史上超详细的RxJava2使用和RxLifecycle生命周期管理

这篇文章基于RxJava2.0

RxJava是什么？
官网说RxJava是一个可观测的序列来组成异步的额，基于事件的库，简单来说，它就是一个实现异步的库，可以代替Android的API如AsyncTask ，Handler等等。

RxJava为什么好？
RxJava其实就是提供一套异步编程的API，这套API是基于观察者模式的，而且是链式调用的，所以使用RxJava编写的代码逻辑会非常简洁。

观察者模式：
定义：对象间一种一对多的关系，使得每当一个对象改变，则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。
作用：解耦，UI层与具体的业务逻辑解耦。

官方支持时间？
官方支持更新到2020年12月31日，没关系的，还有Rxjava3。

使用场景？
可以进行数据库的写入，大图片的载入，文件压缩和解压等各种需要放在后台工作的耗时操作，都可以使用RxJava来实现，可以使用RxJava来实现响应式编程。

如何使用？

添加依赖：

//RxJava2
implementation 'io.reactivex.rxjava2:rxjava:2.2.0'
implementation 'io.reactivex.rxjava2:rxandroid:2.0.2'

通过RxJava最简单的一个例子引出它的三个基本元素：观察者，被观察者和订阅。

三个基本元素

被观察者

Observable observable = Observable.create(new ObservableOnSubscribe<String>() {
            @Override
            public void subscribe(ObservableEmitter<String> emitter) throws Exception {
                emitter.onNext("Hello");//发送事件时，观察者会回调onNext方法
                emitter.onComplete();//这个顺序不能颠倒，如果onNext方法放在最后，onNext就不会执行了
            }
}).subscribeOn(Schedulers.io())//实际项目中网络请求在io线程
  .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread());//这里意为观察者在主线程更新UI

create是RXJava中最基本的操作符，

观察者

Observer<String> observer = new Observer<String>() {
    @Override
    public void onSubscribe(Disposable d) {//这个方法在订阅前就会被调用
        Log.i("log", "onSubscribe->" + d);
        //d.dispose();//取消发射事件
    }

    @Override
    public void onNext(String s) {
         Log.i("log", "onNext->" + s);
    }

    @Override
    public void onError(Throwable e) {

    }

    @Override
    public void onComplete() {

    }
};

订阅观察者：

observable.subscribe(observer);

被观察者订阅观察者后,observable中的方法会被立刻回调。

除了Observable，还有其它4个被观察者可以操作，一共5种

5种被观察者

接下来看看其它4种被观察者是如何使用的

被观察者（背压）Flowable

Flowable flowable = Flowable.create(new FlowableOnSubscribe<Integer>() {
     @Override
     public void subscribe(FlowableEmitter<Integer> emitter) throws Exception {
         for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
              emitter.onNext(i);
              //这里还是发射了20条数据
              Log.d("log", "subscribe: " + i);
         }
        emitter.onComplete();
     }
}, BackpressureStrategy.BUFFER).subscribeOn(Schedulers.io());

观察者（背压）

Subscriber<Integer> subscriber = new Subscriber<Integer>() {
    @Override
    public void onSubscribe(Subscription s) {
         Log.d("log", "onSubscribe");
         //这里体现的是响应式拉取
         //s.request(Long.MAX_VALUE);//指定下游（观察者）接收数据的最大值
         s.request(10);
    }

    @Override
    public void onNext(Integer integer) {
         //拉取10条数据
         Log.d("log", "onNext: " + integer);
    }

    @Override
    public void onError(Throwable t) {
    }

    @Override
    public void onComplete() {
       Log.d("log", "onComplete");
    }
};

被观察者(Single)

Single.create(new SingleOnSubscribe<String>() {
     @Override
     public void subscribe(SingleEmitter<String> emitter) throws Exception {
           emitter.onSuccess("消息");
     }
}).subscribe(new SingleObserver<String>() {
    @Override
    public void onSubscribe(Disposable d) {

    }

    @Override
    public void onSuccess(String s) {

    }

    @Override
    public void onError(Throwable e) {

    }
})；

被观察者（Completable）

Completable.create(new CompletableOnSubscribe() {
    @Override
    public void subscribe(CompletableEmitter emitter) throws Exception {
        emitter.onComplete();
        emitter.onError(new Exception());
    }
});

