概述
上一节我们分析了最简单的Rxjava的例子，了解了Rxjava是如何创建事件源，如何发射事件，何时发射事件，也清楚了上游和下游是如何关联起来的。
这一节我们着重来分析下Rxjava强大的线程调度是如何实现的。
简单的例子
private void doSomeWork() {
Observable.create(new ObservableOnSubscribe<String>() {
@Override
public void subscribe(ObservableEmitter<String> e) throws Exception {
Log.i("lx", " subscribe: " + Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(2000);
e.onNext("a");
e.onComplete();
}
}).subscribe(new Observer<String>() {
@Override
public void onSubscribe(Disposable d) {
Log.i("lx", " onSubscribe: " + Thread.currentThread().getName());
}
@Override
public void onNext(String str) {
Log.i("lx", " onNext: " + Thread.currentThread().getName());
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
Log.i("lx", " onError: " + Thread.currentThread().getName());
}
@Override
public void onComplete() {
Log.i("lx", " onComplete: " + Thread.currentThread().getName());
}
});
}
运行结果：
com.rxjava2.android.samples I/lx: onSubscribe: main
com.rxjava2.android.samples I/lx: subscribe: main
com.rxjava2.android.samples I/lx: onNext: main
com.rxjava2.android.samples I/lx: onComplete: main
因为此方法笔者是在main线程中调用的，所以没有进行线程调度的情况下，所有方法都运行在main线程中。但我们知道Android的UI线程是不能做网络操作，也不能做耗时操作，所以一般我们把网络或耗时操作都放在非UI线程中执行。接下来我们就来感受下Rxjava强大的线程调度能力。
private void doSomeWork() {
Observable.create(new ObservableOnSubscribe<String>() {
@Override
public void subscribe(ObservableEmitter<String> e) throws Exception {
Log.i("lx", " subscribe: " + Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(2000);
e.onNext("a");
e.onComplete();
}
}).subscribeOn(Schedulers.io()) //增加了这一句
.subscribe(new Observer<String>() {
@Override
public void onSubscribe(Disposable d) {
Log.i("lx", " onSubscribe: " + Thread.currentThread().getName());
}
@Override
public void onNext(String str) {
Log.i("lx", " onNext: " + Thread.currentThread().getName());
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
Log.i("lx", " onError: " + Thread.currentThread().getName());
}
@Override
public void onComplete() {
Log.i("lx", " onComplete: " + Thread.currentThread().getName());
}
});
}
运行结果：
com.rxjava2.android.samples I/lx: onSubscribe: main
com.rxjava2.android.samples I/lx: subscribe: RxCachedThreadScheduler-1
com.rxjava2.android.samples I/lx: onNext: RxCachedThreadScheduler-1
com.rxjava2.android.samples I/lx: onComplete: RxCachedThreadScheduler-1
只增加了subscribeOn这一句代码， 就发生如此神奇的现象，除了onSubscribe方法还运行在main线程（订阅发生的线程）其它方法全部都运行在一个名为RxCachedThreadScheduler-1的线程中。我们来看看rxjava是怎么完成这个线程调度的。
线程调度subscribeOn
首先我们先分析下Schedulers.io()这个东东。
@NonNull
public static Scheduler io() {
return RxJavaPlugins.onIoScheduler(IO); // hook function
// 等价于
return IO;
}
再看看IO是什么， IO是个static变量，初始化的地方是
IO = RxJavaPlugins.initIoScheduler(new IOTask()); // 又是hook function
// 等价于
IO = callRequireNonNull(new IOTask());
// 等价于
IO = new IOTask().call();
继续看看IOTask
static final class IOTask implements Callable<Scheduler> {
@Override
public Scheduler call() throws Exception {
return IoHolder.DEFAULT;
// 等价于
return new IoScheduler();
}
}
代码层次很深，为了便于记忆，我们再回顾一下：
Schedulers.io()等价于 new IoScheduler()
// Schedulers.io()等价于
@NonNull
public static Scheduler io() {
return new IoScheduler();
}
好了，排除了其他干扰代码，接下来看看IoScheduler()是什么东东了
IoScheduler看名称就知道是个IO线程调度器，根据代码注释得知，它就是一个用来创建和缓存线程的线程池。看到这个豁然开朗了，原来Rxjava就是通过这个调度器来调度线程的，至于具体怎么实现我们接着往下看
public IoScheduler() {
this(WORKER_THREAD_FACTORY);
}
public IoScheduler(ThreadFactory threadFactory) {
this.threadFactory = threadFactory;
this.pool = new AtomicReference<CachedWorkerPool>(NONE);
start();
}
@Override
public void start() {
CachedWorkerPool update = new CachedWorkerPool(KEEP_ALIVE_TIME, KEEP_ALIVE_UNIT, threadFactory);
if (!pool.compareAndSet(NONE, update)) {
update.shutdown();
}
}
CachedWorkerPool(long keepAliveTime, TimeUnit unit, ThreadFactory threadFactory) {
this.keepAliveTime = unit != null ? unit.toNanos(keepAliveTime) : 0L;
this.expiringWorkerQueue = new ConcurrentLinkedQueue<ThreadWorker>();
this.allWorkers = new CompositeDisposable();
this.threadFactory = threadFactory;
ScheduledExecutorService evictor = null;
Future<?> task = null;
if (unit != null) {
