Rxjava2.x 源碼解析(二): 線程切換

上一篇文章Rxjava2.x源碼解析(一): 訂閱流程中咱們講了 RxJava2 的訂閱部分的源碼。但 RxJava2 最強大的部分實際上是在異步。默認狀況下,下游接收事件所在的線程和上游發送事件所在的線程是同一個線程。接下來咱們在上一篇文章的示例代碼中加入線程切換相關代碼:php

        // 上游 observable
        Observable<Integer> observable = Observable.create(new ObservableOnSubscribe<Integer>() {
            @Override
            public void subscribe(ObservableEmitter<Integer> emitter) throws Exception {
                Log.d(TAG, "subscribe: ");
                emitter.onNext(1);
                emitter.onNext(2);
                emitter.onComplete();
            }
        });
        // 下游 observer
        Observer<Integer> observer = new Observer<Integer>() {
            @Override
            public void onSubscribe(Disposable d) {
                // onSubscribe 方法會最早被執行
                Log.d(TAG, "onSubscribe: ");
            }

            @Override
            public void onNext(Integer integer) {
                Log.d(TAG, "onNext: ");
            }

            @Override
            public void onError(Throwable e) {
                Log.d(TAG, "onError: ");
            }

            @Override
            public void onComplete() {
                Log.d(TAG, "onComplete: ");
            }
        };

        // 在子線程中進行事件的發送
        observable.subscribeOn(Schedulers.newThread())
                // 切換到UI線程進行監聽
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                // 將上游和下游進行關聯
                .subscribe(observer);
複製代碼

咱們經過subscribeOn(Schedulers.newThread())這行代碼,就能夠將咱們上游的代碼切換到子線程中去執行,經過observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())又能指定下游監聽的代碼執行在主線程(這裏的 AndroidSchedulers 並非RxJava2 默認提供的,而是屬於Android領域的,由RxAndroid這個庫實現)。一行代碼,就能自由切換上下游的代碼執行的線程,這麼騷的操做,究竟是怎麼實現的呢?css

咱們上面兩個方法中傳入的都是一個Scheduler實例,翻譯過來就是「調度器」,負責線程相關的調度。java

那接下來咱們就先從上游相關的subscribeOn(Schedulers.newThread())開始分析。
先從參數入手,看看這個Schedulers.newThread()中執行了什麼:編程

public final class Schedulers {
    static final Scheduler SINGLE;

    static final Scheduler COMPUTATION;

    static final Scheduler IO;

    static final Scheduler TRAMPOLINE;

    // 這裏是 NEW_THREAD
    static final Scheduler NEW_THREAD;

    static final class SingleHolder {...}

    static final class ComputationHolder {...}

    static final class IoHolder {...}

    // 初始化一個默認的 NewThreadScheduler
    static final class NewThreadHolder {
        static final Scheduler DEFAULT = new NewThreadScheduler();
    }

    static {
        ...

        // 由一個新建立的 NewThreadTask 來初始化 NEW_THREAD
        NEW_THREAD = RxJavaPlugins.initNewThreadScheduler(new NewThreadTask());
    }


    @NonNull
    public static Scheduler newThread() {
        return RxJavaPlugins.onNewThreadScheduler(NEW_THREAD);
    }

    ...

    static final class IOTask implements Callable<Scheduler{...}

    // 這裏是 NewThreadTask
    static final class NewThreadTask implements Callable<Scheduler{
        @Override
        public Scheduler call() throws Exception {
            return NewThreadHolder.DEFAULT;
        }
    }

    static final class SingleTask implements Callable<Scheduler{...}

    static final class ComputationTask implements Callable<Scheduler{...}
}
複製代碼

能夠看到,newThread(...)方法會返回一個Scheduler類型的靜態變量NEW_THREAD,而該變量的初始化是在以下的靜態代碼塊中:安全

    static {
        ...

