RXJava2响应式编程框架设计<四>---高阶泛型、手写RxJava2核心实现

在之前三篇中已经对于RxJava2的各种使用及原理有了一定的了解了，接下来则通过手写实现的方式加强对于它的原理的掌握。

<? extend T>和<? super T>阐述：

从是否可读可写角度说明：

在正式手写RxJava代码之前，需要先对其泛型知识做一个巩固，因为RxJava的源码中充斥着大量的泛型，先来贴一个源码中的一处代码：

其实核心就是要了解<? extend T>和<? super T>的使用场景，关于这块在当时学习Kolin时已经阐述得非常之清楚了，可以参考https://www.cnblogs.com/webor2006/p/11291744.html，总结一下就是<? extend T>是协变，只能读，而<? super T>是逆变，只能写。

说到这俩个泛型的区别，我记得在面试时问到候选人这个问题，基本上9成的回答是：“<? extend T>代表只能传T的子类型；<? super T>代表只能传T的父类型。。”，这个回答等于把人当傻子，是个人看到都能说出这点，extend和super从编程语义上也能知道嘛，但是好的回答应该是从使用场景来道出这俩的不同以及怎么使用。

由于之前已经对于这块详细说明过，这里再简单的过一下，温故而知新~~

而如果修改一下：

再来修改：

 

当然可以强制转换倒是可以：

接着咱们添加试一下：

从函数定义角度说明：

• <? extend T>，只能读不能写，很显然适合作为方法的返回值，比如：
  
  
  
• <? super T>，只能写不能值，那适合当参数传递，如下：
  

总结：

• 如果你想从一个数据类型里获取数据，使用 ? extends 通配符（能取不能存）
• 如果你想把对象写入一个数据结构里，使用 ? super 通配符（能存不能取）
• 如果你既想存，又想取，那就别用通配符。

手写RxJava2核心实现：

接下来开启又兴奋又刺激的手撸环节：

框架搭建：

先来建一个文件夹，里面用来存放我们写手的RxJava框架代码：

然后先来定义一个被观察者类：

而看一下RxJava的源码，它其实是实现了一个接口的，如下：

所以校仿一下：

这里为啥是要<? super T>，很明显是要将它做为参数传递的，接下来咱们来定义观察者，也是个接口：

package com.android.rxjavastudy;

import com.android.rxjavastudy.rxjava.Disposable;

public interface Observer<T> {
    void onSubscribe(Disposable d);

    void onNext(T t);

    void onError(Throwable e);

    void onComplete();
}

其中需要一个Disposable，它也是一个接口，定义如下：

package com.android.rxjavastudy.rxjava;

public interface Disposable {

    void dispose(boolean bool);

    boolean isDisposed();
}

Observable.create()：

接下来则来实现一下创建被观察者的逻辑，如下：

先来看一下它的定义，然后咱们再校仿一下：

咱们校仿着定义一下，其中勾子函数的代码一并忽略：

先来看一下源代码的定义：

 

校仿一下：

这里又来参考下源代码的定义：

 

所以接下来定义两个跟发射器相关的接口：

 

好，接下来则再来定义这个类：

 

此时咱们就可以调用咱们自己的编写的RxJava代码了，如下：

这里要来明白一种思想就是：

其实它里面是做了转换了的：

也就是对于源来的功能通过装饰则对原功能进行了加强。

订阅逻辑实现(subscribe)：

接下来则要来实现最核心的订阅方法啦，也就是：

 

那它里面该怎么实现呢？依然先看源码：

所以照抄一下：

所以在ObservableCreate()中来具体实现之：

注意在子类中就木有必要重写subscribe()方法了，它统一由父类Observable来进行管理，那具体在子类中怎么来实现呢？

首先可以回调一下订阅成功的回调：

这里则需要再定义一下，在里面定义成一个内部类，如下：

public class ObservableCreate<T> extends Observable<T> {

    final ObservableOnSubscribe<T> source;

    public ObservableCreate(ObservableOnSubscribe<T> source) {
        this.source = source;
    }

