RxJava 教程第四部分：并发 之线程调度
MireyaADMF
8年前
<p>由于 Rx 目标是用在异步系统上并且 Rx 支持多线程处理，所以很多 Rx 开发者认为默认情况下 Rx 就是多线程的。 其实实际情况不是这样的， <strong>Rx 默认是单线程的</strong> 。</p> <p>除非你明确的指定线程，否则所有 onNext/onError/onCompleted 以及各个操作函数的调用都是在同一个线程中完成的。例如下面的示例：</p> <pre> <code class="language-java">final BehaviorSubject<Integer> subject = BehaviorSubject.create(); subject.subscribe(i -> { System.out.println("Received " + i + " on " + Thread.currentThread().getId()); }); int[] i = {1}; // naughty side-effects for examples only ;) Runnable r = () -> { synchronized(i) { System.out.println("onNext(" + i[0] + ") on " + Thread.currentThread().getId()); subject.onNext(i[0]++); } }; r.run(); // Execute on main thread new Thread(r).start(); new Thread(r).start(); </code></pre> <p>结果：</p> <pre> <code class="language-java">onNext(1) on 1 Received 1 on 1 onNext(2) on 11 Received 2 on 11 onNext(3) on 12 Received 3 on 12 </code></pre> <p>上面在三个线程中分别调用 subject 的onNext 函数。和 Runnable 中的线程是同一个线程。不管用多少个操作函数串联调用，结果都是同一个线程。</p> <p>subscribeOn 和 observeOn</p> <p>subscribeOn 和 observeOn 分别用来控制 subscription 的调用线程和 接受事件通知（Observer 的 onNext/onError/onCompleted 函数）的线程。</p> <pre> <code class="language-java">public final Observable<T> observeOn(Schedulerscheduler) public final Observable<T> subscribeOn(Schedulerscheduler) </code></pre> <p>在Rx 中你并不直接和 线程 打交道，而是通过 Scheduler 来处理多线程。</p> <p>subscribeOn</p> <p>subscribeOn 用来指定 Observable.create 中的代码在那个 Scheduler 中执行。即使你没有调用 create 函数，但是内部也有一个 create 实现。例如：</p> <pre> <code class="language-java">System.out.println("Main: " + Thread.currentThread().getId()); Observable.create(o -> { System.out.println("Created on " + Thread.currentThread().getId()); o.onNext(1); o.onNext(2); o.onCompleted(); }) //.subscribeOn(Schedulers.newThread()) .subscribe(i -> { System.out.println("Received " + i + " on " + Thread.currentThread().getId()); }); System.out.println("Finished main: " + Thread.currentThread().getId()); </code></pre> <p>结果：</p> <pre> <code class="language-java">Main: 1 Createdon 1 Received 1 on 1 Received 2 on 1 Finishedmain: 1 </code></pre> <p>可以看到上面的代码是在同一个线程中执行，并且是按循序执行的。subscribe 执行完后（包括create 函数里面的 Lambda 表达式的代码）才继续执行后面的代码。</p> <p>如果你把上面的注释掉的代码 .subscribeOn(Schedulers.newThread()) 启用，这结果是这样的：</p> <pre> <code class="language-java">Main: 1 Finishedmain: 1 Createdon 11 Received 1 on 11 Received 2 on 11 </code></pre> <p>这样 create 里面的 Lambda 表达式代码将会在 Schedulers.newThread() 返回的线程中执行。subscribe 不再是阻塞的了。后面的代码可以立即执行，而不用等待 subscribe 返回。</p> <p>有些 Observable 内部会使用它们自己创建的线程。例如 Observable.interval 就是异步的。这种情况下，无需指定新的线程。</p> <pre> <code class="language-java">System.out.println("Main: " + Thread.currentThread().getId()); Observable.interval(100, TimeUnit.MILLISECONDS) .subscribe(i -> { System.out.println("Received " + i + " on " + Thread.currentThread().getId()); }); System.out.println("Finished main: " + Thread.currentThread().getId()); </code></pre> <p>结果：</p> <pre> <code class="language-java">Main: 1 Finishedmain: 1 Received 0 on 11 Received 1 on 11 Received 2 on 11 </code></pre> <p>observeOn</p> <p>observeOn 控制数据流的另外一端。你的 observer 如何收到事件。也就是在那个线程中回调 observer 的 onNext/onError/onCompleted 函数。</p> <pre> <code class="language-java">Observable.create(o -> { System.out.println("Created on " + Thread.currentThread().getId()); o.onNext(1); o.onNext(2); o.onCompleted(); }) .observeOn(Schedulers.newThread()) .subscribe(i -> System.out.println("Received " + i + " on " + Thread.currentThread().getId())); </code></pre> <p>结果：</p> <pre> <code class="language-java">Createdon 1 Received 1 on 13 Received 2 on 13 </code></pre> <p>observeOn 只影响调用该函数以后的操作函数。