        // 由一個新建立的 NewThreadTask 來初始化 NEW_THREAD,類型爲 Scheduler
        NEW_THREAD = RxJavaPlugins.initNewThreadScheduler(new NewThreadTask());
    }
複製代碼

這裏面建立了一個NewThreadTask實例,該類也比較簡單,就是在call()方法中返回了NewThreadHolder.DEFAULTmarkdown

    static final class NewThreadTask implements Callable<Scheduler{
        @Override
        public Scheduler call() throws Exception {
            return NewThreadHolder.DEFAULT;
        }
    }
複製代碼

NewThreadHolder.DEFAULT則是一個NewThreadScheduler對象:併發

    // 初始化一個默認的 NewThreadScheduler
    static final class NewThreadHolder {
        static final Scheduler DEFAULT = new NewThreadScheduler();
    }
複製代碼

那咱們不由好奇,這個call()方法又是何時調用的呢?咱們繼續回到RxJavaPlugins.initNewThreadScheduler(new NewThreadTask())這行代碼,從名稱來看是初始化NewThreadScheduler對象的,那咱們進去看下是如何進行的:app

    public static Scheduler initNewThreadScheduler(@NonNull Callable<Scheduler> defaultScheduler) {
        ObjectHelper.requireNonNull(defaultScheduler, "Scheduler Callable can't be null");
        Function<? super Callable<Scheduler>, ? extends Scheduler> f = onInitNewThreadHandler;
        if (f == null) {
        // 直接看這裏
            return callRequireNonNull(defaultScheduler);
        }
        return applyRequireNonNull(f, defaultScheduler);
    }
複製代碼

做爲聰明人,咱們直接看callRequireNonNull(defaultScheduler)這行代碼:異步

    static Scheduler callRequireNonNull(@NonNull Callable<Scheduler> s) {
        try {
            // 能夠看到,這裏調用了 s.call(),並將結果返回;若爲空,則報異常
            return ObjectHelper.requireNonNull(s.call(), "Scheduler Callable result can't be null");
        } catch (Throwable ex) {
            throw ExceptionHelper.wrapOrThrow(ex);
        }
    }
複製代碼

能夠看到,裏面直接調用了傳入的參數的call()方法,並返回。
到這裏,就知道了,RxJavaPlugins.initNewThreadScheduler(new NewThreadTask())這行代碼其實就是初始化一個NewThreadScheduler對象。ide

繞了這麼遠,其實Schedulers.newThread()這句就是建立了一個NewThreadScheduler對象,這裏講的比較細。

咱們繼續回來,看看subscribeOn(Schedulers.newThread())裏面作了什麼:

    public final Observable<T> subscribeOn(Scheduler scheduler) {
        ObjectHelper.requireNonNull(scheduler, "scheduler is null");
        return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableSubscribeOn<T>(this, scheduler));
    }
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根據第一篇文章裏的經驗,咱們知道,這裏又是將上一步生成的 Observable 進一步封裝成一個ObservableSubscribeOn並返回。其實,RxJava之因此能進行鏈式調用,無外乎就是在每次調用操做符方法的時候,返回一個 Observable 的引用,可是這個 Observable 所具體指向的對象,多是不一樣的。中間可能就建立了新的對象,通過了一層層的包裝。RxJava 裏裝飾器模式用的仍是比較厲害的,因此說,千萬別覺的實際模式都是虛無縹緲的東西。

這裏返回的是一個ObservableSubscribeOn對象(注意看命名哦!規律以前講過的)

通過上篇文章分析,咱們知道,使用 Observable 的 subscribe 方法進行訂閱的時候,最終會調用到 Observable 的subscribeActual(...)方法,這裏的Observable具體就是ObservableSubscribeOn

    // ObservableSubscribeOn.java
    public void subscribeActual(final Observer<? super T> observer) {
        final SubscribeOnObserver<T> parent = new SubscribeOnObserver<T>(observer);

        observer.onSubscribe(parent);

        parent.setDisposable(scheduler.scheduleDirect(new SubscribeTask(parent)));
    }
複製代碼

能夠看到,這裏將 observer 也進行了包裝,包裝成SubscribeOnObserver對象。也至關於配套啦,haha。

而後又將這個封裝後的對象傳進了一個新建的 SubscribeTask 對象中。

???
這個SubscribeTask又是啥?
這個SubscribeTaskObservableSubscribeOn這個類的內部類,其實就是一個Runnable實現類:

public final class ObservableSubscribeOn<Textends AbstractObservableWithUpstream<TT{
    final Scheduler scheduler;

    public ObservableSubscribeOn(ObservableSource<T> source, Scheduler scheduler) {
        super(source);
        this.scheduler = scheduler;
    }

