Rxjava实现原理

RxJava（Reactive Extensions for Java）是一个响应式编程库，它提供了一种声明式的异步数据流编程模型，基于观察者模式和响应式编程原则。RxJava 允许开发者以声明式的方式编写非阻塞的、异步的数据处理代码，非常适合处理事件流、网络请求、数据库操作等场景。

下面是 RxJava 的核心概念及其实现原理的分析：

核心概念

Observable（可观察者）: 这是数据源，它负责发射数据项或通知事件（如完成或错误）。Observable 类似于事件的生产者。
Observer（观察者）: 这是数据的消费者，它订阅 Observable，并处理来自 Observable 的数据或事件。
Subscription（订阅）: 当一个 Observer 订阅一个 Observable 时，会返回一个 Subscription 对象，该对象提供了 cancel() 方法来取消订阅。
Subject（主题）: 它既是 Observable 也是 Observer，可以作为 Observable 和 Observer 之间的桥梁，实现多路广播。
Schedulers（调度器）: 用于控制 Observable 发射数据的线程和 Observer 接收数据的线程，可以实现异步或同步操作。

RxJava 实现原理

RxJava 的核心在于其事件驱动和异步处理的能力，以下是从源码角度分析 RxJava 如何实现这些能力：

Observable

Observable 的实现基于 Observer 接口和 Subscription 接口。Observable 的 subscribeActual 方法是其核心，它负责创建一个订阅者（可能是 Observer 的实现），然后调用 onSubscribe 方法传递一个 Subscription 实例给订阅者，最后调用 subscribeOn 调度器来切换线程并开始数据的发射。

Observer

Observer 接口包含 onNext、onError 和 onComplete 方法，用于接收数据、错误和完成通知。Observer 的实例在订阅时会收到一个 Subscription 对象，可以调用其 cancel 方法取消订阅。

Subscription

Subscription 接口提供 cancel 方法，用于取消订阅。在 Observable 开始发射数据前，会创建一个 Subscription 实例，并通过 onSubscribe 方法传递给 Observer。

Schedulers

Schedulers 提供了多种策略来控制任务的执行环境，如 Schedulers.io()、Schedulers.computation()、Schedulers.newThread() 和 Schedulers.trampoline() 等。Schedulers 的实现涉及 ScheduledExecutorService 或 Looper 等底层机制，通过提交任务到不同的线程池或消息循环来实现异步操作。

主要流程

创建 Observable 实例。
调用 subscribe 方法订阅 Observable，传入 Observer 或 Subscriber。
Observable 内部调用 subscribeActual 方法，创建订阅者和 Subscription，并传递给 Observer。
Observable 调用 subscribeOn 调度器来切换线程并开始数据发射。
数据通过 Observer 的 onNext 方法发送给订阅者。
如果发生错误，则调用 onError 方法。
当数据流结束时，调用 onComplete 方法。

源码分析

以 Observable.just 方法为例，它用于创建一个发射单个值的 Observable：

Java

1public static <T> Observable<T> just(T value) {
2    ObjectHelper.requireNonNull(value, "value is null");
3    return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableJust<T>(value));
4}
5
6static final class ObservableJust<T> extends Observable<T> {
7    final T value;
8
9    ObservableJust(T value) {
10        this.value = value;
11    }
12
13    @Override
14    protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
15        if (observer instanceof ConditionalObserver) {
16            ((ConditionalObserver<? super T>) observer).onSubscribe(EmptyDisposable.INSTANCE);
17            if (!tryEmit(value, observer)) {
18                return;
19            }
20        } else {
21            observer.onSubscribe(EmptyDisposable.INSTANCE);
22            observer.onNext(value);
23        }
24        observer.onComplete();
25    }
26}

在这个例子中，ObservableJust 类继承自 Observable，并在 subscribeActual 方法中实现了数据的发射。可以看到，它首先检查 Observer 是否实现了 ConditionalObserver 接口，然后根据接口的不同，调用相应的 onNext 方法，并最终调用 onComplete 方法。

总的来说，RxJava 通过 Observable 和 Observer 的解耦设计，以及强大的 Schedulers 线程调度能力，实现了高效、灵活的异步数据流处理机制。