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RxJava2 源码解析(一)

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juejin.im/post/58c5f8…
本文出自:【张旭童的稀土掘金】(juejin.im/user/56de21…)

概述

最近事情太多了,现在公司内部的变动,自己岗位的变化,以及最近决定找工作。所以博客耽误了,准备面试中,打算看一看RxJava2的源码,遂有了这篇文章。

不会对RxJava2的源码逐字逐句的阅读,只寻找关键处,我们平时接触得到的那些代码。
背压实际中接触较少,故只分析了Observable.
分析的源码版本为:2.0.1

我们的目的:

  1. 知道源头(Observable)是如何将数据发送出去的。
  2. 知道终点(Observer)是如何接收到数据的。
  3. 何时将源头和终点关联起来的
  4. 知道线程调度是怎么实现的
  5. 知道操作符是怎么实现的

本文先达到目的1 ,2 ,3。
我个人认为主要还是适配器模式的体现,我们接触的就只有ObservableObserver,其实内部有大量的中间对象在适配:将它们两联系起来,加入一些额外功能,例如考虑dispose和hook等。

从create开始。

这是一段不涉及操作符和线程切换的简单例子:

        Observable.create(new ObservableOnSubscribe<String>() {
            @Override
            public void subscribe(ObservableEmitter<String> e) throws Exception {
                e.onNext("1");
                e.onComplete();
            }
        }).subscribe(new Observer<String>() {
            @Override
            public void onSubscribe(Disposable d) {
                Log.d(TAG, "onSubscribe() called with: d = [" + d + "]");
            }

            @Override
            public void onNext(String value) {
                Log.d(TAG, "onNext() called with: value = [" + value + "]");
            }

            @Override
            public void onError(Throwable e) {
                Log.d(TAG, "onError() called with: e = [" + e + "]");
            }

            @Override
            public void onComplete() {
                Log.d(TAG, "onComplete() called");
            }
        });复制代码

拿 create来说,

public static <T> Observable<T> create(ObservableOnSubscribe<T> source) {
        //.....
        return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableCreate<T>(source));
    }复制代码

返回值是Observable,参数是ObservableOnSubscribe,定义如下:

public interface ObservableOnSubscribe<T> {
    void subscribe(ObservableEmitter<T> e) throws Exception;
}复制代码

ObservableOnSubscribe是一个接口,里面就一个方法,也是我们实现的那个方法:
该方法的参数是 ObservableEmitter,我认为它是关联起 Disposable概念的一层:

public interface ObservableEmitter<T> extends Emitter<T> {
    void setDisposable(Disposable d);
    void setCancellable(Cancellable c);
    boolean isDisposed();
    ObservableEmitter<T> serialize();
}复制代码

ObservableEmitter也是一个接口。里面方法很多,它也继承了 Emitter<T> 接口。

public interface Emitter<T> {
    void onNext(T value);
    void onError(Throwable error);
    void onComplete();
}复制代码

Emitter<T>定义了 我们在ObservableOnSubscribe中实现subscribe()方法里最常用的三个方法。

好,我们回到原点,create()方法里就一句话return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableCreate<T>(source));,其中提到RxJavaPlugins.onAssembly():

    /**
     * Calls the associated hook function.
     * @param <T> the value type
     * @param source the hook's input value
     * @return the value returned by the hook
     */
    @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
    public static <T> Observable<T> onAssembly(Observable<T> source) {
        Function<Observable, Observable> f = onObservableAssembly;
        if (f != null) {
            return apply(f, source);
        }
        return source;
    }复制代码

可以看到这是一个关于hook的方法,关于hook我们暂且不表,不影响主流程,我们默认使用中都没有hook,所以这里就是直接返回source,即传入的对象,也就是new ObservableCreate<T>(source).

ObservableCreate我认为算是一种适配器的体现,create()需要返回的是Observable,而我现在有的是(方法传入的是)ObservableOnSubscribe对象,ObservableCreateObservableOnSubscribe适配成Observable
其中subscribeActual()方法表示的是被订阅时真正被执行的方法,放后面解析:

public final class ObservableCreate<T> extends Observable<T> {
    final ObservableOnSubscribe<T> source;
    public ObservableCreate(ObservableOnSubscribe<T> source) {
        this.source = source;
    }
    @Override
    protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
        CreateEmitter<T> parent = new CreateEmitter<T>(observer);
        observer.onSubscribe(parent);
        try {
            source.subscribe(parent);
        } catch (Throwable ex) {
            Exceptions.throwIfFatal(ex);
            parent.onError(ex);
        }
    }复制代码

OK,至此,创建流程结束,我们得到了Observable<T>对象,其实就是ObservableCreate<T>.