    @Override
    public void subscribeActual(final Observer<? super T> observer) {
        // 建立一個新的 Observer
        final SubscribeOnObserver<T> parent = new SubscribeOnObserver<T>(observer);

        observer.onSubscribe(parent);

    // 進行線程任務的建立及分發
    parent.setDisposable(scheduler.scheduleDirect(new SubscribeTask(parent)));
    }

    ... 
    // 是個 Runnable 實現類
    final class SubscribeTask implements Runnable {
        private final SubscribeOnObserver<T> parent;

        SubscribeTask(SubscribeOnObserver<T> parent) {
            this.parent = parent;
        }

        @Override
        public void run() {
            // 注意,此處是關鍵,正是從這裏開始,上游(即:source)在新線程從新對下游進行訂閱。
            // 從而達到上游發送事件的線程進行切換的目的
            // 這裏提早提醒下,屢次訂閱,並非只有第一次訂閱指定的線程纔有效,那只是普通使用場景下的「湊巧」
            source.subscribe(parent);
        }
    }
}
複製代碼

到這,咱們總算看到了線程相關的東西了。Runnable 你們確定都熟悉吧?在它的run()方法中,調用了source.subscribe(parent),這裏的 parent 咱們知道,是封裝以後的SubscribeOnObserver,但source又是啥?其實就是咱們在 ObservableSubscribeOn 的構造函數中傳進來的this,即上游的 Observable :

    // Observable.java
    public final Observable<T> subscribeOn(Scheduler scheduler) {
        ObjectHelper.requireNonNull(scheduler, "scheduler is null");
        // 這裏傳進來的 this對象,就是上游 Observable 對象
        return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableSubscribeOn<T>(this, scheduler));
    }
複製代碼

抽象類 Observable 實現了 ObservableSource 接口,這個接口就是咱們進行訂閱時候用到的subscribe(...):

public interface ObservableSource<T{

    void subscribe(@NonNull Observer<? super T> observer);
}
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繼續看這個 run() 方法,它至關因而把以前的上游經過subscribe(...)訂閱到了新的下游。也就是說:

subscribeOn(...)方法的本質是,在指定的線程中將上游和下游進行訂閱`。
複製代碼

這和咱們鏈式調用中最後一步的訂閱本質上是同樣的。

明白了這點,也就能知道,這個線程一旦啓動,新的 observer 接收和處理事件,也是在這個子線程裏。即,默認狀況下它會隨着上游線程的切換而切換,兩者始終在一個線程,除非它經過observeOn(...)自行指定。

咱們如今明白了上游是如何經過一行代碼就能運行在子線程裏,但還沒看到這個線程是何時、如何啓動起來的。

那咱們就回到以前的位置,繼續看scheduler.scheduleDirect(new SubscribeTask(parent))這行代碼,scheduler 具體指NewThreadScheduler,但scheduleDirect(...)這個方法是在父類中實現的,它沒有進行重寫(其餘類型的 scheduler 有進行重寫,好比 ComputationScheduler 等),那就進父類看看:

    // Scheduler.java
    public Disposable scheduleDirect(@NonNull Runnable run, long delay, @NonNull TimeUnit unit) {
        // createWorker()爲抽象方法,由子類實現
        final Worker w = createWorker();

        final Runnable decoratedRun = RxJavaPlugins.onSchedule(run);

        DisposeTask task = new DisposeTask(decoratedRun, w);

        w.schedule(task, delay, unit);

        return task;
    }
複製代碼

這個方法的參數中有個 Runnable 對象,那咱們直接啓動個線程不就行了?固然是能夠的。可是做爲一個成熟的庫,它必定要考慮更多的場景。須要考慮到線程安全問題,以及對線程的控制,好比,經過 Dispose 來截斷上下游之間事件的事件流。

咱們先看final Worker w = createWorker();這行代碼,它建立了一個 Worker,具體點就是NewThreadWorker,這裏貼下NewThreadScheduler.java的源碼:

