RxJava 学习笔记（四）

• • • 线程控制Scheduler二
      • 1Scheduler的API二
      • 2Scheduler的原理二
        • 1 subscribeOn
          • 这边是版本110的源码
          • 这边是版本116的源码 建议看这个
        • 2 observeOn
        • 3 延伸doOnSubscribe

1.线程控制Scheduler(二)

给 Android 开发者的 RxJava 详解

1）Scheduler的API（二）

前面讲到了，可以利用 subscribeOn()结合 observeOn()来实现线程控制，让事件的产生和消费发生在不同的线程。可是在了解了 map() flatMap()等变换方法后，n能不能多切换几次线程？

答案是：能。因为observeOn() 指定的是 Subscriber 的线程，而这个Subscriber并不是（严格说应该为『不一定是』，但这里不妨理解为『不是』）subscribe()参数中的 Subscriber，而是observeOn()执行时的当前 Observable所对应的 Subscriber，即它的直接下级Subscriber 。换句话说，observeOn()指定的是它之后的操作所在的线程。因此如果有多次切换线程的需求，只要在每个想要切换线程的位置调用一次observeOn()即可。上代码：

Observable.just(1, 2, 3, 4) // IO 线程，由 subscribeOn() 指定
    .subscribeOn(Schedulers.io())
    .observeOn(Schedulers.newThread())
    .map(mapOperator) // 新线程，由 observeOn() 指定
    .observeOn(Schedulers.io())
    .map(mapOperator2) // IO 线程，由 observeOn() 指定
    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread) 
    .subscribe(subscriber);  // Android 主线程，由 observeOn() 指定

如上，通过 observeOn()的多次调用，程序实现了线程的多次切换。

不过，不同于 observeOn()，subscribeOn() 的位置放在哪里都可以，但它是只能调用一次的。

又有好事的（其实还是当初的我）问了：如果我非要调用多次 subscribeOn() 呢？会有什么效果？

这个问题先放着，我们还是从 RxJava线程控制的原理说起吧。

2）Scheduler的原理（二）

下面这个是 1.1.0的 版本：

public final Observable<T> subscribeOn(Scheduler scheduler) {
if (this instanceof ScalarSynchronousObservable) {
return ((ScalarSynchronousObservable<T>)this).scalarScheduleOn(scheduler);
    }
return nest().lift(new OperatorSubscribeOn<T>(scheduler));
}

public final Observable<T> observeOn(Scheduler scheduler) {
if (this instanceof ScalarSynchronousObservable) {
return ((ScalarSynchronousObservable<T>)this).scalarScheduleOn(scheduler);
    }
return lift(new OperatorObserveOn<T>(scheduler));
}

可以看出其实 subscribeOn() 和 Observable()的内部实现，也是用的lift（）。

下面这个 是1.1.6的版本：

public final Observable<T> subscribeOn(Scheduler scheduler) {
if (this instanceof ScalarSynchronousObservable) {
return ((ScalarSynchronousObservable<T>)this).scalarScheduleOn(scheduler);
    }
return create(new OperatorSubscribeOn<T>(this, scheduler));
}

public final Observable<T> observeOn(Scheduler scheduler, boolean delayError, int bufferSize) {
if (this instanceof ScalarSynchronousObservable) {
return ((ScalarSynchronousObservable<T>)this).scalarScheduleOn(scheduler);
    }
return lift(new OperatorObserveOn<T>(scheduler, delayError, bufferSize));
}

具体看图（不同颜色的箭头表示不同的线程）：

subscribeOn()原理图：
                                      

observeOn()原理图：
                                      

从图中可以看出，subscribeOn() 和observeOn()都做了线程切换的工作（图中的 "schedule..." 部位）。不同的是， subscribeOn() 的线程切换发生在OnSubscribe中，即在它通知上一级 OnSubscribe 时，这时事件还没有开始发送，因此 subscribeOn()的线程控制可以从事件发出的开端就造成影响；而 observeOn() 的线程切换则发生在它内建的 Subscriber 中，即发生在它即将给下一级Subscriber 发送事件时，因此 observeOn()控制的是它后面的线程。

（1） subscribeOn()

版本为1.1.0 和1.1.6的 内部源码实现不同

compile 'io.reactivex:rxjava:1.1.0'
compile 'io.reactivex:rxandroid:1.1.0'

compile 'io.reactivex:rxjava:1.1.6'
compile 'io.reactivex:rxandroid:1.2.1'

