前言
本系列文章適用于已經了解 RxJava 的讀者,深入貫徹其原理,加深對其的認識。如果從未了解過 RxJava 的讀者們,建議先熟悉它。
RxJava 0.x
RxJava 最早是 Netflix 參照微軟的 Rx.Net,在 Java 上實現一套類似的庫,0.x 其實就是社區內部迭代開發的時代。
在 0.x 的迭代過程中,API 還不穩定,在長期的變更中,逐步完善了 Observable,Publisher,Subscriber,Scheduler 等接口以及大量的操作符。
Reactive Streams
在開發 RxJava 早期版本的過程中,開發組也參與了制定 Reactive Streams 規范。
但是 RxJava1 并沒有遵循這個規范,因為考慮到下面幾個原因:
- Subscriber.onComplete 和 當時的 Observer.onCompleted 相差一個字母,導致 API 不能兼容。
- RxJava 中的 Subscription 和 RS 中的有些細微的區別,它不能在沒有較大變動的情況下實現 request(n) 方法,因此 RxJava 引入了 Producer 這個接口,并混在了 Subscriber 中。
- RS 彼時不是穩定版本,也在持續修訂中。
因此 RxJava 開發組決定在 2.0 版本中正式支持 RS 規范,在 1.x 版本中實現類似的機制,而不像在 2.0 中直接使用 RS 的接口。
Backpressure
由于 RS 的影響,在 0.20.0-RC1 中 RxJava 第一次引入 Backpressure 的概念,從此 RxJava 變成了一個讓人愛恨交織的庫。事實上 RxJava 開發組也曾表示,在 RxJava 早期版本中,在 Observable 混入 Backpressure 是一個重大的失誤。
- 由于 Backpressure 是在中間版本引入的,因此部分操作符支持,部分操作符不支持,導致對使用者有些混亂和不友好。
- 在熱數據源中(如點擊事件),是無法被正確地 backpressured ,從而導致經常出現意外的
MissingBackpressureException
。
事實上正如現在 2.x 中做的那樣,正確的做法是應該把模塊分為 支持 Backpressure 和不支持的兩類。在 io.reactivex.Observable
中徹底移除了 Backpressure,而 io.reactivex.Flowable
則遵循 RS 規范支持 Backpressure。
RxJava 1.x
經過兩年多的迭代,RxJava 在 14 年 9 月發布了 1.0.0 正式版。
上面有提到,其實 1.x 是一個類似 RS 的版本,但是不依賴 RS 的接口。同時對比 0.x,做了如下的更改。
依賴方式
groupId | artifactId | |
---|---|---|
0.x | com.netflix.rxjava | rxjava-core |
1.x | io.reactivex | rxjava |
拆分項目
在 RxJava 1.0.0 發布之際,把 JVM 上其他語言的實現和子工程都獨立出去了,而在 RxJava 庫中只保留了 Java 版的實現。
如:
其他
新增和廢棄了部分操作符,修復了大量的 BUG。
RxJava 2.x
RxJava 2.0.0 正式版發布于 2016 年 9 月底。
筆者也曾寫過一篇 《淺談RxJava與2.0的新特性》,不過寫那篇文章時還在版本還在 2.0.0-RC1,以現在的角度看起來不免顯得不夠全面,因此最好的理解方式還是看官方的 Wiki。
類型
1.x | 2.x | |
---|---|---|
Single/Completable | Maybe | 0 或 1 數據源 |
Observable | Flowable | 多數據源 |
Subject | Processor | 熱數據源 |
正如上面所說的,RxJava2 遵循了 RS 規范,其冷數據源真正實現的類型就是 Flowable,熱數據源的實現則在io.reactivex.processors
包中。
同時也把 Observable 中舊的 Backpressure 徹底移除,因此在 RxJava2 中使 用 Observable 再也不會拋出MissingBackpressureException
。