/**
 * Schedules work on a new thread.
 */

public final class NewThreadScheduler extends Scheduler {

    final ThreadFactory threadFactory;

    private static final String THREAD_NAME_PREFIX = "RxNewThreadScheduler";
    private static final RxThreadFactory THREAD_FACTORY;

    /** The name of the system property for setting the thread priority for this Scheduler. */
    private static final String KEY_NEWTHREAD_PRIORITY = "rx2.newthread-priority";

    static {
        int priority = Math.max(Thread.MIN_PRIORITY, Math.min(Thread.MAX_PRIORITY,
                Integer.getInteger(KEY_NEWTHREAD_PRIORITY, Thread.NORM_PRIORITY)));

        THREAD_FACTORY = new RxThreadFactory(THREAD_NAME_PREFIX, priority);
    }

    public NewThreadScheduler() {
        this(THREAD_FACTORY);
    }

    public NewThreadScheduler(ThreadFactory threadFactory) {
        this.threadFactory = threadFactory;
    }

    @NonNull
    @Override
    public Worker createWorker() {
        return new NewThreadWorker(threadFactory);
    }
}
複製代碼

繼續回到scheduleDirect(...)方法的第 8 行:

 DisposeTask task = new DisposeTask(decoratedRun, w);
複製代碼

它將咱們要執行的 runnable 和 Worker,又封裝進了一個DisposeTask中,便於對流進行控制。DisposeTask是 Scheduler 的靜態內部類,實現了Disposable, Runnable, SchedulerRunnableIntrospection這三個接口:

public abstract class Scheduler {

        ...

    static final class DisposeTask implements DisposableRunnableSchedulerRunnableIntrospection {

        @NonNull
        final Runnable decoratedRun;

        @NonNull
        final Worker w;

        @Nullable
        Thread runner;

        DisposeTask(@NonNull Runnable decoratedRun, @NonNull Worker w) {
            this.decoratedRun = decoratedRun;
            this.w = w;
        }

        @Override
        public void run() {
            runner = Thread.currentThread();
            try {
                decoratedRun.run();
            } finally {
                dispose();
                runner = null;
            }
        }

        @Override
        public void dispose() {
            if (runner == Thread.currentThread() && w instanceof NewThreadWorker) {
                ((NewThreadWorker)w).shutdown();
            } else {
                w.dispose();
            }
        }

        @Override
        public boolean isDisposed() {
            return w.isDisposed();
        }

        @Override
        public Runnable getWrappedRunnable() {
            return this.decoratedRun;
        }
    }
}
複製代碼

建立了 DisposeTask 以後,就將它傳遞給了worker執行:

w.schedule(taskdelayunit);
複製代碼

這行代碼就是開始執行指定任務,咱們能夠進入NewThreadWorker.java源碼中查看詳細細節:

public class NewThreadWorker extends Scheduler.Worker implements Disposable {
    private final ScheduledExecutorService executor;

    volatile boolean disposed;

    public NewThreadWorker(ThreadFactory threadFactory) {
        executor = SchedulerPoolFactory.create(threadFactory);
    }

    @NonNull
    @Override
    public Disposable schedule(@NonNull final Runnable run) {
        return schedule(run, 0null);
    }

    @NonNull
    @Override
    public Disposable schedule(@NonNull final Runnable action, long delayTime, @NonNull TimeUnit unit) {
        if (disposed) {
            return EmptyDisposable.INSTANCE;
        }
        // 最終會調用到 scheduleActual(...)方法
        return scheduleActual(action, delayTime, unit, null);
    }

    public Disposable scheduleDirect(final Runnable run, long delayTime, TimeUnit unit) {
        ScheduledDirectTask task = new ScheduledDirectTask(RxJavaPlugins.onSchedule(run));
        try {
            Future<?> f;
            if (delayTime <= 0L) {
                f = executor.submit(task);
            } else {
                f = executor.schedule(task, delayTime, unit);
            }
            task.setFuture(f);
            return task;
        } catch (RejectedExecutionException ex) {
            RxJavaPlugins.onError(ex);
            return EmptyDisposable.INSTANCE;
        }
    }

    public Disposable schedulePeriodicallyDirect(Runnable run, long initialDelay, long period, TimeUnit unit) {...}

