地组合序列，同时抽象出要关注的问题：比如低级线程、同步、线程安全和并发数据结构等。
rxjava相信大家都非常了解吧，今天分享一下rxjava的消息发送和线程源码的分析。最后并分享一个相关demo,让大家更加熟悉我们天天都在用的框架。
消息订阅发送
首先让我们看看消息订阅发送最基本的代码组成：
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observable observable = observable.create(new observableonsubscribe<string>() {
@override
public void subscribe(observableemitter<string> emitter) throws exception {
emitter.onnext("jack1");
emitter.onnext("jack2");
emitter.onnext("jack3");
emitter.oncomplete();
}
});
observer<string> observer = new observer<string>() {
@override
public void onsubscribe(disposable d) {
log.d(tag, "onsubscribe");
}
@override
public void onnext(string s) {
log.d(tag, "onnext : " + s);
}
@override
public void onerror(throwable e) {
log.d(tag, "onerror : " + e.tostring());
}
@override
public void oncomplete() {
log.d(tag, "oncomplete");
}
};
observable.subscribe(observer);
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代码很简单,observable为被观察者,observer为观察者,然后通过observable.subscribe(observer),把观察者和被观察者关联起来。被观察者发送消息(emitter.onnext("内容")),观察者就可以在onnext()方法里回调出来。
我们先来看observable，创建是用observable.create()方法进行创建，源码如下：
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public static <t> observable<t> create(observableonsubscribe<t> source) {
objecthelper.requirenonnull(source, "source is null");
return rxjavaplugins.onassembly(new observablecreate<t>(source));
}
public static <t> t requirenonnull(t object, string message) {
if (object == null) {
throw new nullpointerexception(message);
}
return object;
}
public static <t> observable<t> onassembly(@nonnull observable<t> source) {
function<? super observable, ? extends observable> f = onobservableassembly;
if (f != null) {
return apply(f, source);
}
return source;
}
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可以看出，create()方法里最主要的还是创建用observableonsubscribe传入创建了一个observablecreate对象并且保存而已。
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public final class observablecreate<t> extends observable<t> {
final observableonsubscribe<t> source;
public observablecreate(observableonsubscribe<t> source) {
this.source = source;
}
}
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接着是创建observer，这比较简单只是单纯创建一个接口对象而已
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public interface observer<t> {
void onsubscribe(@nonnull disposable d);
void onnext(@nonnull t t);
void onerror(@nonnull throwable e);
void oncomplete();
}
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订阅发送消息
observable.subscribe(observer)的subscribe方法如下：
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public final void subscribe(observer<? super t> observer) {
objecthelper.requirenonnull(observer, "observer is null");
try {
observer = rxjavaplugins.onsubscribe(this, observer);
objecthelper.requirenonnull(observer, "plugin returned null observer");
subscribeactual(observer);
} catch (nullpointerexception e) { // nopmd
throw e;
} catch (throwable e) {
exceptions.throwiffatal(e);
rxjavaplugins.onerror(e);
nullpointerexception npe = new nullpointerexception("actually not, but can't throw other exceptions due to rs");
npe.initcause(e);
throw npe;
}
}
//objecthelper.requirenonnull()方法
public static <t> t requirenonnull(t object, string message) {
if (object == null) {
throw new nullpointerexception(message);
}
return object;
}
//rxjavaplugins.onsubscribe()方法
public static <t> observer<? super t> onsubscribe(@nonnull observable<t> source, @nonnull observer<? super t> observer) {
bifunction<? super observable, ? super observer, ? extends observer> f = onobservablesubscribe;
if (f != null) {
return apply(f, source, observer);
}
return observer;
}
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从上面源码可以看出requirenonnull()只是做非空判断而已，而rxjavaplugins.onsubscribe()也只是返回最终的观察者而已。所以关键代码是抽象方法subscribeactual(observer);那么subscribeactual对应哪个代码段呢？
还记得observable.create()创建的observablecreate类吗，这就是subscribeactual()具体实现类，源码如下：
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protected void subscribeactual(observer<? super t> observer) {
createemitter<t> parent = new createemitter<t>(observer);