你可以认为 observeOn 只是拦截了数据流并且对后续的操作有作用。例如：</p> <pre> <code class="language-java">Observable.create(o -> { System.out.println("Created on " + Thread.currentThread().getId()); o.onNext(1); o.onNext(2); o.onCompleted(); }) .doOnNext(i -> System.out.println("Before " + i + " on " + Thread.currentThread().getId())) .observeOn(Schedulers.newThread()) .doOnNext(i -> System.out.println("After " + i + " on " + Thread.currentThread().getId())) .subscribe(); </code></pre> <p>结果：</p> <pre> <code class="language-java">Createdon 1 Before 1 on 1 Before 2 on 1 After 1 on 13 After 2 on 13 </code></pre> <p>可以看到在遇到 observeOn 之前，所有的操作发生在一个线程，之后在另外一个线程。这样可以在 Rx 数据流中不同地方设置不同的线程。</p> <p>如果你知道数据流处理在那些情况需要很长时间，则可以通过这个操作来避免阻塞生产者线程。 比如在 Android 开发过程中的 UI 线程，如果在该线程中读取文件，可能会导致 UI 卡死（ANR）无响应，通过该函数可以指定读取文件在另外一个线程中执行。</p> <p>unsubscribeOn</p> <p>有些 Observable 会依赖一些资源，当该 Observable 完成后释放这些资源。如果释放资源比较耗时的话，可以通过 unsubscribeOn 来指定 释放资源代码执行的线程。</p> <pre> <code class="language-java">Observable<Object> source = Observable.using( () -> { System.out.println("Subscribed on " + Thread.currentThread().getId()); return Arrays.asList(1,2); }, (ints) -> { System.out.println("Producing on " + Thread.currentThread().getId()); return Observable.from(ints); }, (ints) -> { System.out.println("Unubscribed on " + Thread.currentThread().getId()); } ); source .unsubscribeOn(Schedulers.newThread()) .subscribe(System.out::println); </code></pre> <p>结果：</p> <pre> <code class="language-java">Subscribedon 1 Producingon 1 1 2 Unubscribedon 11 </code></pre> <p>Schedulers</p> <p>observeOn 和 subscribeOn 的参数为一个 <a href="/misc/goto?guid=4959671580108704560" rel="nofollow,noindex">Scheduler</a> 对象。Scheduler 是用来协调任务执行的。 RxJava 包含了一些常用的 Scheduler，你也可以自定义 Scheduler。 通过调用 <a href="/misc/goto?guid=4959671580192349342" rel="nofollow,noindex">Schedulers</a> 的工厂函数来获取标准的预定义的 Scheduler。</p> <p>RxJava 内置的 Scheduler 有：</p> <p>– immediate 同步执行</p> <p>– trampoline 把任务放到当前线程的队列中，等当前任务执行完了，再继续执行队列中的任务</p> <p>– newThread 对于每个任务创建一个新的线程去执行</p> <p>– computation 计算线程，用于需要大量 CPU 计算的任务</p> <p>– io 用于执行 io 操作的任务</p> <p>– test 用于测试和调试</p> <p>当前 computation 和 io 的实现是类似的，他们两个主要用来确保调用的场景，相当于文档说明，来表明你当前的任务是何种类型的。</p> <p>大部分的 Rx 操作函数内部都使用了schedulers 。并且大部分的 Observable 操作函数也都有一个使用 Scheduler 参数的重载函数。通过重载函数可以指定该操作函数执行的线程。</p> <p>scheduler 的高级特性</p> <p>Rx scheduler 的使用场景并没有限定在 Rx 中，也可以在普通 Java 代码中使用。</p> <p>执行一个任务</p> <p>Scheduler 有个 createWorker 函数，用来创建一个可以执行的任务（ <a href="/misc/goto?guid=4959671580274307968" rel="nofollow,noindex">Scheduler.Worker</a> ）。然后可以调度该任务：</p> <pre> <code class="language-java">Scheduler.Workerworker = scheduler.createWorker(); worker.schedule( () -> System.out.println("Action")); </code></pre> <p>上面的任务被分配到其指定的线程中了。</p> <p>还可以重复执行任务，或者只执行一次，也可以推迟任务执行：</p> <pre> <code class="language-java">Subscriptionschedule( Action0action, long delayTime, java.util.concurrent.TimeUnitunit) SubscriptionschedulePeriodically( Action0action, long initialDelay, long period, java.util.concurrent.TimeUnitunit) </code></pre> <pre> <code class="language-java">Schedulerscheduler = Schedulers.newThread(); long start = System.currentTimeMillis(); Scheduler.Workerworker = scheduler.createWorker(); worker.schedule( () -> System.out.println(System.currentTimeMillis()-start), 5, TimeUnit.SECONDS); worker.schedule( () -> System.out.println(System.currentTimeMillis()-start), 5, TimeUnit.SECONDS); </code></pre> <p>结果：</p> <pre> <code class="language-java">5033 5035 </code></pre> <p>上面示例中可以看到，推迟执行是从调度开始的时候计算时间的。