Observable 與 Flowable
在 RxJava2 中, Flowable 和 Observable 雖然實現的代碼復用了一部分,但是機制卻大相徑庭。這里要涉及到數據源的三種模型:
數據源
- 響應式推:如鼠標點擊事件。此時生產者無條件產生數據,消費者負責配合生產者。
- 同步拉:如
Iterable
的迭代。此時消費者提出要求,生產者配合消費者下發,數據源是確定的。 - 異步拉:如
Future
,Processor
。消費者提出要求,生產者據此下發數據,但是數據到來不確定。
Observable
在 Observable 中,消費者是無權提出要求的,即數據都是生產者提供的,消費者只能被動接受。雖然數據源不確定,但是對消費者是透明的,只能被動等待數據。由于 Observable 已經徹底移除了 Backpressure,因此對于消費速度和生產速度不協調時,中間操作符可能會創建 Buffer(如 observeOn)來緩存數據。因此數據在無限的積累中可能會導致 OOM, 但不再會拋出MissingBackpressureException
。
Flowable
在 Flowable 中,消費者通過Subscription
主動的向生產者提出自己需求的數量,上游據此發射數據。從而就有生產和消費的矛盾。如果是數據源是響應式推或者異步拉時,可能會導致MissingBackpressureException
。
舉例
這么說有點抽象,我們舉個例子。Subject / Processor 就是對應異步拉的數據源,也是熱數據源。消費者在訂閱他們后,無論是否可以 request,數據的是否產生以及產生速度也是未知的。
在接受到onNext
時:
- Subject 直接轉發給下游
- Prosessor 檢查下游的 request 數目,如果少于已經發送的數目,則拋出
MissingBackpressureException
因此使用Prosessor
稍有不慎就會出錯哦。當然在實際使用中Flowable.subscribe()
時,內置的 Subscriber 通常都會在 onSubscribe 時直接向生產者request(Long.MAX_VALUE)
,在 RxJava2 Long.MAX_VALUE 是一個特殊值,意味著無限流。大家可參見 subscribers
選擇
對于 Observable 與 Flowable 的選擇官方也有提示:
-
選擇 Observable:
- 處理不超過 1000 個數據時,因為數據很少,一般不會觸發 OOM
- 處理 GUI 或者點擊事件時,因為這些事件是異步推的,很難被 backpressured 也一般不這樣做
- 數據源本質上是同步的,但是平臺不支持 Java Stream API 或者你想用 RxJava 豐富的操作符,因為 Observable 比 Flowable 的性能更好
-
選擇 Flowable:
- 處理 10k+ 數據且數據源是可控的
- 基于拉的且阻塞的數據源
拆分之爭
事實上 RxJava 自 16年 開始社區一度有討論是否要把 RxJava2 拆分成多個庫,因為:
- 區分是否支持 Backpressure
- 將通用的代碼獨立出去,如
Scheduler
、SimpleQueue
- 減少包體積的大小
但是最終經過討論后還是放棄了:
- 使用 Proguard 來壓縮 RxJava2 的效果非常好,基本上是用多少保留多少代碼
- 如果拆分開,強行逼迫使用者需要了解 Backpressure 的概念,且增加了使用方的麻煩,因為他們需要區分自己到底需要哪些庫
- 多個不同版本子庫的組合可能會導致兼容問題
- 拆分后,Observable 和 Flowable 互不依賴,互轉需要使用靜態方法,打斷了鏈式操作
- ...
結語
如果您作為一個 Android 開發者,正在糾結于 RxJava 帶來的好處和他的龐大的體積,那么您可以打消這個顧慮了,只要正確地配置了 Proguard,RxJava 對您包體積大小的影響微乎其微。反過來說,如果沒有配置 Proguard,那么是否引入 RxJava 確實是值得思考的一件事。
事實上,做一個 Android 開發者,筆者認為 RxJava 簡直是為 Android 而生的,天生響應式的事件與 RxJava 的結合能大幅提供您的工作效率。前提是您有一些函數式編程的思維,能把流程拆解成一個個操作符。