如何使用RxJava

如何使用RxJava

Hello World

下面是一段java代码，代码创建了一个可观察者（Observable）用于发送一个字符串数组。然后去订阅（subscribe）它，并把结果打印出来。有关可观察者和订阅的概念请看观察者模式来了解。

//example
public static void hello(String... names) {
    Observable.from(names).subscribe(new Action1<String>() {

        @Override
        public void call(String s) {
            System.out.println("Hello " + s + "!");
        }

    });
}
//input
hello("Ben", "George");
//output
Hello Ben!
Hello George!

如何使用RxJava

要使用使用Rxjava，首先要创建可观察者（就是发送数据的那个Observable），可以通过不同的Observable操作符（just()、from()、create()等），获取不同返回值的Observable，来获取你想要的精确的数据（比如Array、Iterable之类的），然后创建一个观察者（Observer）来订阅Observable，观察它的变化并对此做出反应。

创建Observable

可以通过内置的方法方便的创建Observables，比如create(),或者其他将现有数据转化成
Observables的方法

基于已存在的数据结构常见Observable

可以使用just()和from()来把对象、对象数组转化成Observable。

Observable<String> o = Observable.fromArray("a", "b", "c");

Observable<Integer> o2 = Observable.fromArray(5,6,7,8);

Observable<String> o3 = Observable.just("one object");

转换出来的Observable将会同步调用所有订阅这个Observable的Subscriber的onNext(),获取到Observable发送的所有数据，最后同步调用所有Subscriber的onCompleted()

通过create方法创建Observable

你可以通过create()来实现异步I/O（输入/输出）、计算操作或者生成无限大的数据流等目的。

Ps:
通常我们在系统级别说线程的blocked，是说线程操作io，被暂停了，这种线程由linux内核来唤醒（io设备报告数据来了，内核把block的线程放进可运行的进程队列，依次得到处理器时间）

同步的Observable例子

/**
 * This example shows a custom Observable that blocks 
 * when subscribed to (does not spawn an extra thread).
 */
def customObservableBlocking() {
    return Observable.create { aSubscriber ->
        50.times { i -> //=>for(i=0;i<50;i++)
            if (!aSubscriber.unsubscribed) {
                aSubscriber.onNext("value_${i}")
            }
        }
        // after sending all values we complete the sequence
        if (!aSubscriber.unsubscribed) {
            aSubscriber.onCompleted()
        }
    }
}

// To see output:
customObservableBlocking().subscribe { println(it) }
//
//如果执行两次customObservableBlocking()，同一线程里面只能同时存在一个Observable的实例，所以当运行两次customObservableBlocking，第二次的customObservableBlocking的Observable的创建会处于block状态。

异步的Observable例子

以下代码使用Groovy来创建一个Observable对象来发送75个字符串。它的编写非常简单，使用了静态类型和函数匿名内部类的实现，以使示例更加清晰。

/**
 * This example shows a custom Observable that does not block
 * when subscribed to as it spawns a separate thread.
 */
def customObservableNonBlocking() {
    return Observable.create({ subscriber ->
        Thread.start {
            for (i in 0..<75) {
                if (subscriber.unsubscribed) {
                    return
                }
                subscriber.onNext("value_${i}")
            }
            // after sending all values we complete the sequence
            if (!subscriber.unsubscribed) {
                subscriber.onCompleted()
            }
        }
    } as Observable.OnSubscribe)
}

// To see output:
customObservableNonBlocking().subscribe { println(it) }
//如果执行两次customObservableBlocking()，同一线程里面只能同时存在一个Observable的实例，所以当运行两次customObservableBlocking，两次的Observable在不同的线程，就不会发生block。

下面是在Clojure下，使用Funture来完成的相同功能的代码。

(defn customObservableNonBlocking []
  "This example shows a custom Observable that does not block 
   when subscribed to as it spawns a separate thread.
   
  returns Observable<String>"
  (Observable/create 
    (fn [subscriber]
      (let [f (future 
                (doseq [x (range 50)] (-> subscriber (.onNext (str "value_" x))))
                ; after sending all values we complete the sequence
                (-> subscriber .onCompleted))
        ))
      ))

; To see output
(.subscribe (customObservableNonBlocking) #(println %))

下面是一个从维基百科获取文章的例子，并在获取到每一篇文章后调用onNext。

(defn fetchWikipediaArticleAsynchronously [wikipediaArticleNames]
  "Fetch a list of Wikipedia articles asynchronously.
  
   return Observable<String> of HTML"
  (Observable/create 
    (fn [subscriber]
      (let [f (future
                (doseq [articleName wikipediaArticleNames]
                  (-> subscriber (.onNext (http/get (str "http://en.wikipedia.org/wiki/" articleName)))))
                ; after sending response to onnext we complete the sequence
                (-> subscriber .onCompleted))
        ))))

//run
(-> (fetchWikipediaArticleAsynchronously ["Tiger" "Elephant"]) 
(.subscribe #(println "--- Article ---\n" (subs (:body %) 0 125) "...")))