evictor = Executors.newScheduledThreadPool(1, EVICTOR_THREAD_FACTORY);
task = evictor.scheduleWithFixedDelay(this, this.keepAliveTime, this.keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS);
}
evictorService = evictor;
evictorTask = task;
}
从上面的代码可以看出，new IoScheduler()后Rxjava会创建CachedWorkerPool的线程池，同时也创建并运行了一个名为RxCachedWorkerPoolEvictor的清除线程，主要作用是清除不再使用的一些线程。
但目前只创建了线程池并没有实际的thread，所以Schedulers.io()相当于只做了线程调度的前期准备。
OK，终于可以开始分析Rxjava是如何实现线程调度的。回到Demo来看subscribeOn()方法的内部实现：
public final Observable<T> subscribeOn(Scheduler scheduler) {
ObjectHelper.requireNonNull(scheduler, "scheduler is null");
return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableSubscribeOn<T>(this, scheduler));
}
很熟悉的代码RxJavaPlugins.onAssembly,上一篇已经分析过这个方法，就是个hook function， 等价于直接return new ObservableSubscribeOn<T>(this, scheduler);， 现在知道了这里的scheduler其实就是IoScheduler。
跟踪代码进入ObservableSubscribeOn，
可以看到这个ObservableSubscribeOn 继承自Observable，并且扩展了一些属性，增加了scheduler。 各位看官，这不就是典型的装饰模式嘛，Rxjava中大量用到了装饰模式，后面还会经常看到这种wrap类。
上篇文章我们已经知道了Observable.subscribe()方法最终都是调用了对应的实现类的subscribeActual方法。我们重点分析下subscribeActual:
@Override
public void subscribeActual(final Observer<? super T> s) {
final SubscribeOnObserver<T> parent = new SubscribeOnObserver<T>(s);
// 没有任何线程调度，直接调用的，所以下游的onSubscribe方法没有切换线程，
//本文demo中下游就是观察者，所以我们明白了为什么只有onSubscribe还运行在main线程
s.onSubscribe(parent);
parent.setDisposable(scheduler.scheduleDirect(new SubscribeTask(parent)));
}
SubscribeOnObserver也是装饰模式的体现， 是对下游observer的一个wrap，只是添加了Disposable的管理。
接下来分析最重要的scheduler.scheduleDirect(new SubscribeTask(parent))
// 这个类很简单，就是一个Runnable，最终运行上游的subscribe方法
final class SubscribeTask implements Runnable {
private final SubscribeOnObserver<T> parent;
SubscribeTask(SubscribeOnObserver<T> parent) {
this.parent = parent;
}
@Override
public void run() {
source.subscribe(parent);
}
}
@NonNull
public Disposable scheduleDirect(@NonNull Runnable run, long delay, @NonNull TimeUnit unit) {
// IoSchedular 中的createWorker()
final Worker w = createWorker();
// hook decoratedRun=run;
final Runnable decoratedRun = RxJavaPlugins.onSchedule(run);
// decoratedRun的wrap，增加了Dispose的管理
DisposeTask task = new DisposeTask(decoratedRun, w);
// 线程调度
w.schedule(task, delay, unit);
return task;
}
回到IoSchedular
public Worker createWorker() {
// 工作线程是在此时创建的
return new EventLoopWorker(pool.get());
}
public Disposable schedule(@NonNull Runnable action, long delayTime, @NonNull TimeUnit unit) {
if (tasks.isDisposed()) {
// don't schedule, we are unsubscribed
return EmptyDisposable.INSTANCE;
}
// action 中就包含上游subscribe的runnable
return threadWorker.scheduleActual(action, delayTime, unit, tasks);
}
最终线程是在这个方法内调度并执行的。
public ScheduledRunnable scheduleActual(final Runnable run, long delayTime, @NonNull TimeUnit unit, @Nullable DisposableContainer parent) {
// decoratedRun = run, 包含上游subscribe方法的runnable
Runnable decoratedRun = RxJavaPlugins.onSchedule(run);
// decoratedRun的wrap，增加了dispose的管理
ScheduledRunnable sr = new ScheduledRunnable(decoratedRun, parent);
if (parent != null) {
if (!parent.add(sr)) {
return sr;
}
}
// 最终decoratedRun被调度到之前创建或从线程池中取出的线程，
// 也就是说在RxCachedThreadScheduler-x运行
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;
}
至此我们终于明白了Rxjava是如何调度线程并执行的，通过subscribeOn方法将上游生产事件的方法运行在指定的调度线程中。
com.rxjava2.android.samples I/lx: onSubscribe: main
com.rxjava2.android.samples I/lx: subscribe: RxCachedThreadScheduler-1
com.rxjava2.android.samples I/lx: onNext: RxCachedThreadScheduler-1
com.rxjava2.android.samples I/lx: onComplete: RxCachedThreadScheduler-1
从上面的运行结果来看，因为上游生产者已被调度到RxCachedThreadScheduler-1线程中，同时发射事件并没有切换线程，所以发射后消费事件的onNext onErro onComplete也在RxCachedThreadScheduler-1线程中。
总结
-
Schedulers.io()等价于new IoScheduler() -
new IoScheduler()Rxjava创建了线程池，为后续创建线程做准备，同时创建并运行了一个清理线程RxCachedWorkerPoolEvictor，定期执行清理任务。 -
subscribeOn()返回一个ObservableSubscribeOn对象，它是Observable的一个装饰类，增加了scheduler。 - 调用
subscribe()方法，在这个方法调用后，subscribeActual()被调用，才真正执行了IoSchduler中的createWorker()创建线程并运行，最终将上游Observable的subscribe()方法调度到新创建的线程中运行。
现在我们知道了被观察者（事件上游）执行线程是如何被调度到指定线程中执行的，但很多情况下，我们希望观察者（事件下游）处理事件最好在UI线程执行，比如更新UI操作等。但下游何时调度，如何调度由于篇幅问题，将放到下节继续分析。敬请期待。