    @Override
    protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
        CreateEmitter<T> parent = new CreateEmitter<>(observer);
        observer.onSubscribe(parent);
    }

    static final class CreateEmitter<T> implements ObservableEmitter<T>, Disposable {
        final Observer<? super T> observer;
        private boolean bool;

        public CreateEmitter(Observer<? super T> observer) {
            this.observer = observer;
        }

        @Override
        public void dispose(boolean bool) {
            this.bool = bool;
        }

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

        @Override
        public void onNext(T value) {
            if (!bool) {
                observer.onNext(value); //observer === MapObserver
            }
        }

        @Override
        public void onError(Throwable throwable) {
            if (!bool) {
                observer.onError(throwable);
            }
        }

        @Override
        public void onComplete() {
            if (!bool) {
                observer.onComplete();
            }
        }
    }
}

此时则会回调咱们的这个应用回调接口了：

好，接下来则应该来回调待观察者的回调方法，来对事件进行发送：

怎么调用呢？比较简单：

此时我们调用发射器的方法：

最终就是直接通过了我们在这定义的发射器的方法：

再转向到了我们的观察者的回调了：

原来是这么个流程，手写了一遍确实顺间另深了对RxJava调用流程的理解了。

运行看一下调用效果：

目前就可以来看一下调用效果了：

加入map操作符复杂实现：

在上面的实现中是一个最为简单的版本，这次准备实现一个map操作符的效果，最终效果如下：

别看只是简单的增加一个操作符，便是实际它内部实现也不是很简单的，下面开始：

新的一个操作符里面肯定又得重新封装一下，那具体怎么封装呢？先看一下源码的实现：

 

校仿一下，先来定义一个抽象类：

然后再来定义ObservableMap：

 

package com.android.rxjavastudy.rxjava;

public class ObservableMap<T, U> extends AbstractObservableWithUpstream<T, U> {
    final Function<? super T, ? extends U> function;

    public ObservableMap(ObserverbleSource<T> source, Function<? super T, ? extends U> function) {
        super(source);
        this.function = function;
    }

    @Override
    protected void subscribeActual(Observer<? super U> observer) {
        //TODO
    }

}

接下来则来生成这个包装类：

Function定义如下：

接下来则来实现ObservableMap这个被观察者的订阅方法，首先肯定也得先回调一下观察者的订阅成功的方法啦：

但是这里改变写法了，先来看一下源码这块的实现，可以参考一下：

其实回调观察者的订阅方法是放到了内部类的父类了，如下：

 

所以，校仿一下：

package com.android.rxjavastudy.rxjava;

//观察者
public abstract class BasicFuseableObserver<T, R> implements Observer<T>, Disposable<R> {
    //观察者
    protected final Observer<? super R> actual;

    protected Disposable disposeble;

    public BasicFuseableObserver(Observer<? super R> actual) {
        this.actual = actual;
    }

    @Override
    public void onSubscribe(Disposable d) {
        this.disposeble = d;
        actual.onSubscribe(d);
    }

    @Override
    public void onError(Throwable e) {
        actual.onError(e);
    }

    @Override
    public void onComplete() {
        actual.onComplete();
    }

    @Override
    public void dispose(boolean bool) {
        disposeble.dispose(bool);
    }

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

注意此时的source是调用onCreate()操作符生成的被观察者，也就是ObservableCreate， 所以当调用：

则会转到它：

最后再又执行到了被观察者的事件回调方法：

好了，整个map操作符的代码就写完了，还是挺绕的，接下来咱们应用一下看下效果：

运行结果:

线程切换：

接下来则来完成一下线程的切换功能，我们之前已经清楚的知道了：

那对于map转换操作符是在哪个线程呢？其实它跟被观察者的回调是在同一个线程的，下面来打印一下验证一下：

 

运行：

 

确实map操作符跟被观察者的事件回调都是由subscribeOn来决定的线程，下面则来实现一下线程切换。

subscribeOn()：

首先先来在观察者中定义这个方法：

此时咱们就给这个方法定义参数了，默认就让它在io线程里，先来调用一下它：

如之前的套路一样，这是一个新的操作符，又得做个被观察者的装饰，所以新建一个：

 

