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线程切换哪家强?RxJava与Flow的操作符对比

Flow作为Coroutine版的RxJava,同RxJava一样可以方便地进行线程切换。 本文针对两者在多线程场景中的使用区别进行一个简单对比。

1. RxJava


我们先来回顾一下RxJava中的线程切换 在这里插入图片描述

如上,RxJava使用subscriberOnobserveOn进行线程切换

subscribeOn

subscribeOn用来决定在哪个线程进行订阅,对于Cold流来说即决定了数据的发射线程。使用中有两点注意:

  1. 当调用链上只有一个subscribeOn时,可以出现在任意位置

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

上面两种写法效果是一样的:都是在io线程订阅后发射数据

  1. 当调用链上有多个subscribeOn时,只有第一个生效:

在这里插入图片描述

上面第二个subscribeOn没有意义

observeOn

observeOn用来决定在哪个线程上响应

  1. observeOn决定调用链上下游操作符执行的线程

在这里插入图片描述

上面绿线部分的代码将会运行在主线程

  1. subscribeOn不同,调用链上允许存在多个observeOn且每个都有效

在这里插入图片描述

上面蓝色绿色部分因为observeOn的存在分别切换到了不同线程执行

just

RxJava的初学者经常会犯的一个错误是在Observable.just(...)里做耗时任务。 just并不是接受lambda,所以是立即执行的,不受subscribeOn的影响

在这里插入图片描述

如上,loadDataSync()不会在io执行,

想要在io执行,需要使用Observable.deffer{}

在这里插入图片描述

flatMap

结合上面介绍的RxJava的线程切换,看下面这段代码

在这里插入图片描述

如果我们希望loadData(id)并发执行,那么上面的写法是错误的。

subscribe(io())意味着其上游的数据在单一线程中串行发射。因此虽然flatMap{}返回多个Observable, 都是都在单一线程中订阅,多个loadData始终运行在同一线程。

代码经过一下修改后,可以达到并发执行的效果:

在这里插入图片描述

当订阅flatMap返回的Observable时,通过subscribeOn分别指定订阅线程。

其他类似flatMap这种涉及多个Observable订阅的操作符(例如mergezip等),需要留意各自的subscribeOn的线程,以防不符合预期的行为出现。

2. Flow


接下来看一下 Flow的线程切换 。

Flow是基于CoroutineContext进行线程切换,所以这部分内容需要你对Croutine事先有基本的了解。

在这里插入图片描述 flowOn类似于RxJava的subscribeOn,Flow中没有对应observeOn的操作符,因为collect是一个suspend函数,必须在CoroutineScope中执行,所以响应线程是由CoroutineContext决定的。例如你在main中执行collect,那么响应线程就是Dispatcher.Main

flowOn

flowOn类似于subscribeOn,因为它们都可以用来决定上游线程 在这里插入图片描述 上面代码中,flowOn前面代码将会在IO执行。

subscribeOn不同的是,flowOn允许出现多次,每个都会影响其前面的操作 在这里插入图片描述 上面代码,根据颜色可以看出来flowOn影响的范围

launchIn

collect是suspend函数,所以后续代码因为协程挂起不会继续执行 在这里插入图片描述 所以上面代码可能会不符合预期,因为第一个collect不走完第二个走不到。

正确的写法是为每个collect单独起一个协程 在这里插入图片描述 或者使用launchIn,写法更加优雅 在这里插入图片描述 launchIn不会挂起协程,所以与RxJava的subscribe更加接近。

通过名字可以感觉出来launchIn只不过是之前例子中launch的一个链式调用的语法糖。

flowOf

flowOf类似于Observable.just(),需要注意flowOf内的内容是立即执行的,不受flowOn影响 在这里插入图片描述

希望calculate()运行在IO,可以使用flow{ }

在这里插入图片描述

flatMapMerge

flatMapMerge类似RxJava的flatMap 在这里插入图片描述 如上,2个item各自flatMap成2个item,即一共发射了4条数据,日志输出如下:

inner: pool-2-thread-2 @coroutine#4
inner: pool-2-thread-3 @coroutine#5
inner: pool-2-thread-3 @coroutine#5
inner: pool-2-thread-2 @coroutine#4
collect: pool-1-thread-2 @coroutine#2
collect: pool-1-thread-2 @coroutine#2
collect: pool-1-thread-2 @coroutine#2
collect: pool-1-thread-2 @coroutine#2
复制代码