    @NonNull
    public ScheduledRunnable scheduleActual(final Runnable run, long delayTime, @NonNull TimeUnit unit, @Nullable DisposableContainer parent) {
        Runnable decoratedRun = RxJavaPlugins.onSchedule(run);

        /**********************************************
         *** 將咱們的runnable對象,又通過了一層封裝   *****
         *********************************************/

        ScheduledRunnable sr = new ScheduledRunnable(decoratedRun, parent);

        if (parent != null) {
            if (!parent.add(sr)) {
                return sr;
            }
        }

        /*********************************************************************************
         *** 最終會經過 executor 線程池去執行相應的任務,經過Future,來獲取線程執行後的返回值  *****
         ********************************************************************************/

        Future<?> f;
        try {
            if (delayTime <= 0) {
                f = executor.submit((Callable<Object>)sr);
            } else {
                f = executor.schedule((Callable<Object>)sr, delayTime, unit);
            }
            sr.setFuture(f);
        } catch (RejectedExecutionException ex) {
            if (parent != null) {
                parent.remove(sr);
            }
            RxJavaPlugins.onError(ex);
        }

        return sr;
    }

    @Override
    public void dispose() {
        if (!disposed) {
            disposed = true;
            executor.shutdownNow();
        }
    }

    /**
     * Shuts down 
the underlying executor in a non-interrupting fashion.
     */

    public void shutdown() {
        if (!disposed) {
            disposed = true;
            executor.shutdown();
        }
    }

    @Override
    public boolean isDisposed() {
        return disposed;
    }
}
複製代碼

w.schedule(task, delay, unit)最終會調用到第 46 行的scheduleActual(...)方法。在該方法中,又將新傳進來的runnable對象封裝進 ScheduledRunnable ,封裝了這麼多層…~~(>_<)~~。而後就直接將這個 ScheduledRunnable交給線程池去執行了。爲了能在線程執行完以後,接收返回值,使用了Future。再往下,就徹底是線程池相關的知識點了,此處再也不贅述。

到這,咱們就徹底分析完了 RxJava2 是如何經過一行subscribeOn(...)代碼切換上游發送事件所在線程的。接下來咱們就來分析observeOn(...)是如何切換下游處理事件的線程的。

線程的建立,這裏跟以前是相同的。該方法最終會調用到以下重載方法:

    public final Observable<T> observeOn(Scheduler scheduler, boolean delayError, int bufferSize) {
        ...
        // 建立了一個 ObservableObserveOn 並返回
        return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableObserveOn<T>(this, scheduler, delayError, bufferSize));
    }
複製代碼

直接進ObservableObserveOnsubscribeActual(...)方法:

    protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
        if (scheduler instanceof TrampolineScheduler) {
            source.subscribe(observer);
        } else {
            Scheduler.Worker w = scheduler.createWorker();

            source.subscribe(new ObserveOnObserver<T>(observer, w, delayError, bufferSize));
        }
    }
複製代碼

這個方法就比較簡單了,直接將上游和新建立的ObserveOnObserver進行綁定。而且在建立的ObserveOnObserver的同時,也將 worker 傳進去,進行線程任務的相關處理。到這裏,咱們能夠猜測下,封裝以後的新的 ObserveOnObserver 是如何作到使原observer中的任務在指定的線程中執行的。其實就是重寫對應的方法,將以前的邏輯經過worker來指定執行線程。邊追源碼邊猜測,才能更好的理解。

接下來就來看ObservableObserveOn.java#ObserveOnObserver的源碼:

static final class ObserveOnObserver<Textends BasicIntQueueDisposable<T>
    implements Observer<T>, Runnable 
{

        private static final long serialVersionUID = 6576896619930983584L;

        ...