所以此时就可以实例化它了：

接下来则来处理包装被观察者的实现逻辑了，首先还是得先告诉观察者已经订阅成功了，又得有个观察者的包装，老套路如下：

package com.android.rxjavastudy.rxjava.observable;

import com.android.rxjavastudy.rxjava.Disposable;
import com.android.rxjavastudy.rxjava.Observer;
import com.android.rxjavastudy.rxjava.ObserverbleSource;


//指定被观察者在那个线程运行的被观察者
public class ObservableSubscribeOn<T> extends AbstractObservableWithUpstream<T, T> {

    public ObservableSubscribeOn(ObserverbleSource<T> source) {
        super(source);
    }

    @Override
    protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
        //重新包装observer
        final SubscribeOnObserver parent = new SubscribeOnObserver(observer);
        //告诉下游观察者订阅成功
        observer.onSubscribe(parent);
    }

    static final class SubscribeOnObserver<T> implements Observer<T>, Disposable {
        final Observer<? super T> actual;
        Disposable<T> disposable;

        public SubscribeOnObserver(Observer<? super T> actual) {
            this.actual = actual;
        }

        @Override
        public void dispose(boolean bool) {
            this.disposable.dispose(bool);
        }

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

        @Override
        public void onSubscribe(Disposable d) {
            this.disposable = d;
        }

        @Override
        public void onNext(T t) {
            this.actual.onNext(t);
        }

        @Override
        public void onError(Throwable e) {
            this.actual.onError(e);
        }

        @Override
        public void onComplete() {
            this.actual.onComplete();
        }
    }
}

好，接下来就应该是回调被观察者的事件方法了，注意！！此时就需要进行线程的切换了，如下：

于此关于这个方法的逻辑就实现完了，是不是也不是很难？此时我们的map肯定也是在子线程啦，为啥？

好，接下来咱们来验证一下是否已经实现了此功能了：

运行：

但是！！此时next()回调的线程不对呀：

这是因为我们还没有实现observeOn()，所以接下来再来实现它。

observeOn()：

同样的套路，就不多说了，直接贴出实现：

 

package com.android.rxjavastudy.rxjava.observable;

import android.os.Handler;
import android.os.Looper;

import com.android.rxjavastudy.rxjava.Disposable;
import com.android.rxjavastudy.rxjava.Observer;
import com.android.rxjavastudy.rxjava.ObserverbleSource;

//指定观察者在那个线程运行的被观察者
public class ObservableObserveOn<T> extends AbstractObservableWithUpstream<T, T> {

    public ObservableObserveOn(ObserverbleSource<T> source) {
        super(source);
    }

    @Override
    protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
        ObserverOnObserver<T> parent = new ObserverOnObserver<>(observer);
        source.subscribe(parent);
    }


    //包装下游观察者，并关联onNext,.....  放入主线程中执行
    static final class ObserverOnObserver<T> implements Observer<T>, Disposable {
        final Observer<? super T> actual;
        Disposable disposeble;
        private Handler handler;

        ObserverOnObserver(Observer<? super T> actual) {
            this.actual = actual;
            handler = new Handler(Looper.getMainLooper());
        }

        @Override
        public void dispose(boolean bool) {
            this.disposeble.dispose(bool);
        }

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

        @Override
        public void onSubscribe(Disposable d) {
            this.disposeble = d;
            actual.onSubscribe(d);
        }

        @Override
        public void onNext(final T t) {
            handler.post(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    actual.onNext(t);
                }
            });
        }

        @Override
        public void onError(final Throwable e) {
            handler.post(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    actual.onError(e);
                }
            });
        }

        @Override
        public void onComplete() {
            handler.post(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    actual.onComplete();
                }
            });
        }
    }
}

嗯，比较简单，再来应用一下：

运行：

至此，手写RxJava的核心功能就到这，对它的原理了解得也更加透彻了。