給 Android 開發者的 RxJava 詳解

鑒於 RxJava 目前這種既火爆又神秘的現狀，而我又在一年的使用過程中對 RxJava 有了一些理解，我決定寫下這篇文章來對 RxJava 做一個相對詳細的、針對 Android 開發者的介紹。

這篇文章的目的有兩個： 1. 給對 RxJava 感興趣的人一些入門的指引 2. 給正在使用 RxJava 但仍然心存疑惑的人一些更深入的解析。

在正文開始之前的最後，放上

鏈接和引入依賴的

代碼： Github：

https://github.com/ReactiveX/RxJava

https://github.com/ReactiveX/RxAndroid

引入依賴：

（版本號是文章發布時的最新穩定版）

另外，感謝 RxJava 核心成員流火楓林的技術支持和內測讀者代碼家、鮑永章、drakeet、馬琳、有時放縱、程序亦非猿、大頭鬼、XZoomEye、席德雨、TCahead、Tiiime、Ailurus、宅學長、妖孽、大大大大大臣哥、NicodeLee的幫助，以及周伯通招聘的贊助。

RxJava 到底是什麼

一個詞：非同步。

RxJava 在 GitHub 主頁上的自我介紹是 "a library for composing asynchronous and event-based programs using observable sequences for the Java VM"（一個在 Java VM 上使用可觀測的序列來組成非同步的、基於事件的程序的庫）。這就是 RxJava ，概括得非常精準。

然而，對於初學者來說，這太難看懂了。因為它是一個『總結』，而初學者更需要一個『引言』。

其實， RxJava 的本質可以壓縮為非同步這一個詞。說到根上，它就是一個實現非同步操作的庫，而別的定語都是基於這之上的。

RxJava 好在哪

換句話說，『同樣是做非同步，為什麼人們用它，而不用現成的 AsyncTask / Handler / XXX / ... ？』

一個詞：簡潔。

非同步操作很關鍵的一點是程序的簡潔性，因為在調度過程比較複雜的情況下，非同步代碼經常會既難寫也難被讀懂。 Android 創造的

和

，其實都是為了讓非同步代碼更加簡潔。RxJava 的優勢也是簡潔，但它的簡潔的與眾不同之處在於，

而如果使用 RxJava ，實現方式是這樣的：

那位說話了：『你這代碼明明變多了啊！簡潔個毛啊！』大兄弟你消消氣，我說的是邏輯的簡潔，不是單純的代碼量少（邏輯簡潔才是提升讀寫代碼速度的必殺技對不？）。觀察一下你會發現， RxJava 的這個實現，是一條從上到下的鏈式調用，沒有任何嵌套，這在邏輯的簡潔性上是具有優勢的。當需求變得複雜時，這種優勢將更加明顯（試想如果還要求只選取前 10 張圖片，常規方式要怎麼辦？如果有更多這樣那樣的要求呢？再試想，在這一大堆需求實現完兩個月之後需要改功能，當你翻回這裡看到自己當初寫下的那一片迷之縮進，你能保證自己將迅速看懂，而不是對著代碼重新捋一遍思路？）。

另外，如果你的 IDE 是 Android Studio ，其實每次打開某個 Java 文件的時候，你會看到被自動 Lambda 化的預覽，這將讓你更加清晰地看到程序邏輯：

如果你習慣使用 Retrolambda ，你也可以直接把代碼寫成上面這種簡潔的形式。而如果你看到這裡還不知道什麼是 Retrolambda ，我不建議你現在就去學習它。原因有兩點：1. Lambda 是把雙刃劍，它讓你的代碼簡潔的同時，降低了代碼的可讀性，因此同時學習 RxJava 和 Retrolambda 可能會讓你忽略 RxJava 的一些技術細節；2. Retrolambda 是 Java 6/7 對 Lambda 表達式的非官方兼容方案，它的向後兼容性和穩定性是無法保障的，因此對於企業項目，使用 Retrolambda 是有風險的。所以，與很多 RxJava 的推廣者不同，我並不推薦在學習 RxJava 的同時一起學習 Retrolambda。事實上，我個人雖然很欣賞 Retrolambda，但我從來不用它。