被观察者（Maybe）

Maybe.create(new MaybeOnSubscribe<String>() {
     @Override
     public void subscribe(MaybeEmitter<String> emitter) throws Exception {
         emitter.onSuccess("消息");
         emitter.onComplete();
         emitter.onError(new Exception());
     }
});

操作符：操作符包括创建操作符，转换操作符，组合操作符，功能操作符，过滤操作符，条件操作符。

创建操作符

举个just的例子
just和creat一样，也是创建，只是最多不能超过10个参数

   //可以传入多个参数
   //Observable.just("a",1,2,"b").subscribe(new Observer<Object>() {
   //也可以传入一个方法
   Observable.just(getNumber()).subscribe(new Observer<Object>() {
       @Override
       public void onSubscribe(Disposable d) {

       }

       @Override
       public void onNext(Object o) {
            Log.i("log", "" + o.toString());
       }

       @Override
       public void onError(Throwable e) {

       }

       @Override
       public void onComplete() {

       }
   });

public int getNumber() {
    return 1;
}

转换操作符

组合操作符

//组合操作符
Observable.concat(Observable.just(1, 2),
                Observable.just(5, 6),
                Observable.just(3, 4),
                Observable.just(7, 8)).subscribe(new Observer<Integer>() {
      @Override
      public void onSubscribe(Disposable d) {

      }

      @Override
      public void onNext(Integer integer) {
           Log.i("log", "" + integer);
      }

      @Override
      public void onError(Throwable e) {

      }

      @Override
      public void onComplete() {

      }
});

输出结果为：1,2,5,6,3,4,7,8

功能操作符

过滤操作符

Observable.just(1, 2)
                .subscribeOn(Schedulers.io())
                .filter(new Predicate<Integer>() {
                    @Override
                    public boolean test(Integer integer) throws Exception {
                        return integer < 2;//发送数字小于2的消息
                    }
                })
                .subscribe(new Observer<Integer>() {
                    @Override
                    public void onSubscribe(Disposable d) {

                    }

                    @Override
                    public void onNext(Integer integer) {
                        Log.i("log", "" + integer);
                    }

                    @Override
                    public void onError(Throwable e) {

                    }

                    @Override
                    public void onComplete() {

                    }
                });

条件操作符

RxJava的线程切换是如何实现的？
来了解下线程切换的代码实现

Observable observable = Observable.create(new ObservableOnSubscribe<String>() {
            @Override
            public void subscribe(ObservableEmitter<String> emitter) throws Exception {
                emitter.onNext("Hello");
                emitter.onComplete();
            }
        }).subscribeOn(Schedulers.io())//网络请求在io线程
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread());//这里意为观察者在主线程更新UI

RxJava的线程切换是通过Scheduler(线程调度器)来实现的，Scheduler的作用是简化了异步操作。

subscribeOn：通过接收一个Schedule参数，来指定对数据的处理运行在特定的调度器Schedule上，若多次设定，则只有一次起作用。

observeOn:接收一个Schedule参数，来指定下游（RxJava官网把观察者称为下游）操作运行在特定的线程调度器Schedule上，若多次设定，每次均起作用。

Schedule的种类如下：

Schedule的种类

1）Schedules.io()
用于IO密集型的操作，例如读写SD卡文件，查询数据库，访问网络等，具有线程缓存机制，在此调度器接收到任务后，先检查线程缓存池中，是否有空闲的线程，如果有，则复用，如果没有则创建新的线程，并加入到线程池中，如果每次都没有空闲线程使用，可以无上限的创建新线程。
2）Schedulers.newThread( )
在每执行一个任务时创建一个新的线程，不具有线程缓存机制，因为创建一个新的线程比复用一个线程更耗时耗力，虽然使用Schedulers.io( )的地方，都可以使用Schedulers.newThread( )，但是，Schedulers.newThread( )的效率没有Schedulers.io( )高。
3）Schedulers.computation()
用于CPU 密集型计算任务，即不会被 I/O 等操作限制性能的耗时操作，例如xml,json文件的解析，Bitmap图片的压缩取样等，具有固定的线程池，大小为CPU的核数。不可以用于I/O操作，因为I/O操作的等待时间会浪费CPU。
4）Schedulers.trampoline()
在当前线程立即执行任务，如果当前线程有任务在执行，则会将其暂停，等插入进来的任务执行完之后，再将未完成的任务接着执行。
5）Schedulers.single()
拥有一个线程单例，所有的任务都在这一个线程中执行，当此线程中有任务执行时，其他任务将会按照先进先出的顺序依次执行。
6）Scheduler.from(@NonNull Executor executor)
指定一个线程调度器，由此调度器来控制任务的执行策略。
7）AndroidSchedulers.mainThread()
在Android UI线程中执行任务，为Android开发定制。

