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>