RxJava lift()原理

lift()方法是RxJava中所有操作符的基礎,可以通過它做各種各樣的變化。弄清楚它的原理,也方便我們理解其他操作符。首先先看幾個相關接口。

Func1 接口

public interface Func1<T, R> extends Function {
    R call(T t);
}

Func1接口會按照泛型參數(shù)的順序傳入T,并返回R

Operator 接口

public interface Operator<R, T> extends Func1<Subscriber<? super R>, Subscriber<? super T>>

按照Func1接口的定義,Operator接口會傳入一個Subscriber<? super R>參數(shù),并返回一個Subscriber<? super T>

關于Operator和lift()中泛型順序的問題

也許有人(is me)第一眼看到Observable<T>Operator<R, T>Func1<T, R>這幾個類的泛型參數(shù),頭都大了,關鍵是Operator的泛型參數(shù)順序為什么是R, T,而不是T, R

其實這里不需要關心順序是什么,只需要記住Operator<R, T>是按照泛型參數(shù)的順序,傳入一個Subscriber<R>參數(shù),并返回一個Subscriber<T>,寫成Operator<A, B>或者Operator<M, N>是沒有任何區(qū)別的。

lift()調用流程

首先需要記住lift()方法是在一個已有Observable上調用的。

lift()方法核心代碼:

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) {
            Subscriber<? super T> st = operator.call(o);
            st.onStart();
            // 這里的onSubscribe是調用lift方法的Observable中的onSubscribe
            onSubscribe.call(st);
        }
    });
}

根據代碼的調用流程來分析:

1、假設已有一個Observable<T>,調用lift()方法,生成一個Observable<R>,此時就有了兩個Observable和兩個OnSubscribe對象。

2、然后調用Observable<R>subscribe()方法,傳入一個Subscriber<R>對象,此時觸發(fā)Observable<R>.onSubscribe.call()方法,也就是上面lift()方法中的call()方法。

3、在該方法中會調用onSubscribe.call()方法,注意這個onSubscribeObservable<T>中的那個OnSubscribe<T>對象,它需要傳入一個Subscriber<T>對象,這個對象是通過operator.call()方法生成的。正是這個Operator對象將兩個Subscriber對象關聯(lián)起來,OnSubscribe<T>在執(zhí)行Subscriber<T>.onNext(T t)方法的時候也會執(zhí)行Subscriber<R>.onNext(R r),而這里從T變成R,正好用到了傳到Operator中的參數(shù)Func1<T, R>

4、如果具體化一點,上面的Observable<T>就是事件源,對它進行lift()變換得到新的Observable<R>,這個新的Observable的回調已經固定,相當于是一個模板(也就是上面lift()方法中的call()方法)。這時調用subscribe(),傳入的Subscriber<R>是用戶定義的事件監(jiān)聽者,但它監(jiān)聽的是新的Observable<R>,這個Observable的回調是固定的,它并不能產生新事件,所以得靠事件源Observable<T>。這個時候Operator生成一個中間的Subscriber<T>對象,該對象的作用就是接收事件源的事件,并將事件轉給用戶定義的Subscriber。這個Subscriber<T>并沒有消耗事件,而是起著一個代理的作用。所以Operator可以看做是一個生成代理的工具類。在這個轉發(fā)過程中有一個數(shù)據類型的變化過程,也是通過Operator轉換器Func1實現(xiàn)的,想怎樣轉換數(shù)據,也是用戶定義后傳到Operator中的。

小結

1、我們需要把Observable的調用看做一條

2、對于Observable<T> -> Observable<R>這個變化,訂閱者為Subscriber<R>,在subscriber()方法調用后,流的順序為倒序的,即從Observable<R> -> Observable<T>,因為我們始終需要調用最開始的事件源。為了滿足這個需求,會通過Operator<R, T>這個代理工具生成一個代理Subscriber<T>,這也解釋了為什么在聲明Operator時泛型參數(shù)的順序寫為R, T,正好可以和這一變化對應起來,用相同的泛型參數(shù)更便于理解。這樣準備工作就都做好了。

3、Observable<T>開始向Subscriber<T>發(fā)送事件,發(fā)送的參數(shù)類型為T,這時候通過轉換器Func1T變成R,這樣就能順利的通過代理Subscriber<T>將事件發(fā)送給Subscriber<R>了。

4、所以流的路線為Observable<R> -> Observable<T> -> Subscriber<T> -> Subscriber<R>。一條線分成兩部分,前半部分為準備工作,后半部分為執(zhí)行操作。

下圖是lift()的過程,其中虛線箭頭代表生成,實線箭頭代表調用。也可以參考 扔物線 - 給 Android 開發(fā)者的 RxJava 詳解 中的配圖。

Image.png

map()方法

map()方法是RxJava中使用lift()最簡單的方法,如果上面lift()方法過于抽象,可以通過該方法來加深理解。

public final <R> Observable<R> map(Func1<? super T, ? extends R> func) {
    return lift(new OperatorMap<T, R>(func));
}
public final class OperatorMap<T, R> implements Operator<R, T> {

    private final Func1<? super T, ? extends R> transformer;

    public OperatorMap(Func1<? super T, ? extends R> transformer) {
        this.transformer = transformer;
    }

    @Override
    public Subscriber<? super T> call(final Subscriber<? super R> o) {
        return new Subscriber<T>(o) {

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

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

            @Override
            public void onNext(T t) {
                try {
                    o.onNext(transformer.call(t));
                } catch (Throwable e) {
                    Exceptions.throwOrReport(e, this, t);
                }
            }

        };
    }

}

看到OperatorMap.call()方法,它直接生成一個新的Subscriber,通過上面的分析可以知道,這是一個代理Subscriber,所以它的onNext()等方法都只是直接調用了外部傳進來的Subscriber

舉個例子:

Observable.just(1.34f, 8.3453f, -534.34f, 392.99f)
        .map(new Func1<Float, Integer>() {
            @Override
            public Integer call(Float aFloat) {
                return Math.round(aFloat);
            }
        })
        .map(new Func1<Integer, String>() {
            @Override
            public String call(Integer integer) {
                return Integer.toBinaryString(integer);
            }
        })
        .subscribe(new Action1<String>() {
            @Override
            public void call(String s) {
                log("2 map onNext->" + s);
            }
        });

// outputs
// 2 map onNext->1
// 2 map onNext->1000
// 2 map onNext->11111111111111111111110111101010
// 2 map onNext->110001001

該例子是一個Float->Integer->String的轉換。我們按上面的流程來分析。

1、生成一個Observable<Float>

2、調用map()生成一個Observable<Integer>

3、再調用map()生成一個Observable<String>

4、subscribe()一個Subscriber<String>。至此流的前半部分完成。

5、執(zhí)行開始,Observable<String>發(fā)送事件,先生成一個Subscriber<Integer>傳給Observable<Integer>Observable<Integer>.onSubscribe.call())。

6、Observable<Integer>開始發(fā)送事件,同樣的生成一個Subscriber<Float>傳給Observable<Float>Observable<Float>.onSubscribe.call())。

7、真正發(fā)送事件開始,Observable<Float>調用Subscriber<Float>.onNext(Float)等方法,同時Subscriber<Integer>.onNext(Integer)被調用,同時Subscriber<String>.onNext(String)被調用,事件發(fā)送完成。

8、雖然是流的模型,但其實是一堆內部類和外部類的嵌套關系。

參考資料

給 Android 開發(fā)者的 RxJava 詳解 - 變換的原理:lift()

謎之RxJava (二) —— Magic Lift

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