❶ 这边是版本1.1.0的源码

首先判断当前observable是不是ScalarSynchronousObservable类型的，如果是则会直接执行scalarScheduleOn方法，如果不是，则会通过nest()方法创建一个ScalarSynchronousObservable并把当前的Observable包装进去，并且lift一个OperatorSubscribeOn进去。

public final Observable<T> subscribeOn(Scheduler scheduler) {
if (this instanceof ScalarSynchronousObservable) {
return ((ScalarSynchronousObservable<T>)this).scalarScheduleOn(scheduler);
    }

return nest().lift(new OperatorSubscribeOn<T>(scheduler));
}

subscribeOn 就是把 一个Observable转为 另一个 Observable, 那

一步步分析：

①nest（）做了什么呢？看下面源码可以知道，他创建了一个ScalarSynchronousObservable

public final Observable<Observable<T>> nest() {
return just(this);
}

public final static <T> Observable<T> just(final T value) {
return ScalarSynchronousObservable.create(value);
}

②OperatorSubscribeOn做了什么？ 看他构造方法可以知道他，保存了一个scheduler对象 ,注意看他的call方法的 ,它运行时的线程,在inner这个Worker上,于是它的运行线程已经被改了

public class OperatorSubscribeOn<T> implements Operator<T, Observable<T>> {

private final Scheduler scheduler;

public OperatorSubscribeOn(Scheduler scheduler) {
this.scheduler = scheduler;
    }

    @Override
public Subscriber<? super Observable<T>> call(final Subscriber<? super T> subscriber) {
        final Worker inner = scheduler.createWorker();
        subscriber.add(inner);
return new Subscriber<Observable<T>>(subscriber) {

            @Override
public void onCompleted() {}

            @Override
public void onError(Throwable e) {
                subscriber.onError(e);
            }

            @Override
public void onNext(final Observable<T> o) {
// inner.schedule 就是在这边进行线程切换， 
                inner.schedule(new Action0() {

                    @Override
public void call() {
                        final Thread t = Thread.currentThread();

                        o.unsafeSubscribe(new Subscriber<T>(subscriber) {

                            @Override
public void onCompleted() {
                                subscriber.onCompleted();
                            }

                            @Override
public void onError(Throwable e) {
                                subscriber.onError(e);
                            }

                            @Override
public void onNext(T t) {
                                subscriber.onNext(t);
                            }

                            @Override
public void setProducer(final Producer producer) {
                                subscriber.setProducer(new Producer() {

                                    @Override
public void request(final long n) {
if (Thread.currentThread() == t) {
                                            producer.request(n);
                                        } else {
                                            inner.schedule(new Action0() {
                                                @Override
public void call() {
                                                    producer.request(n);
                                                }
                                            });
                                        }
                                    }

                                });
                            }

                        });
                    }
                });
            }

        };
    }
}

③但是 OperatorSubscribeOn 的call 方法在什么时候调用呢？那我们就要来看下lift（）， 就是在hook.onLift(operator).call(o)这边进行调用的，

public final <R> Observable<R> lift(final Operator<? extends R, ? super T> operator) {
return new Observable<R>(new OnSubscribe<R>() {
@Override
public void call(Subscriber<? super R> o) {
try {
// 就是在这边调用的哦！！！！切换了线程
                    Subscriber<? super T> st = hook.onLift(operator).call(o);
try {
                        st.onStart();
                        onSubscribe.call(st);
                    } catch (Throwable e) {
                        Exceptions.throwIfFatal(e);
                        st.onError(e);
                    }
                } catch (Throwable e) {
                    Exceptions.throwIfFatal(e);
                    o.onError(e);
                }
            }
        });
    }

---

❷ 这边是版本1.1.6的源码 建议看这个

 public final Observable<T> subscribeOn(Scheduler scheduler) {
if (this instanceof ScalarSynchronousObservable) {
return ((ScalarSynchronousObservable<T>)this).scalarScheduleOn(scheduler);
        }

return create(new OperatorSubscribeOn<T>(this, scheduler)); // 这边是重点，就是这边修改了
    }

把Observable.create()创建的称之为Observable_1,OnSubscribe_1。把subscribeOn()创建的称之为Observable_2，OnSubscribe_2(= OperatorSubscribeOn)。

那么,前两步就是创建了两个的observable,和OnSubscribe，并且OnSubscribe_2中保存了Observable_1的引用，即下面代码的source(上面代码的this)。

public final class OperatorSubscribeOn<T> implements OnSubscribe<T> {

    final Scheduler scheduler;
    final Observable<T> source;

public OperatorSubscribeOn(Observable<T> source, Scheduler scheduler) {
this.scheduler = scheduler;
this.source = source;
    }