回到Groovy,相同的代码长这样：

/*
 * Fetch a list of Wikipedia articles asynchronously.
 */
def fetchWikipediaArticleAsynchronously(String... wikipediaArticleNames) {
    return Observable.create { subscriber ->
        Thread.start {
            for (articleName in wikipediaArticleNames) {
                if (subscriber.unsubscribed) {
                    return
                }
                subscriber.onNext(new URL("http://en.wikipedia.org/wiki/${articleName}").text)
            }
            if (!subscriber.unsubscribed) {
                subscriber.onCompleted()
            }
        }
        return subscriber
    }
}

fetchWikipediaArticleAsynchronously("Tiger", "Elephant")
    .subscribe { println "--- Article ---\n${it.substring(0, 125)}" }

//Result
--- Article ---
 <!DOCTYPE html>
<html lang="en" dir="ltr" class="client-nojs">
<head>
<title>Tiger - Wikipedia, the free encyclopedia</title> ...
--- Article ---
 <!DOCTYPE html>
<html lang="en" dir="ltr" class="client-nojs">
<head>
<title>Elephant - Wikipedia, the free encyclopedia</tit ...

注意，上面所有的例子都忽略了错误处理，为了简洁。更完整的信息可以在Observable和创建Observable页面找到。

通过操作符创建Observable

RxJava允许你通过操作符转换和生成Observable。

以下Groovy示例使用了之前定义的异步Observable发送了75个数据，但是调用skip(10)跳过前十个数据,然后调用take(5)只发送前5个数据,并且用map...在打印前把它们转化为特定字符串。

Ps:map方法的作用就是在onNext()之前截取数据，并对数据进行一定的处理，比如说下面示例map()获取到的数据第一个数据为"value_10",调用map后就变成"value_10_xform"。

/**
 * Asynchronously calls 'customObservableNonBlocking' and defines
 * a chain of operators to apply to the callback sequence.
 */
def simpleComposition() {
    customObservableNonBlocking().skip(10).take(5)
        .map({ stringValue -> return stringValue + "_xform"})
        .subscribe({ println "onNext => " + it})
}

//result
onNext => value_10_xform
onNext => value_11_xform
onNext => value_12_xform
onNext => value_13_xform
onNext => value_14_xform


//上面的示例翻译成java就是：
public class Hello {
    public static void main(String... args) {
         customObservableNonBlocking().skip(10).take(5).map(new Function<String, Object>() {
            @Override
            public Object apply(String s) throws Exception {
                return s + "_xform";
            }
        }).subscribe(new Consumer<Object>() {
            @Override
            public void accept(Object o) throws Exception {
                System.out.println(o);
            }
        });
    }

    private static Observable<String> customObservableNonBlocking() {
        return Observable.create(new ObservableOnSubscribe<String>() {
            @Override
            public void subscribe(final ObservableEmitter<String> emitter) throws Exception {
                new Thread() {
                    @Override
                    public void run() {
                        super.run();
                        for (int i = 0; i < 75; i++) {
                            emitter.onNext("value_"+i);
                        }
                        emitter.onComplete();
                    }
                }.start();
            }
        });
    }
}

以下是ReactiveX特有的大理石图表（marble diagram），清晰地表现了以上流程:


Composition.1.png

以下Clojure示例消耗了三个异步Observable，包括从一个到另一个的依赖性，通过zip操作符来将三个Observables的每一个项目组合起来，发出一个单一的返回对象，然后通过map转换获取到的数据的类型。

(defn getVideoForUser [userId videoId]
  "Get video metadata for a given userId
   - video metadata
   - video bookmark position
   - user data
  return Observable<Map>"
    (let [user-observable (-> (getUser userId)
              (.map (fn [user] {:user-name (:name user) :language (:preferred-language user)})))
          bookmark-observable (-> (getVideoBookmark userId videoId)
              (.map (fn [bookmark] {:viewed-position (:position bookmark)})))
          ; getVideoMetadata requires :language from user-observable so nest inside map function
          video-metadata-observable (-> user-observable 
              (.mapMany
                ; fetch metadata after a response from user-observable is received
                (fn [user-map] 
                  (getVideoMetadata videoId (:language user-map)))))]
          ; now combine 3 observables using zip
          (-> (Observable/zip bookmark-observable video-metadata-observable user-observable 
                (fn [bookmark-map metadata-map user-map]
                  {:bookmark-map bookmark-map 
                  :metadata-map metadata-map
                  :user-map user-map}))
            ; and transform into a single response object
            (.map (fn [data]
                  {:video-id videoId
                   :video-metadata (:metadata-map data)
                   :user-id userId
                   :language (:language (:user-map data))
                   :bookmark (:viewed-position (:bookmark-map data))
                  })))))