</p> <p>取消任务</p> <p>Scheduler.Worker 继承至 Subscription。调用 unsubscribe 函数可以取消队列中的任务：</p> <pre> <code class="language-java">Schedulerscheduler = Schedulers.newThread(); long start = System.currentTimeMillis(); Scheduler.Workerworker = scheduler.createWorker(); worker.schedule( () -> { System.out.println(System.currentTimeMillis()-start); worker.unsubscribe(); }, 5, TimeUnit.SECONDS); worker.schedule( () -> System.out.println(System.currentTimeMillis()-start), 5, TimeUnit.SECONDS); </code></pre> <p>结果：</p> <pre> <code class="language-java">5032 </code></pre> <p>第一个任务中调用了 unsubscribe，这样第二个任务被取消了。下面一个示例演示任务没有执行完，被取消的情况，会抛出一个 InterruptedException 异常：</p> <pre> <code class="language-java">Schedulerscheduler = Schedulers.newThread(); long start = System.currentTimeMillis(); Scheduler.Workerworker = scheduler.createWorker(); worker.schedule(() -> { try { Thread.sleep(2000); System.out.println("Action completed"); } catch (InterruptedException e) { System.out.println("Action interrupted"); } }); Thread.sleep(500); worker.unsubscribe(); </code></pre> <p>结果：</p> <pre> <code class="language-java">Actioninterrupted </code></pre> <p>schedule 返回的是一个 Subscription 对象，可以在该对象上调用取消操作，这样可以只取消这一个任务，而不是取消所有任务。</p> <p>RxJava 中现有的 scheduler</p> <p>ImmediateScheduler</p> <p>ImmediateScheduler 并没有做任何线程调度。只是同步的执行任务。嵌套调用会导致任务被递归执行：</p> <pre> <code class="language-java">Schedulerscheduler = Schedulers.immediate(); Scheduler.Workerworker = scheduler.createWorker(); worker.schedule(() -> { System.out.println("Start"); worker.schedule(() -> System.out.println("Inner")); System.out.println("End"); }); </code></pre> <p>结果：</p> <pre> <code class="language-java">Start Inner End </code></pre> <p>TrampolineScheduler</p> <p>TrampolineScheduler 也是同步执行，但是不嵌套任务。而是把后来的任务添加到任务队列中，等前面的任务执行完了 再执行后面的。</p> <pre> <code class="language-java">Schedulerscheduler = Schedulers.trampoline(); Scheduler.Workerworker = scheduler.createWorker(); worker.schedule(() -> { System.out.println("Start"); worker.schedule(() -> System.out.println("Inner")); System.out.println("End"); }); </code></pre> <p>结果：</p> <pre> <code class="language-java">Start End Inner </code></pre> <p>TrampolineScheduler 把任务安排到第一次执行任务的那个线程中执行。这样，第一次调用 schedule 的操作是阻塞的，直到队列执行完。后续的任务，会在这个线程中一个一个的执行，并且后续的调用不会阻塞。</p> <p>NewThreadScheduler</p> <p>NewThreadScheduler 给每个任务创建一个新的线程。</p> <p>定义一个打印线程信息的辅助函数：</p> <pre> <code class="language-java">public static void printThread(String message) { System.out.println(message + " on " + Thread.currentThread().getId()); } </code></pre> <p>示例：</p> <pre> <code class="language-java">printThread("Main"); Schedulerscheduler = Schedulers.newThread(); Scheduler.Workerworker = scheduler.createWorker(); worker.schedule(() -> { printThread("Start"); worker.schedule(() -> printThread("Inner")); printThread("End"); }); Thread.sleep(500); worker.schedule(() -> printThread("Again")); </code></pre> <p>结果：</p> <pre> <code class="language-java">Mainon 1 Starton 11 End on 11 Inneron 11 Againon 11 </code></pre> <p>来自： <a href="/misc/goto?guid=4959671580355611527" rel="nofollow">http://blog.chengyunfeng.com/?p=978</a> </p>