        ObserveOnObserver(Observer<? super T> actual, Scheduler.Worker worker, boolean delayError, int bufferSize) {
            this.downstream = actual;
            this.worker = worker;
            this.delayError = delayError;
            this.bufferSize = bufferSize;
        }

        @Override
        public void onSubscribe(Disposable d) {
            if (DisposableHelper.validate(this.upstream, d)) {
                this.upstream = d;
                if (d instanceof QueueDisposable) {
                    @SuppressWarnings("unchecked")
                    QueueDisposable<T> qd = (QueueDisposable<T>) d;

                    // 注意,這裏調用了 requestFusion  來獲取 mode,以後會用到   
                    int m = qd.requestFusion(QueueDisposable.ANY | QueueDisposable.BOUNDARY);

                    if (m == QueueDisposable.SYNC) {
                        sourceMode = m;
                        queue = qd;
                        done = true;
                        downstream.onSubscribe(this);
                        // 若是是sync,會當即調用 schedule()
                        // 執行線程任務,查看run方法
                        schedule();
                        return;
                    }
                    if (m == QueueDisposable.ASYNC) {
                        sourceMode = m;
                        queue = qd;
                        downstream.onSubscribe(this);
                        return;
                    }
                }

                queue = new SpscLinkedArrayQueue<T>(bufferSize);

                downstream.onSubscribe(this);
            }
        }

        @Override
        public void onNext(T t) {
            if (done) {
                return;
            }

            if (sourceMode != QueueDisposable.ASYNC) {
                queue.offer(t);
            }
            // 執行線程任務,查看run方法
            schedule();
        }

        @Override
        public void onError(Throwable t) {
            if (done) {
                RxJavaPlugins.onError(t);
                return;
            }
            error = t;
            done = true;
            // 執行線程任務,查看run方法
            schedule();
        }

        @Override
        public void onComplete() {
            if (done) {
                return;
            }
            done = true;
            // 執行線程任務,查看run方法
            schedule();
        }

        @Override
        public void dispose() {... }

        @Override
        public boolean isDisposed() {
            return disposed;
        }

        void schedule() {
            if (getAndIncrement() == 0) {
                worker.schedule(this);
            }
        }

        void drainNormal() {
            int missed = 1;

            final SimpleQueue<T> q = queue;
            final Observer<? super T> a = downstream;

            for (;;) {
                // checkTerminated 方法會檢查任務是否執行結束。
                if (checkTerminated(done, q.isEmpty(), a)) {
                    return;
                }

                for (;;) {
                    boolean d = done;
                    T v;

                    try {
                        v = q.poll();
                    } catch (Throwable ex) {
                        Exceptions.throwIfFatal(ex);
                        disposed = true;
                        upstream.dispose();
                        q.clear();
                        a.onError(ex);
                        worker.dispose();
                        return;
                    }
                    boolean empty = v == null;

                    // checkTerminated 方法會檢查任務是否執行結束。
                    if (checkTerminated(d, empty, a)) {
                        return;
                    }

                    if (empty) {
                        break;
                    }

                    a.onNext(v);
                }

                missed = addAndGet(-missed);
                if (missed == 0) {
                    break;
                }
            }
        }

        void drainFused() {...}

        @Override
        public void run() {
            if (outputFused) {
                drainFused();
            } else {
                // outputFused 是跟背壓及操做符相關,這裏直接分析 drainNormal()
                drainNormal();
            }
        }

        boolean checkTerminated(boolean d, boolean empty, Observer<? super T> a) {
            if (disposed) {
                queue.clear();
                return true;
            }
            if (d) {
                Throwable e = error;
                // 是否設置了超時錯誤,是在 observeOn(scheduler, delayError, bufferSize()) 的第二個參數傳入的,
                // 默認傳了false
                if (delayError) {
                    if (empty) {
                        disposed = true;
                        if (e != null) {
                            a.onError(e);
                        } else {
                            a.onComplete();
                        }
                        worker.dispose();
                        return true;
                    }
                } else {
                    // 根據是否報了異常,來決定是執行 onError 仍是 onComplete
                    if (e != null) {
                        disposed = true;
                        queue.clear();
                        a.onError(e);
                        worker.dispose();
                        return true;
                    } else
                    if (empty) {
                        disposed = true;
                        a.onComplete();
                        worker.dispose();
                        return true;
                    }
                }
            }
            return false;
        }

    ...
    }
複製代碼

爲了驗證咱們的猜測,咱們看看在onSubscribe/onNext/onError/onComplete這些函數中都調用了什麼。

咱們發現,在這些函數中,差很少都調用了schedule();(調用 requestFusion(…)相關邏輯暫時忽略)。查看該函數的調用出,在第93行:

        void schedule() {
            if (getAndIncrement() == 0) {
                worker.schedule(this);
            }
        }
複製代碼