//response 
{:video-id 78965, 
 :video-metadata {:video-id 78965, :title House of Cards: Episode 1, 
                  :director David Fincher, :duration 3365}, 
 :user-id 12345, :language es-us, :bookmark 0}

图例如下：


Composition.2.png

如果用java代码借助上文中的customObservableNonBlocking()来演示Rxjava的zip操作符，就是如下显示：

private static void testForJava() {
        Observable.zip(customObservableNonBlocking(), customObservableNonBlocking(), new BiFunction<String, String, Object>() {

            @Override
            public Object apply(String s, String s2) throws Exception {

                return "s:" + s + ";s2:" + s2;
            }
        }).subscribe(new Consumer<Object>() {

            @Override
            public void accept(Object o) throws Exception {
                System.out.println(o);
            }
        });
    }

//input
testForJava();
//output
s:value_0;s2:value_0
s:value_1;s2:value_1
s:value_2;s2:value_2
s:value_3;s2:value_3
...
//结论
zip可以用于将多个ObServable的返回结果结合成一个。比如

以下Groovy示例取自本。克里森的关于Netflix API进化的演讲。。它通过merge操作符把两个Observable相结合，然后通过reduce操作符在生成的序列中构造单个项目，然后在数据发送前使用map改变数据的类型。

public Observable getVideoSummary(APIVideo video) {
   def seed = [id:video.id, title:video.getTitle()];
   def bookmarkObservable = getBookmark(video);
   def artworkObservable = getArtworkImageUrl(video);
   return( Observable.merge(bookmarkObservable, artworkObservable)
      .reduce(seed, { aggregate, current -> aggregate << current })
      .map({ [(video.id.toString() : it] }))
}

图例如下：


Composition.3.png

以下示例是用Java演示的有关RxJava的merge操作符和reduce操作符用法：

private static void test4(){
        String[] args1=new String[]{"张的欣1","张的欣2","张的欣3","张的欣4"};
        String[] args2=new String[]{"春晓1","春晓2","春晓3","春晓4"};
        //相同的数组可以进行合并
        Observable<String> mergeObservable=Observable.merge(Observable.fromArray(args1),Observable.fromArray(args2));
        
        //merge后输出：
        //张的欣1
        //张的欣2
        //张的欣3
        //张的欣4
        //春晓1
        //春晓2
        //春晓3
        //春晓4

        Maybe<String> maybe=mergeObservable.reduce(new BiFunction<String, String, String>() {
            @Override
            public String apply(String s, String s2) throws Exception {
                return s.length()>s2.length()?s:s2;
            }
        });
        maybe.subscribe(new Consumer<String>() {
            @Override
            public void accept(String s) throws Exception {
                System.out.println(s);
            }
        });

        //reduce后输出：
        //张的欣4
    }

//结论：
1.merge的作用相当于Observable之间的Append。
2.reduce相当于筛选。

错误处理

以下上文中抓取维基百科上文章的一个例子，现在加上错误处理。

/*
 * Fetch a list of Wikipedia articles asynchronously, with error handling.
 */
def fetchWikipediaArticleAsynchronouslyWithErrorHandling(String... wikipediaArticleNames) {
    return Observable.create({ subscriber ->
        Thread.start {
            try {
                for (articleName in wikipediaArticleNames) {
                    if (true == subscriber.isUnsubscribed()) {
                        return;
                    }
                    subscriber.onNext(new URL("http://en.wikipedia.org/wiki/"+articleName).getText());
                }
                if (false == subscriber.isUnsubscribed()) {
                    subscriber.onCompleted();
                }
            } catch(Throwable t) {
                if (false == subscriber.isUnsubscribed()) {
                    subscriber.onError(t);
                }
            }
            return (subscriber);
        }
    });
}

如果出现了错误，以下代码将通过订阅第二个方法来调用onError()。

fetchWikipediaArticleAsynchronouslyWithErrorHandling("Tiger", "NonExistentTitle", "Elephant")
    .subscribe(
        { println "--- Article ---\n" + it.substring(0, 125) }, 
        { println "--- Error ---\n" + it.getMessage() })

更多有关RxJava的错误处理操作符的信息请参见Error-Handling-Operators页面，其中包括像onErrorResumeNext()和onErrorReturn()这样可以让Observable在遭遇错误后
回调的方法。

以下示例说明了如何使用这样的方法来抛出异常。 假设你有一个或者一组的Observable — myObservable。然后你想用自己自定义的Throwable类替代默认Throwable拦截所有会回调Subscriber的onError()的异常。你可以通过重写myObservable的onErrorResumeNext() 来调用OnError()。然后把自定义错误作为参数调用一个名为error()的方法。

myModifiedObservable = myObservable.onErrorResumeNext({ t ->
   Throwable myThrowable = myCustomizedThrowableCreator(t);
   return (Observable.error(myThrowable));
});

参考原文:
1.How-To-Use-RxJava
2.Why should we use RxJava on Android

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