    @Override
public void call(final Subscriber<? super T> subscriber) {
        final Worker inner = scheduler.createWorker();
        subscriber.add(inner);

        inner.schedule(new Action0() {
            @Override
public void call() {
                final Thread t = Thread.currentThread();

                Subscriber<T> s = new Subscriber<T>(subscriber) {
                    @Override
public void onNext(T t) {
                        subscriber.onNext(t);
                    }

                    @Override
public void onError(Throwable e) {
try {
                            subscriber.onError(e);
                        } finally {
                            inner.unsubscribe();
                        }
                    }

                    @Override
public void onCompleted() {
try {
                            subscriber.onCompleted();
                        } finally {
                            inner.unsubscribe();
                        }
                    }

                    @Override
public void setProducer(final Producer p) {
                        subscriber.setProducer(new Producer() {
                            @Override
public void request(final long n) {
if (t == Thread.currentThread()) {
                                    p.request(n);
                                } else {
                                    inner.schedule(new Action0() {
                                        @Override
public void call() {
                                            p.request(n);
                                        }
                                    });
                                }
                            }
                        });
                    }
                };

                source.unsafeSubscribe(s);
            }
        });
    }
}

我们看到它实现OnSubscribe，并保存了原来的Observable和Scheduler。创建一个用于在不同线程执行的Worker对象,然后worker调用schedule()去执行Observable1的subscribe()。

再来看subscribeOn中调用的create方法

public static <T> Observable<T> create(OnSubscribe<T> f) {
return new Observable<T>(hook.onCreate(f));
}
//hook的onCreate方法
public <T> OnSubscribe<T> onCreate(OnSubscribe<T> f) {
return f;
}

没做什么，就是把使用刚刚创建OperatorSubscribeOn作为参数，返回给方法链下一个。 那到这里我们就清晰了，其实调用了subscribeOn后，返回的Observable已经不是最开始创建那个。我们来总结一下，先把create创建的Observable称为Observable1，把它的OnSubscribe称为OnSubscribe1，把subscribeOn中创建的Observable称为Observable2，把它的OnSubscribe（OperatorSubscribeOn implements OnSubscribe）称为OnSubscribe2。

 public final Subscription subscribe(Subscriber<? super T> subscriber) {
return Observable.subscribe(subscriber, this);
    }

在方法链最后调用了subscribe()，应该是调用了Observable2的subscribe()，那这时候就会调用到OnSubscribe2的call方法，call中的参数就我们在方法链中传进来的。call中会使用worker切换线程去执行，到最后才是调用了OnSubscribe1的unsafeSubscribe方法，并把重新封装的Subscriber传过去。而unsafeSubscribe会调用OnSubscribe1的call()，所以其他流程是不变的，只是subscribe()执行的线程改了。

那为什么多次调用subscribeOn是无效的呢？因为多调用一次，只是多了一层先把OnSubscribe，但其实会对Observable1的subscribe()产生影响的是OnSubscribe2，其他的只会对它前面的产生影响。就好比下面这样

new Thread() {
@Override
public void run() {

new Thread() {
@Override
public void run() {
                    Log.i(TAG,"run");
                }
            }.start();

        }
    }.start();

（2） observeOn()

1.1.6版本源码

public final Observable<T> observeOn(Scheduler scheduler, boolean delayError, int bufferSize) {
if (this instanceof ScalarSynchronousObservable) {
return ((ScalarSynchronousObservable<T>)this).scalarScheduleOn(scheduler);
    }
return lift(new OperatorObserveOn<T>(scheduler, delayError, bufferSize));
}

observeOn()这边用到的是lift（）(这边的lift（） 和1.1.0的 lift（），略有差别，但是本质call方法是一样的)，在这边 创建了一个新的 Onsubscribe（=OnSubsribeLift）

public final <R> Observable<R> lift(final Operator<? extends R, ? super T> operator) {
return new Observable<R>(new OnSubscribeLift<T, R>(onSubscribe, operator));
}

public final class OnSubscribeLift<T, R> implements OnSubscribe<R> {

static final RxJavaObservableExecutionHook hook = RxJavaPlugins.getInstance().getObservableExecutionHook();

final OnSubscribe<T> parent;

final Operator<? extends R, ? super T> operator;

public OnSubscribeLift(OnSubscribe<T> parent, Operator<? extends R, ? super T> operator) {
this.parent = parent;
this.operator = operator;
    }