observer.onsubscribe(parent);
try {
source.subscribe(parent);
} catch (throwable ex) {
exceptions.throwiffatal(ex);
parent.onerror(ex);
}
}
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从上面的代码可以看出，首先创建了一个createemitter对象并传入observer，然后回到observer的onsubscribe()方法，而source就是我们之前创建observablecreate传入的observableonsubscribe对象。
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class createemitter<t> extends atomicreference<disposable>
implements observableemitter<t>, disposable {
}
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而createemitter又继承observableemitter接口，又回调observableonsubscribe的subscribe方法，对应着我们的：
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observable observable = observable.create(new observableonsubscribe<string>() {
@override
public void subscribe(observableemitter<string> emitter) throws exception {
emitter.onnext("jack1");
emitter.onnext("jack2");
emitter.onnext("jack3");
emitter.oncomplete();
}
});
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当它发送消息既调用emitter.onnext()方法时，既调用了createemitter的onnext()方法：
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public void onnext(t t) {
if (t == null) {
onerror(new nullpointerexception("onnext called with null. null values are generally not allowed in 2.x operators and sources."));
return;
}
if (!isdisposed()) {
observer.onnext(t);
}
}
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可以看到最终又回调了观察者的onnext()方法，把被观察者的数据传输给了观察者。有人会问
isdisposed()是什么意思，是判断要不要终止传递的，我们看emitter.oncomplete()源码：
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public void oncomplete() {
if (!isdisposed()) {
try {
observer.oncomplete();
} finally {
dispose();
}
}
}
public static boolean dispose(atomicreference<disposable> field) {
disposable current = field.get();
disposable d = disposed;
if (current != d) {
current = field.getandset(d);
if (current != d) {
if (current != null) {
current.dispose();
}
return true;
}
}
return false;
}
public static boolean isdisposed(disposable d) {
return d == disposed;
}
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dispose()方法是终止消息传递，也就付了个disposed常量，而isdisposed()方法就是判断这个常量而已。这就是整个消息订阅发送的过程，用的是观察者模式。
在上面模板代码的基础上，线程切换只是改变了如下代码：
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observable.subscribeon(schedulers.io())
.observeon(androidschedulers.mainthread())
.subscribe(observer);
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下面我们对线程切换的源码进行一下分析，分为两部分：subscribeon()和observeon()
subscribeon()
首先是subscribeon()源码如下：
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public final observable<t> subscribeon(scheduler scheduler) {
objecthelper.requirenonnull(scheduler, "scheduler is null");
return rxjavaplugins.onassembly(new observablesubscribeon<t>(this, scheduler));
}
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我们传进去了一个scheduler类，scheduler是一个调度类，能够延时或周期性地去执行一个任务。
scheduler有如下类型：
| 类型 | 使用方式 | 含义 | 使用场景 |
|---|---|---|---|
| ioscheduler | schedulers.io() | io操作线程 | 读写sd卡文件，查询数据库，访问网络等io密集型操作 |
| newthreadscheduler | schedulers.newthread() | 创建新线程 | 耗时操作等 |
| singlescheduler | schedulers.single() | 单例线程 | 只需一个单例线程时 |
| computationscheduler | schedulers.computation() | cpu计算操作线程 | 图片压缩取样、xml,json解析等cpu密集型计算 |
| trampolinescheduler | schedulers.trampoline() | 当前线程 | 需要在当前线程立即执行任务时 |
| handlerscheduler | androidschedulers.mainthread() | android主线程 | 更新ui等 |
接着就没什么了，只是返回一个observablesubscribeon对象而已。
observeon()
首先看源码如下：
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public final observable<t> observeon(scheduler scheduler) {
return observeon(scheduler, false, buffersize());
}
public final observable<t> observeon(scheduler scheduler, boolean delayerror, int buffersize) {
objecthelper.requirenonnull(scheduler, "scheduler is null");
objecthelper.verifypositive(buffersize, "buffersize");
return rxjavaplugins.onassembly(new observableobserveon<t>(this, scheduler, delayerror, buffersize));
}
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这里也是没什么，只是最终返回一个observableobserveon对象而已。
