API 介绍和原理简析

1. 概念：扩展的观察者模式

观察者模式面向的需求是：举一个例子，警察在小偷实施作案的时候实施抓捕，在这一个例子中警察是观察者，小偷是被观察者。但是程序的观察者模式和这个还是有所区别的。观察者不需要一直看着被观察者，而是采用注册（Register）或者订阅的模式（Subscribe），在被观察者发生变化的时候通知观察者做出相应的变化。在Android开发中有一个典型的例子，机试控件的点击监听OnClickListener，在这个过程中View是被观察者，OnClickListener 是观察者，二者通过 setOnClickListener()实现的订阅关系。我们可以随意定制自己程序中的观察者和被观察者，而警察叔叔明显无法要求小偷『你在作案的时候务必通知我』

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 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事件回调除了onNext（相当于 onClick() / onEvent()）之外，还有其他的方法，onCompleted() 和 onError()。

onComplete()：时间队列完结，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

onError();时间队列异常，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

在一个正常运行的时间序列中，onComplated（）和onError（）有且只有一个，并且是时间序列中的最后一个，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。

2.基本实现

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
     
       observer = new Observer
      
       () {    @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外，Rxjava还内置了一个实现了observer的抽象类：SubScriber,对observer接口进行了一些扩展，但是用法一样

Subscriber
     
       subscriber = new Subscriber
      
       () {    @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!");    }};
      
     

　　用法是一样的，在 RxJava 的 subscribe 过程中，Observer 也总是会先被转换成一个 Subscriber 再使用。两种的区别在于

1.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

2.unsubscribe(): 解除订阅，一般在这个方法调用前，可以使用 isUnsubscribed() 先判断一下状态

2）创建Observable

被观察者，它决定什么时候出发事件以及怎么触发事件， 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
     
      () {    @Override    public void call(Subscriber
       subscriber) {        subscriber.onNext("Hello");        subscriber.onNext("Hi");        subscriber.onNext("Aloha");        subscriber.onCompleted();    }});
     

　　

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过来

Observable observable = Observable.just("Hello", "Hi", "Aloha");// 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Observable和observer之后，再用再用 subscribe() 方法将它们联结起来，整条链子就可以工作了

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

Observable.subscribe(Subscriber) 的内部实现是这样的（仅核心代码）：

public Subscription subscribe(Subscriber subscriber)  {    subscriber.onStart();         onSubscribe.call(subscriber);          return subscriber;}

1. 调用 Subscriber.onStart() 。这个方法在前面已经介绍过，是一个可选的准备方法。
2. 调用 Observable 中的 OnSubscribe.call(Subscriber) 。在这里，事件发送的逻辑开始运行。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。
3. 将传入的 Subscriber 作为 Subscription 返回。这是为了方便 unsubscribe()

3）线程控制-----Scheduler(--)

在不指定线程的时候，RxJava遵循的是线程不变的原则，在那个线程调用 subscribe()，就在那个线程产生事件，在那个线程产生事件就在那个线程消费事件，所以就需要用到 Scheduler （调度器）。

1）Scheduler的API(-)

在RxJava中相当于线程控制器，用于指定某一段代码应该运行在那个线程里面，RxJava已经内置了几个Schedule,他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，这是默认色Scheduler;

Schedulers.newThread():总是启动新线程，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.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()，:指定在主线程进行操作

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

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
     
      () {        @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。

4.变换

RxJava提供了对事件序列进行变换的支持，这是核心功能。变换的概念就是将事件序列中的对象或整个序列进行加工处理，传换成不同的时间或时间序列。

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

　　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。我列举几个常用的变换

map():事件对象的直接变换，是RxJava最常用的变换。

 

flatMap:是非常难理解的变换，举个例子，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。