如何解析反應(yīng)式編程RxJava設(shè)計原理

這篇文章給大家介紹如何解析反應(yīng)式編程 RxJava 設(shè)計原理，內(nèi)容非常詳細(xì)，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對大家能有所幫助。

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一、ReactiveX 與 RxJava

ReactiveX 的全稱為Reactive Extension，一般縮寫為 Rx，即我們平常所說的反應(yīng)式編程。其設(shè)計原理主要使用了觀察者模式，區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的生產(chǎn)者和消費(fèi)者，通過事件流的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的異步處理。

RxJava 是 ReactiveX Java語言的實(shí)現(xiàn)，其編程體驗與Java 8中的函數(shù)式編程和流（Stream）有很大的相似之處，在掌握了Java8的相關(guān)知識后，你可以很輕松的就上手使用 RxJava。

本篇文章主要聚焦對RxJava中幾種主要的設(shè)計模式的理解，通過梳理Observable的相關(guān)類圖以及講解這些類之間的關(guān)系，讓大家能夠更清晰的理解RxJava中事件驅(qū)動的工作原理。

二、RxJava中的概念

首先我們寫一個簡單的RxJava的程序，把數(shù)組中的元素作為事件發(fā)送，最終由消費(fèi)者打印在控制臺：

從圖中我們可以看出：

• Observable實(shí)現(xiàn)了ObservableSource接口，從字面意思就可以理解，這是一個提供觀察能力的接口，所以O(shè)bservable的一大能力是供觀察者進(jìn)行事件訂閱，而進(jìn)行事件訂閱的方法實(shí)現(xiàn)就是調(diào)用Observable的subscribe()方法

• Observable是一個抽象類，它提供了subscribeActual模板方法供子類實(shí)現(xiàn)，從源碼中可以看出，Observable的subscribe()方法最終會委托子類的subscribeActual()方法實(shí)現(xiàn)，這個方法會建立生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

• 除此之外，Observable還是一個工廠類，它提供了靜態(tài)方法fromArray()、create()等用來創(chuàng)建具體的可觀察對象，同時還提供了flatMap()、concatMap()等操作方法對可觀察對象進(jìn)行包裝。

Observable的存在讓生產(chǎn)者和消費(fèi)者完全的解耦了，生產(chǎn)者只需關(guān)注自己生成何種Observable對象，而消費(fèi)者也只需關(guān)注自己觀察的是哪種Observable。

在實(shí)際的應(yīng)用中，Rxjava已經(jīng)提供了各種各樣的操作符供我們使用，生產(chǎn)者只需要調(diào)用Observable中相應(yīng)的方法即可以生成所需的可觀察對象，供消費(fèi)者進(jìn)行事件訂閱。消費(fèi)者只需調(diào)用可觀察對象的subscribe()方法即可與生產(chǎn)者建立觀察關(guān)系，極其方便。

四、 真實(shí)的觀察

觀察者模式是RxJava設(shè)計的核心思想，在觀察者模式中總是存在觀察的對象和被觀察的對象，從上文的解析中也可以看出Observable更多的是一個控制器的作用，而并非真正的事件的來源。那么在RxJava中，什么才是真正的生產(chǎn)者，什么才是真正的消費(fèi)者呢。

我們來分析下以下三種常見的Observable：

先簡單介紹下這幾個Observable的作用，fromArray的作用是將數(shù)組中的元素作為onNext事件發(fā)送，create的作用是發(fā)送自定義事件，just的作用是發(fā)送單個事件。

上一小節(jié)有講到實(shí)際的訂閱行為是由各個Observable類中subscribeActual()方法實(shí)現(xiàn)的，我們來看下這三個類的subscribeActual()方法。

除去細(xì)枝末節(jié)，這三個方法都可以分成以下三步

1. 創(chuàng)建被觀察者對象，并傳入觀察者observer，建立兩者的關(guān)聯(lián)關(guān)系；

2. 觸發(fā)onSubscribe事件，觀察者響應(yīng)該事件；

3. 進(jìn)行事件的拉取，我們可以進(jìn)入到d.run()，source.subscribe(parent)，sd.run()這些方法的內(nèi)部看一些，可以看到這些方法就是在發(fā)送onNext(),onError(),onComplete()等事件。

下圖是整個流程中的相關(guān)類圖。實(shí)際事件的發(fā)送者是FromArrayDisposable等對象，而實(shí)際的觀察者，則是一個實(shí)現(xiàn)了Observer接口的實(shí)體類。如果我們在subscribe時傳入的是一個lambda表達(dá)式，之后會被包裝成一個默認(rèn)的LambdaObserver對象，進(jìn)行事件消費(fèi)。

五、 包裝的必要

RxJava中提供了豐富的操作符，比如flatMap，concatMap等可以對事件轉(zhuǎn)換，subscribeOn，observableOn等可以對生產(chǎn)和消費(fèi)的線程進(jìn)行控制。這些操作符實(shí)際上調(diào)用了Observable中的包裝方法對原有的可觀察對象進(jìn)行包裝，返回了一個增強(qiáng)了的可觀察對象。

操作符種類繁多，在這就不一一舉例，我們以flatMap為例，分析一下這些操作符是如何工作的。

首先，flatMap操作會返回一個ObservableFlatMap對象，在創(chuàng)建這個對象時，會將原始的Observable對象作為構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)傳入。

查看其核心方法subscribeActual，

可以看到這一類對象的subscribeActual方法和上一節(jié)中的方法不太一樣，這里面并沒有去實(shí)際的創(chuàng)建觀察關(guān)系，而是做了兩件事：

1. 對觀察者進(jìn)行增強(qiáng)，將其包裝成為MergeObserver對象，由其對產(chǎn)生的時間進(jìn)行響應(yīng)。

2. 再調(diào)用source的subscribe方法，這里source就是前面構(gòu)造函數(shù)中傳入的Observable對象，由其再進(jìn)行觀察關(guān)系的建立。
   下圖是RxJava中裝飾器模式的相關(guān)類圖：所有的包裝類都繼承了AbstractObservableWithUpstream類，該抽象類有一個類型為ObservableSource的成員函數(shù)，用來持有被裝飾的對象。

Observable是支持鏈?zhǔn)讲僮鞯模秃蚃ava 8中的Stream一樣，我們來考慮這樣一行代碼。

我們在分析上面這串代碼時，一定會凌亂非常，在看源碼時也會看到前面忘掉后面，但是如果我們對RxJava的包裝流程足夠了解的話，就可以很輕松的對上述代碼進(jìn)行分析。

RxJava的封裝足夠強(qiáng)大，可以讓我們很方便的進(jìn)行使用和擴(kuò)展，但這也給我們理解其真實(shí)的工作原理帶來了難度，如果我們對整個事件的處理過程處于一知半解的狀態(tài)，那我們就無法從容的對服務(wù)進(jìn)行異步編排，在實(shí)際開發(fā)過程中也難以發(fā)現(xiàn)問題的根源。

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當(dāng)前名稱：如何解析反應(yīng)式編程RxJava設(shè)計原理
網(wǎng)頁URL：http://muchs.cn/article22/jchccc.html

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