接着还是像原来那样调用subscribe()方法进行订阅，看起来好像整体变化不大，就是封装了一些对象而已，不过着恰恰是rxjava源码的精华，当他再次调用subscribeactual()方法时，已经不是之前的observablecreate()里subscribeactual方法了，而是最先调用observableobserveon的subscribeactual()方法，对应源码如下：
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protected void subscribeactual(observer<? super t> observer) {
if (scheduler instanceof trampolinescheduler) {
source.subscribe(observer);
} else {
scheduler.worker w = scheduler.createworker();
source.subscribe(new observeonobserver<t>(observer, w, delayerror, buffersize));
}
}
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在这里有两点要讲，一点是observeonobserver是执行观察者的线程，后面还会详解，然后就是source.subscribe，这个source.subscribe调的是observablesubscribeon的subscribe方法，而subscribe方法因为继承的也是observable，是observable里的方法，所以和上面的observablecreate一样的方法，所以会调用observablesubscribeon里的subscribeactual()方法，对应的代码如下：
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public void subscribeactual(final observer<? super t> s) {
final subscribeonobserver<t> parent = new subscribeonobserver<t>(s);
s.onsubscribe(parent);
parent.setdisposable(scheduler.scheduledirect(new subscribetask(parent)));
}
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上面代码中，首先把observeonobserver返回给来的用subscribeonobserver“包装”起来，然后在回调observer的onsubscribe()，就是对应模板代码的onsubscribe()方法。
接着看subscribetask类的源码：
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final class subscribetask implements runnable {
private final subscribeonobserver<t> parent;
subscribetask(subscribeonobserver<t> parent) {
this.parent = parent;
}
@override
public void run() {
source.subscribe(parent);
}
}
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其中的source.subscribe(parent)，就是我们执行子线程的回调方法，对应我们模板代码里的被观察者的subscribe()方法。它放在run()方法里，并且继承runnable,说明这个类主要是线程运行。接着看scheduler.scheduledirect()方法对应的源码如下：
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public disposable scheduledirect(@nonnull runnable run) {
return scheduledirect(run, 0l, timeunit.nanoseconds);
}
public disposable scheduledirect(@nonnull runnable run, long delay, @nonnull timeunit unit) {
final worker w = createworker();
final runnable decoratedrun = rxjavaplugins.onschedule(run);
disposetask task = new disposetask(decoratedrun, w);
w.schedule(task, delay, unit);
return task;
}
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在这里，createworker()也是一个抽象方法，调用的是我们的调度类对应的schedulers类里面的方法，这里是ioscheduler类，
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public final class ioscheduler extends scheduler{
final atomicreference<cachedworkerpool> pool;
//省略....
public worker createworker() {
return new eventloopworker(pool.get());
}
static final class eventloopworker extends scheduler.worker {
private final compositedisposable tasks;
private final cachedworkerpool pool;
private final threadworker threadworker;
final atomicboolean once = new atomicboolean();
eventloopworker(cachedworkerpool pool) {
this.pool = pool;
this.tasks = new compositedisposable();
this.threadworker = pool.get();
}
//省略....
@nonnull
@override
public disposable schedule(@nonnull runnable action, long delaytime, @nonnull timeunit unit) {
if (tasks.isdisposed()) {
// don't schedule, we are unsubscribed
return emptydisposable.instance;
}
return threadworker.scheduleactual(action, delaytime, unit, tasks);
}
}
}
static final class cachedworkerpool implements runnable {
//省略....
threadworker get() {
if (allworkers.isdisposed()) {
return shutdown_thread_worker;
}
while (!expiringworkerqueue.isempty()) {
threadworker threadworker = expiringworkerqueue.poll();
if (threadworker != null) {
return threadworker;
}
}
threadworker w = new threadworker(threadfactory);
allworkers.add(w);
return w;
}
//省略....
}
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这就是ioscheduler的createworker()的方法，其实最主要的意思就是获取线程池，以便于生成子线程，让subscribetask()可以运行。然后直接调用 w.schedule(task, delay, unit)方法让它在线程池里执行。上面中那threadworker的源码如下：
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static final class threadworker extends newthreadworker {
private long expirationtime;
threadworker(threadfactory threadfactory) {
super(threadfactory);
this.expirationtime = 0l;
}
//省略代码....