這裏直接將this傳遞給了 worker 進行線程任務的執行,這裏的this指的就是ObserveOnObserver,上面說道,它實現了 runnable 接口。而onSubscribe/onNext/onError/onComplete這些函數中都調用了同一個函數schedule();,有理由猜測,對各個函數的區分處理,確定就在重寫的run()方法裏了,查看第150行:

        public void run() {
            if (outputFused) {
                drainFused();
            } else {
                drainNormal();
            }
        }
複製代碼

outputFused 涉及背壓及操做符的相關處理,這裏咱們直接看drainNormal();

       void drainNormal() {
            int missed = 1;

            final SimpleQueue<T> q = queue;
            final Observer<? super T> a = downstream;

            for (;;) {
                // checkTerminated 方法會檢查任務是否執行結束。
                if (checkTerminated(done, q.isEmpty(), a)) {
                    return;
                }

                for (;;) {
                    boolean d = done;
                    T v;

                    try {
                        v = q.poll();
                    } catch (Throwable ex) {
                        Exceptions.throwIfFatal(ex);
                        disposed = true;
                        upstream.dispose();
                        q.clear();
                        a.onError(ex);
                        worker.dispose();
                        return;
                    }
                    boolean empty = v == null;

                    // checkTerminated 方法會檢查任務是否執行結束。
                    if (checkTerminated(d, empty, a)) {
                        return;
                    }

                    if (empty) {
                        break;
                    }
                    // 若是沒結束,就調用新的Observer的 onNext方法
                    a.onNext(v);
                }

                missed = addAndGet(-missed);
                if (missed == 0) {
                    break;
                }
            }
        }
複製代碼

在該方法中,首先經過checkTerminated(...)判斷線程任務是否執行結束(complete或者error),若是沒有,就去執行新的下游Observer的onNext()方法。若是執行完了,就直接返回。

那啥時候調用了新的下游Observer的onComplete/onError方法呢?固然是在checkTerminated(...)方法中啦:

 boolean checkTerminated(boolean d, boolean empty, Observer<? super T> a) {
            if (disposed) {
                queue.clear();
                return true;
            }
            if (d) {
                Throwable e = error;
                // 是否設置了超時錯誤,是在 observeOn(scheduler, delayError, bufferSize()) 的第二個參數傳入的,
                // 默認傳了false
                if (delayError) {
                    if (empty) {
                        disposed = true;
                        if (e != null) {
                            a.onError(e);
                        } else {
                            a.onComplete();
                        }
                        worker.dispose();
                        return true;
                    }
                } else {
                    // 根據是否報了異常,來決定是執行 onError 仍是 onComplete
                    if (e != null) {
                        disposed = true;
                        queue.clear();
                        // 執行 onError
                        a.onError(e);
                        worker.dispose();
                        return true;
                    } else
                    if (empty) {
                        disposed = true;
                        // 執行 onComplete
                        a.onComplete();
                        worker.dispose();
                        return true;
                    }
                }
            }
            return false;
        }
複製代碼

在該方法裏,咱們就看到了對onComplete()/onError方法的調用了。

好了,到這裏,咱們就把rxjava2 中線程切換的知識講完了,裏面還有不少細節須要你們本身細細研究。

總結

  1. 下游observeronSubscribe(...)方法一直是在它所在的線程調用的。即observable.subscribe(observer)這行代碼所在的線程。

  2. subscribeOn(...)指定的是上游發送事件的線程, 好比ObservableOnSubscribesubscribe(ObservableEmitter<Integer> emitter){...}方法執行的線程,在該方法裏咱們每每會調用emitter.onNext(...)/onComplete()/onError(...)來發送事件。

  3. observeOn(...) 指定的是下游接收事件的線程,即onSubscribe(...)/ onNext(...)/onError(...)/onComplete()這些回調方法的執行線程。

  4. 默認狀況下,下游接收事件的線程和上游發送事件的線程,是同一個線程,下游與上游保持一致。上游經過subscribeOn(…)切換線程的時候,下游仍會自動與其保持一致。除非下游單獨經過observeOn(…)來指定下游本身的線程。