到订阅subscribe 结束

subscribe():

    public final void subscribe(Observer<? super T> observer) {
        ...
        try {
            //1 hook相关,略过
            observer = RxJavaPlugins.onSubscribe(this, observer);
            ...
            //2 真正的订阅处
            subscribeActual(observer);
        } catch (NullPointerException e) { // NOPMD
            throw e;
        } catch (Throwable e) {
            //3 错误处理,
            Exceptions.throwIfFatal(e);
            // can't call onError because no way to know if a Disposable has been set or not
            // can't call onSubscribe because the call might have set a Subscription already
            //4 hook错误相关,略过
            RxJavaPlugins.onError(e);

            NullPointerException npe = new NullPointerException("Actually not, but can't throw other exceptions due to RS");
            npe.initCause(e);
            throw npe;
        }
    }复制代码

关于hook的代码:
可以看到如果没有hook,即相应的对象是null,则是传入什么返回什么的

    /**
     * Calls the associated hook function.
     * @param <T> the value type
     * @param source the hook's input value
     * @param observer the observer
     * @return the value returned by the hook
     */
    @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
    public static <T> Observer<? super T> onSubscribe(Observable<T> source, Observer<? super T> observer) {
        //1 默认onObservableSubscribe(可理解为一个flatmap的操作)是null
        BiFunction<Observable, Observer, Observer> f = onObservableSubscribe;
        //2 所以这句跳过,不会对其进行apply
        if (f != null) {
            return apply(f, source, observer);
        }
        //3 返回参数2
        return observer;
    }复制代码

我也是验证了一下 三个Hook相关的变量,确实是null:

        Consumer<Throwable> errorHandler = RxJavaPlugins.getErrorHandler();
        BiFunction<Observable, Observer, Observer> onObservableSubscribe = RxJavaPlugins.getOnObservableSubscribe();
        Function<Observable, Observable> onObservableAssembly = RxJavaPlugins.getOnObservableAssembly();

        Log.e(TAG, "errorHandler = [" + errorHandler + "]");
        Log.e(TAG, "onObservableSubscribe = [" + onObservableSubscribe + "]");
        Log.e(TAG, "onObservableAssembly = [" + onObservableAssembly + "]");复制代码

所以订阅时的重点就是:

            //2 真正的订阅处
            subscribeActual(observer);复制代码

我们将第一节提到的ObservableCreate里的subscribeActual()方法拿出来看看:

    @Override
    protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
        //1 创建CreateEmitter,也是一个适配器
        CreateEmitter<T> parent = new CreateEmitter<T>(observer);
        //2 onSubscribe()参数是Disposable ,所以CreateEmitter可以将Observer->Disposable 。还有一点要注意的是`onSubscribe()`是在我们执行`subscribe()`这句代码的那个线程回调的,并不受线程调度影响。
        observer.onSubscribe(parent);
        try {
            //3 将ObservableOnSubscribe(源头)与CreateEmitter(Observer,终点)联系起来
            source.subscribe(parent);
        } catch (Throwable ex) {
            Exceptions.throwIfFatal(ex);
            //4 错误回调
            parent.onError(ex);
        }
    }复制代码

Observer是一个接口,里面就四个方法,我们在开头的例子中已经全部实现(打印Log)。

public interface Observer<T> {
    void onSubscribe(Disposable d);
    void onNext(T value);
    void onError(Throwable e);
    void onComplete();
}复制代码

重点在这一句:

 //3 将ObservableOnSubscribe(源头)与CreateEmitter(Observer,终点)联系起来
            source.subscribe(parent);复制代码

sourceObservableOnSubscribe对象,在本文中是:

        new ObservableOnSubscribe<String>() {
            @Override
            public void subscribe(ObservableEmitter<String> e) throws Exception {
                e.onNext("1");
                e.onComplete();
            }
        }复制代码

则会调用parent.onNext()parent.onComplete()parentCreateEmitter对象,如下:

 static final class CreateEmitter<T>
    extends AtomicReference<Disposable>
    implements ObservableEmitter<T>, Disposable {
        final Observer<? super T> observer;
        CreateEmitter(Observer<? super T> observer) {
            this.observer = observer;
        }

        @Override
        public void onNext(T t) {
            ...
            //如果没有被dispose,会调用Observer的onNext()方法
            if (!isDisposed()) {
                observer.onNext(t);
            }
        }