@Override
public void call(Subscriber<? super R> o) {
try {
            Subscriber<? super T> st = hook.onLift(operator).call(o);
try {
                st.onStart();
                parent.call(st);
            } catch (Throwable e) {
                Exceptions.throwIfFatal(e);
                st.onError(e);
            }
        } catch (Throwable e) {
            Exceptions.throwIfFatal(e);
            o.onError(e);
        }
    }
}

可以看到在lift中调用了OperatorObserveOn的call，传进去Subscriber创建了一个新的Subscriber，再将其传入onSubscribe.call()中，说明了这个新的Subscriber.onNext()，会被调用，而且它肯定在里面还调用了原来的Subscriber.onNext()方法。 到OperatorObserveOn中就会发现，这个是新的Subscriber是OperatorObserveOn的内部类ObserveOnSubscriber。

public ObserveOnSubscriber(Scheduler scheduler, Subscriber<? super T> child, boolean delayError) {
this.child = child;
this.recursiveScheduler = scheduler.createWorker();
    .......        }

void init() {
          ......
        Subscriber<? super T> localChild = child;
        ......
        localChild.add(recursiveScheduler);
        localChild.add(this);
    }

@Override
public void onStart() {
        ......
    }

@Override
public void onNext(final T t) {
        ......
        schedule();
    }

@Override
public void onCompleted() {
         ......
       schedule();
    }

@Override
public void onError(final Throwable e) {
         ......
       schedule();
    }

protected void schedule() {
if (counter.getAndIncrement() == 0) {
            recursiveScheduler.schedule(this);
        }
    }

// only execute this from schedule()
@Override
public void call() {
        ......

for (;;) {
if (checkTerminated(finished, q.isEmpty(), localChild, q)) {
return;
            }

            ......                    
                localChild.onNext(localOn.getValue(v));
            ......           
         }
    }

boolean checkTerminated(boolean done, boolean isEmpty, Subscriber<? super T> a, Queue<Object> q) {
if (a.isUnsubscribed()) {
        ......
if (e != null) {
                a.onError(e);
            } else {
                a.onCompleted();
            }
        ......            
return false;
    }
}

我们看到onNext、onCompleted、onError中都调用了schedule，schedule中又调用了recursiveScheduler.schedule(this)，recursiveScheduler就是根据我们设置的线程模式生成的Worker，在这里线程就切换到我们指定的那边了。然后又调用到this.call()，在call里面又调用了localChild.onNext、onError、onCompleted，这个localChild就是原来的Subscriber，所以onNext、onError、onCompleted就会在我们指定的线程调用了。

那为什么会对observeOn后面的map、flatMap起作用，因为map里面其实也是调用了lift去创建一个新的Subscriber，所以也就会在新的线程中执行。

为什么每次observeOn都会起作用，因为它跟下面这个差不多。

new Thread() {
@Override
public void run() {
                 map();
new Thread() {
@Override
public void run() {
                    map();
                   onNext();
                }
            }.start();

        }
    }.start();

（3） 延伸：doOnSubscribe()

然而，虽然超过一个的 subscribeOn()对事件处理的流程没有影响，但在流程之前却是可以利用的。

在前面讲Subscriber 的时候，提到过 Subscriber的 onStart()可以用作流程开始前的初始化。然而 onStart()由于在subscribe()发生时就被调用了，因此不能指定线程，而是只能执行在 subscribe()被调用时的线程。这就导致如果onStart()中含有对线程有要求的代码（例如在界面上显示一个 ProgressBar，这必须在主线程执行），将会有线程非法的风险，因为有时你无法预测 subscribe()将会在什么线程执行。

而与 Subscriber.onStart()相对应的，有一个方法Observable.doOnSubscribe()。它和 Subscriber.onStart()同样是在subscribe() 调用后而且在事件发送前执行，但区别在于它可以指定线程。默认情况下， doOnSubscribe() 执行在 subscribe() 发生的线程；而如果在doOnSubscribe()之后有 subscribeOn()的话，它将执行在离它最近的 subscribeOn()所指定的线程。

示例代码：

Observable.create(onSubscribe)
    .subscribeOn(Schedulers.io())
    .doOnSubscribe(new Action0() {
@Override
public void call() {
            progressBar.setVisibility(View.VISIBLE); // 需要在主线程执行
        }
    })
    .subscribeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定主线程
    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
    .subscribe(subscriber);

如上，在 doOnSubscribe()的后面跟一个 subscribeOn()，就能指定准备工作的线程了。

参考
给 Android 开发者的 RxJava 详解
RxJava中的线程切换源码分析