在Flipboard 的 Android 代碼中，有一段邏輯非常複雜，包含了多次內存操作、本地文件操作和網路操作，對象分分合合，線程間相互配合相互等待，一會兒排成人字，一會兒排成一字。如果使用常規的方法來實現，肯定是要寫得欲仙欲死，然而在使用 RxJava 的情況下，依然只是一條鏈式調用就完成了。它很長，但很清晰。

所以， RxJava 好在哪？就好在簡潔，好在那把什麼複雜邏輯都能穿成一條線的簡潔。

API 介紹和原理簡析

這個我就做不到一個詞說明了……因為這一節的主要內容就是一步步地說明 RxJava 到底怎樣做到了非同步，怎樣做到了簡潔。

1. 概念：擴展的觀察者模式

RxJava 的非同步實現，是通過一種擴展的觀察者模式來實現的。

觀察者模式

觀察者模式面向的需求是：A 對象（觀察者）對 B 對象（被觀察者）的某種變化高度敏感，需要在 B 變化的一瞬間做出反應。舉個例子，新聞里喜聞樂見的警察抓小偷，警察需要在小偷伸手作案的時候實施抓捕。在這個例子里，警察是觀察者，小偷是被觀察者，警察需要時刻盯著小偷的一舉一動，才能保證不會漏過任何瞬間。程序的觀察者模式和這種真正的『觀察』略有不同，觀察者不需要時刻盯著被觀察者（例如 A 不需要每過 2ms 就檢查一次 B 的狀態），而是採用註冊(Register)或者稱為訂閱(Subscribe)的方式，告訴被觀察者：我需要你的某某狀態，你要在它變化的時候通知我。 Android 開發中一個比較典型的例子是點擊監聽器OnClickListener 。對設置 OnClickListener 來說， View 是被觀察者， OnClickListener 是觀察者，二者通過 setOnClickListener 方法達成訂閱關係。訂閱之後用戶點擊按鈕的瞬間，Android Framework 就會將點擊事件發送給已經註冊的 OnClickListener 。採取這樣被動的觀察方式，既省去了反覆檢索狀態的資源消耗，也能夠得到最高的反饋速度。當然，這也得益於我們可以隨意定製自己程序中的觀察者和被觀察者，而警察叔叔明顯無法要求小偷『你在作案的時候務必通知我』。OnClickListener 的模式大致如下圖：
如圖所示，通過 方法，Button 持有 OnClickListener 的引用（這一過程沒有在圖上畫出）；當用戶點擊時，Button 自動調用 OnClickListener 的 onClick 方法。另外，如果把這張圖中的概念抽象出來（Button -> 被觀察者、OnClickListener -> 觀察者、 -> 訂閱，onClick -> 事件），就由專用的觀察者模式（例如只用於監聽控制項點擊）轉變成了通用的觀察者模式。如下圖：

而 RxJava 作為一個工具庫，使用的就是通用形式的觀察者模式。

RxJava 的觀察者模式

RxJava 有四個基本概念：Observable (可觀察者，即被觀察者)、 Observer (觀察者)、subscribe (訂閱)、事件。Observable 和 Observer 通過 subscribe 方法實現訂閱關係，從而 Observable 可以在需要的時候發出事件來通知 與傳統觀察者模式不同， RxJava 的事件回調方法除了普通事件 onNext （相當於 onClick/ onEvent）之外，還定義了兩個特殊的事件：onCompleted 和 onError。

• onCompleted: 事件隊列完結。RxJava 不僅把每個事件單獨處理，還會把它們看做一個隊列。RxJava 規定，當不會再有新的 onNext 發出時，需要觸發 onCompleted 方法作為標誌。
• onError: 事件隊列異常。在事件處理過程中出異常時，onError 會被觸發，同時隊列自動終止，不允許再有事件發出。
• 在一個正確運行的事件序列中, onCompleted 和 onError 有且只有一個，並且是事件序列中的最後一個。需要注意的是，onCompleted 和 onError 二者也是互斥的，即在隊列中調用了其中一個，就不應該再調用另一個。

RxJava 的觀察者模式大致如下圖：