此外,還須要特別指出的一點就是,屢次指定上游的線程只有第一次指定的有效這個結論是:
錯誤的 錯誤的 錯誤的

不少文章中也都是這麼說的,可是很遺憾,是錯誤的,由於不少人都只是從表象出發,連續調用兩次subscribeOn,而後在下游Observer的onSubscribe回調裏打印線程名稱,發現一直是第一次指定的那個線程,就開始想固然的總結結論了,他們的代碼應該是下面這樣的:

        // 上游 observable
        Observable<Integer> observable = Observable.create(new ObservableOnSubscribe<Integer>() {
            @Override
            public void subscribe(ObservableEmitter<Integer> emitter) throws Exception {
                Log.d(TAG, "subscribe: ");
                emitter.onNext(1);
                emitter.onNext(2);
                emitter.onComplete();
                Log.d(TAG, "subscribe: 當前線程爲: " + Thread.currentThread().getName());
            }
        });

        // 下游 observer
        Observer<Integer> observer = new Observer<Integer>() {...}

        observable
                // 第一次指定
                .subscribeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                // 第二次指定
                .subscribeOn(Schedulers.newThread())
                // 切換到UI線程進行監聽
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                // 將上游和下游進行關聯
                .subscribe(observer);
複製代碼

打印結果爲:

你不斷調整兩個的位置,發現仍然是指定的第一個有效,彷佛你是對的。不防試試下面的例子:

        // 上游 observable
        Observable<Integer> observable = Observable.create(new ObservableOnSubscribe<Integer>() {
            @Override
            public void subscribe(ObservableEmitter<Integer> emitter) throws Exception {
                Log.d(TAG, "subscribe: ");
                emitter.onNext(1);
                emitter.onNext(2);
                emitter.onComplete();
                Log.d(TAG, "subscribe: 當前線程爲: " + Thread.currentThread().getName());
            }
        });

        // 下游 observer
        Observer<Integer> observer = new Observer<Integer>() {...}

        observable
                // 第一次指定
                .subscribeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                // 建立第一個 onSubscribe
                .doOnSubscribe(new Consumer<Disposable>() {
                    @Override
                    public void accept(Disposable disposable) throws Exception {
                        Log.d(TAG, "accept1: 當前線程爲:" + Thread.currentThread().getName());
                    }
                })
                // 第二次指定
                .subscribeOn(Schedulers.newThread())
                // 建立第二個 onSubscribe
                .doOnSubscribe(new Consumer<Disposable>() {
                    @Override
                    public void accept(Disposable disposable) throws Exception {
                        Log.d(TAG, "accept2: 當前線程爲:" + Thread.currentThread().getName());
                    }
                })
                // 切換到UI線程進行監聽
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                // 將上游和下游進行關聯
                .subscribe(observer);
複製代碼

結果以下:


能夠看到,每一個 doOnSubscribe(...)內的代碼,運行在它上面離它最近的 subscribeOn()指定的線程。也就是說,屢次切換都生效了。這點也能夠參考咱們上面的總結裏的第一條:

下游observeronSubscribe(...)方法一直是在它所在的線程調用的。即observable.subscribe(observer)這行代碼所在的線程。
複製代碼

doOnSubscribe操做符就不展開講了。

再仔細看上面的截圖,發現咱們在第二個doOnSubscribe(...)方法中的代碼反而要比第一個先執行。Why?這實際上是在向上回溯。但願你還能記得,咱們前面說:

subscribeOn(...)方法的本質是,在指定的線程中將上游和下游進行訂閱`。
複製代碼

這個「上游」是個相對概念,上游之上,還有上游,因此就不斷回溯,最終調用到最開始指定的那個線程。

雖然表面上看,確實是第一個指定的有效,可是千萬別被欺騙了。

好了,到這,本篇文章就結束了。文章較長,能夠耐心點,反覆看看。

經過對 RxJava2 的研究,發現裏面涉及到不少知識,我也是一邊讀一遍補其餘知識。好比裏面涉及不少併發編程的知識,而併發編程又須要你對計算機組成原理、操做系統、編譯原理這些有必定的瞭解,還好大學考軟考的時候看過這些方面的書,拾起來相對容易點。

欠的技術債老是要還的,正面剛吧。

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