RxJava中的背压

背压出现的原因：
当上下游在不同的线程中，通过Observable发射，处理，响应数据流时，如果上游发射数据的速度快于下游接收处理数据的速度，这样对于那些没来得及处理的数据就会造成积压，这些数据既不会丢失，也不会被垃圾回收机制回收，而是存放在一个异步缓存池中，如果缓存池中的数据一直得不到处理，越积越多，最后就会造成内存溢出，这便是响应式编程中的背压（backpressure）问题

背压策略的解决思路：
利用响应式拉取，响应式拉取是观察者主动去被观察者那里拉取事件，而被观察者则是被动等待通知再发射事件。

BackpressureStrategy背压策略：
1）MISSING
MissingEmitter：在此策略下，通过Create方法创建的Flowable相当于没有指定背压策略，不会对通过onNext发射的数据做缓存或丢弃处理，需要下游通过背压操作符。

2）ERROR
ErrorAsyncEmitter：在此策略下，如果放入Flowable的异步缓存池中的数据超限了，则会抛出MissingBackpressureException异常。

3）BUFFER
BufferAsyncEmitter：部维护了一个缓存池SpscLinkedArrayQueue，其大小不限，此策略下，如果Flowable默认的异步缓存池满了，会通过此缓存池暂存数据，它与Observable的异步缓存池一样，可以无限制向里添加数据，不会抛出MissingBackpressureException异常，但会导致OOM

4）DROP
DropAsyncEmitter：在此策略下，如果Flowable的异步缓存池满了，会丢掉上游发送的数据。

5）LATEST
LatestAsyncEmitter：与Drop策略一样，如果缓存池满了，会丢掉将要放入缓存池中的数据，不同的是，不管缓存池的状态如何，LATEST都会将最后一条数据强行放入缓存池中，来保证观察者在接收到完成通知之前，能够接收到Flowable最新发射的一条数据

RxJava的生命周期

为什么要关注RxJava的生命周期？
来看一个小例子
MainActivity.java

Flowable flowable = Flowable.create(new FlowableOnSubscribe<Integer>() {
    @Override
    public void subscribe(FlowableEmitter<Integer> emitter) throws Exception {
        for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
            emitter.onNext(i);
            Log.d("log", "subscribe: " + i);
        }
        emitter.onComplete();
    }
}, BackpressureStrategy.BUFFER)
     .subscribeOn(Schedulers.io());

比如我们这里有一个按钮，从MainActivity跳转到MainActivity2中，当跳到MainActivity2的时候，可以通过log看到日志中还是输出打印，这样是很不友好的，更重要的是会造成内存溢出，所以这就是为什么要对RxJava的生命周期进行管理了。

RxLifecycle的github地址：

https://github.com/trello/RxLifecycle

我这里用的是3.0的Rxlifecycle，需要依赖依androidx，Rxlifecycle和androidx的配置如下：

dependencies {
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    implementation 'androidx.appcompat:appcompat:1.0.2'
    implementation 'androidx.constraintlayout:constraintlayout:2.0.0-alpha2'
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'androidx.test:runner:1.1.0'
    androidTestImplementation 'androidx.test.espresso:espresso-core:3.1.0'

    //RxJava2
    implementation 'io.reactivex.rxjava2:rxjava:2.2.0'
    implementation 'io.reactivex.rxjava2:rxandroid:2.0.2'

    //3.0这个是基于androidx的
    implementation 'com.trello.rxlifecycle3:rxlifecycle:3.0.0'
    implementation 'com.trello.rxlifecycle3:rxlifecycle-android:3.0.0'
    implementation 'com.trello.rxlifecycle3:rxlifecycle-components:3.0.0'
}

然后让我们的Activity继承RxAppCompatActivity即可。

Observable.interval(1, TimeUnit.SECONDS).doOnDispose(new Action() {
            @Override
            public void run() throws Exception {

            }
        })
                .compose(this.<Long>bindUntilEvent(ActivityEvent.PAUSE));

这里我设置的是在pause的时候取消订阅,需要结合rxlifecycle使用，当然也可以设置别的状态来管理，比如onPause,onDestroy等。

史上超详细的RxJava2使用和RxLifecycle生命周期管理

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