}
public class newthreadworker extends scheduler.worker implements disposable {
private final scheduledexecutorservice executor;
public newthreadworker(threadfactory threadfactory) {
executor = schedulerpoolfactory.create(threadfactory);
}
public scheduledrunnable scheduleactual(final runnable run, long delaytime, @nonnull timeunit unit, @nullable disposablecontainer parent) {
runnable decoratedrun = rxjavaplugins.onschedule(run);
scheduledrunnable sr = new scheduledrunnable(decoratedrun, parent);
if (parent != null) {
if (!parent.add(sr)) {
return sr;
}
}
future<?> f;
try {
if (delaytime <= 0) {
f = executor.submit((callable<object>)sr);
} else {
f = executor.schedule((callable<object>)sr, delaytime, unit);
}
sr.setfuture(f);
} catch (rejectedexecutionexception ex) {
if (parent != null) {
parent.remove(sr);
}
rxjavaplugins.onerror(ex);
}
return sr;
}
}
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可以看到，这就调了原始的javaapi来进行线程池操作。
然后最后一环在子线程调用source.subscribe(parent)方法，然后回调刚开始创建的observablecreate的subscribeactual(),既：
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protected void subscribeactual(observer<? super t> observer) {
createemitter<t> parent = new createemitter<t>(observer);
observer.onsubscribe(parent);
try {
source.subscribe(parent);
} catch (throwable ex) {
exceptions.throwiffatal(ex);
parent.onerror(ex);
}
}
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进行消息的订阅绑定。
当我们在调用 emitter.onnext(内容)时，是在io线程里的，那回调的onnext()又是什么时候切换的？那就是前面为了整个流程流畅性没讲的在observeon()里的observeonobserver是执行观察者的线程的过程。
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class observeonobserver<t> extends basicintqueuedisposable<t>
implements observer<t>, runnable {
//省略代码....
observeonobserver(observer<? super t> actual, scheduler.worker worker, boolean delayerror, int buffersize) {
this.actual = actual;
this.worker = worker;
this.delayerror = delayerror;
this.buffersize = buffersize;
}
@override
public void onsubscribe(disposable s) {
if (disposablehelper.validate(this.s, s)) {
this.s = s;
if (s instanceof queuedisposable) {
@suppresswarnings("unchecked")
queuedisposable<t> qd = (queuedisposable<t>) s;
int m = qd.requestfusion(queuedisposable.any | queuedisposable.boundary);
if (m == queuedisposable.sync) {
sourcemode = m;
queue = qd;
done = true;
actual.onsubscribe(this);
schedule();
return;
}
if (m == queuedisposable.async) {
sourcemode = m;
queue = qd;
actual.onsubscribe(this);
return;
}
}
queue = new spsclinkedarrayqueue<t>(buffersize);
actual.onsubscribe(this);
}
}
@override
public void onnext(t t) {
if (done) {
return;
}
if (sourcemode != queuedisposable.async) {
queue.offer(t);
}
schedule();
}
void schedule() {
if (getandincrement() == 0) {
worker.schedule(this);
}
}
//省略代码....
}
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当调用emitter.onnext(内容)方法，会调用上面的onnext()方法，然后在这个方法里会把数据压入一个队列，然后执行worker.schedule(this)方法，work是什么呢，还记得androidschedulers.mainthread()吗，这个对应这个handlerscheduler这个类，所以createworker()对应着：
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private static final class mainholder {
static final scheduler default = new handlerscheduler(new handler(looper.getmainlooper()));
}
public worker createworker() {
return new handlerworker(handler);
}
private static final class handlerworker extends worker {
private final handler handler;
private volatile boolean disposed;
handlerworker(handler handler) {
this.handler = handler;
}
@override
public disposable schedule(runnable run, long delay, timeunit unit) {
if (run == null) throw new nullpointerexception("run == null");
if (unit == null) throw new nullpointerexception("unit == null");
if (disposed) {
return disposables.disposed();
}
run = rxjavaplugins.onschedule(run);
scheduledrunnable scheduled = new scheduledrunnable(handler, run);
message message = message.obtain(handler, scheduled);
message.obj = this; // used as token for batch disposal of this worker's runnables.
handler.sendmessagedelayed(message, unit.tomillis(delay));
if (disposed) {
handler.removecallbacks(scheduled);
return disposables.disposed();
}
return scheduled;
}
}
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在next()方法里，运用android自带的handler消息机制，通过把方法包裹在message里，同通过handler.sendmessagedelayed()发送消息，就会在ui线程里回调next()方法，从而实现从子线程切换到android主线程的操作。我们在主线程拿到数据就可以进行各种在主线程的操作了。
总结一下：
observablecreate 一> observablesubscribeon 一> observableobserveon为初始化顺序
当调用observable.subscribe(observer)时的执行顺序
observableobserveon 一> observablesubscribeon 一> observablecreate
当发送消息的执行顺序
observablecreate 一> observablesubscribeon 一> observableobserveon
以上就是消息订阅和线程切换的源码的所有讲解了。
为了让你们理解更清楚，我仿照rxjava写了大概的消息订阅和线程切换的最基本代码和基本功能，以帮助你们理解
https://github.com/jack921/rxjava2demo
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持快网idc。
原文链接：https://www.jianshu.com/p/264b68fd96fa
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