        @Override
        public void onError(Throwable t) {
            ...
            //1 如果没有被dispose,会调用Observer的onError()方法
            if (!isDisposed()) {
                try {
                    observer.onError(t);
                } finally {
                //2 一定会自动dispose()
                    dispose();
                }
            } else {
            //3 如果已经被dispose了,会抛出异常。所以onError、onComplete彼此互斥,只能被调用一次
                RxJavaPlugins.onError(t);
            }
        }

        @Override
        public void onComplete() {
         //1 如果没有被dispose,会调用Observer的onComplete()方法
            if (!isDisposed()) {
                try {
                    observer.onComplete();
                } finally {
                 //2 一定会自动dispose()
                    dispose();
                }
            }
        }

        @Override
        public void dispose() {
            DisposableHelper.dispose(this);
        }

        @Override
        public boolean isDisposed() {
            return DisposableHelper.isDisposed(get());
        }
    }复制代码

总结重点:

  1. ObservableObserver的关系没有被dispose,才会回调ObserveronXXXX()方法
  2. ObserveronComplete()onError() 互斥只能执行一次,因为CreateEmitter在回调他们两中任意一个后,都会自动dispose()。根据第一点,验证此结论。
  3. ObservableObserver关联时(订阅时),Observable才会开始发送数据。
  4. ObservableCreateObservableOnSubscribe(真正的源)->Observable.
  5. ObservableOnSubscribe(真正的源)需要的是发射器ObservableEmitter.
  6. CreateEmitterObserver->ObservableEmitter,同时它也是Disposable.
  7. errorcompletecomplete不显示。 反之会crash,感兴趣的可以写如下代码验证。
      e.onNext("1");
      //先error后complete,complete不显示。 反之 会crash
      //e.onError(new IOException("sb error"));
      e.onComplete();
      e.onError(new IOException("sb error"));复制代码

一个好玩的地方DisposableHelper

原本到这里,最简单的一个流程我们算是搞清了。
还值得一提的是,DisposableHelper.dispose(this);
DisposableHelper很有趣,它是一个枚举,这是利用枚举实现了一个单例disposed state,即是否disposed,如果Disposable类型的变量的引用等于DISPOSED,则起点和终点已经断开联系。
其中大多数方法 都是静态方法,所以isDisposed()方法的实现就很简单,直接比较引用即可.
其他的几个方法,和AtomicReference类搅基在了一起。
这是一个实现引用原子操作的类,对象引用的原子更新,常用方法如下:

//返回当前的引用。
V get()
//如果当前值与给定的expect引用相等,(注意是引用相等而不是equals()相等),更新为指定的update值。
boolean compareAndSet(V expect, V update)
//原子地设为给定值并返回旧值。
V getAndSet(V newValue)复制代码

OK,铺垫完了我们看看源码吧:

public enum DisposableHelper implements Disposable {
    /**
     * The singleton instance representing a terminal, disposed state, don't leak it.
     */
    DISPOSED
    ;

    public static boolean isDisposed(Disposable d) {
        return d == DISPOSED;
    }

    public static boolean dispose(AtomicReference<Disposable> field) {
        //1 通过断点查看,默认情况下,field的值是"null",并非引用是null哦!大坑大坑大坑
        //但是current是null引用
        Disposable current = field.get();
        Disposable d = DISPOSED;
        //2 null不等于DISPOSED
        if (current != d) {
            //3 field是DISPOSED了,current还是null
            current = field.getAndSet(d);
            if (current != d) {
            //4 默认情况下 走不到这里,这里是在设置了setCancellable()后会走到。
                if (current != null) {
                    current.dispose();
                }
                return true;
            }
        }
        return false;
    }复制代码

总结

  1. subscribeActual()方法中,源头和终点关联起来。
  2. source.subscribe(parent);这句代码执行时,才开始从发送ObservableOnSubscribe中利用ObservableEmitter发送数据Observer。即数据是从源头push给终点的。
  3. CreateEmitter 中,只有ObservableObserver的关系没有被dispose,才会回调ObserveronXXXX()方法
  4. ObserveronComplete()onError() 互斥只能执行一次,因为CreateEmitter在回调他们两中任意一个后,都会自动dispose()。根据上一点,验证此结论。
  5. errorcompletecomplete不显示。 反之会crash
  6. 还有一点要注意的是onSubscribe()是在我们执行subscribe()这句代码的那个线程回调的,并不受线程调度影响

转载请标明出处:
juejin.im/post/58c5f8…
本文出自:【张旭童的稀土掘金】(juejin.im/user/56de21…)

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