通过日志我们发现flowOn虽然写在flatMapMerge外面,inner的日志却可以打印在多个线程上(都来自pool2线程池),这与flatMap是不同的,同样场景下flatMap只能运行在线程池的固定线程上。

如果将flowOn写在flatMapMerge内部

在这里插入图片描述

结果如下:

inner: pool-2-thread-2 @coroutine#6
inner: pool-2-thread-1 @coroutine#7
inner: pool-2-thread-2 @coroutine#6
inner: pool-2-thread-1 @coroutine#7
collect: pool-1-thread-3 @coroutine#2
collect: pool-1-thread-3 @coroutine#2
collect: pool-1-thread-3 @coroutine#2
collect: pool-1-thread-3 @coroutine#2
复制代码

inner仍然打印在多个线程,flowOn无论写在flatMapMerge内部还是外部,对flatMapMerge内的处理没有区别。

但是flatMapMerge之外还是有区别的,看下面两段代码 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

通过颜色可以知道flowOn影响的范围,向上追溯到flowOf为止

3. Summary


RxJava的Observable与Coroutine的Flow都支持线程切换,相关API的对比如下:

线程池调度线程操作符数据源同步创建异步创建并发执行
RxJavaSchedulers (io(), computation(), mainThread())subscribeOn, observeOnjustdeffer{}flatMap(inner subscribeOn)
FlowDispatchers (IO, Default, Main)flowOnflowOfflow{}flatMapMerge(inner or outer flowOn)

最后通过一个例子看一下如何将代码从RxJava迁移到Flow

RxJava

RxJava代码如下:

在这里插入图片描述

使用到的Schedulers定义如下: 在这里插入图片描述

代码执行结果:

1: pool-1-thread-1
1: pool-1-thread-1
1: pool-1-thread-1
2: pool-3-thread-1
2: pool-3-thread-1
2: pool-3-thread-1
inner 1: pool-4-thread-1
inner 1: pool-4-thread-2
inner 1: pool-4-thread-1
inner 1: pool-4-thread-1
inner 1: pool-4-thread-2
inner 1: pool-4-thread-2
inner 1: pool-4-thread-3
inner 2: pool-5-thread-1
inner 2: pool-5-thread-2
3: pool-5-thread-1
inner 2: pool-5-thread-2
inner 1: pool-4-thread-3
inner 2: pool-5-thread-2
inner 2: pool-5-thread-3
3: pool-5-thread-1
3: pool-5-thread-1
3: pool-5-thread-1
end: pool-6-thread-1
end: pool-6-thread-1
inner 1: pool-4-thread-3
end: pool-6-thread-1
3: pool-5-thread-1
inner 2: pool-5-thread-1
3: pool-5-thread-1
inner 2: pool-5-thread-3
inner 2: pool-5-thread-1
end: pool-6-thread-1
3: pool-5-thread-3
3: pool-5-thread-3
end: pool-6-thread-1
inner 2: pool-5-thread-3
3: pool-5-thread-3
end: pool-6-thread-1
end: pool-6-thread-1
end: pool-6-thread-1
end: pool-6-thread-1
复制代码

代码较长,通过颜色标记法帮我们理清线程关系

在这里插入图片描述

上色后一目了然了,需要特别注意的是由于flatMap中切换了数据源的同时切换了线程,所以打印 3的线程不是s2 而是 s4

Flow

首相创建对应的Dispatcher

在这里插入图片描述

然后将代码换成Flow的写法,主要遵循下列原则

  • RxJava通过observeOn切换后续代码的线程
  • Flow通过flowOn切换前置代码的线程

在这里插入图片描述

打印结果如下:

1: pool-1-thread-1 @coroutine#6
1: pool-1-thread-1 @coroutine#6
1: pool-1-thread-1 @coroutine#6
2: pool-2-thread-2 @coroutine#5
2: pool-2-thread-2 @coroutine#5
2: pool-2-thread-2 @coroutine#5
inner 1: pool-3-thread-1 @coroutine#10
inner 1: pool-3-thread-2 @coroutine#11
inner 1: pool-3-thread-3 @coroutine#12
inner 1: pool-3-thread-2 @coroutine#11
inner 1: pool-3-thread-3 @coroutine#12
inner 2: pool-4-thread-3 @coroutine#9
inner 1: pool-3-thread-1 @coroutine#10
inner 1: pool-3-thread-3 @coroutine#12
inner 1: pool-3-thread-2 @coroutine#11
inner 2: pool-4-thread-1 @coroutine#7
inner 2: pool-4-thread-2 @coroutine#8
inner 2: pool-4-thread-1 @coroutine#7
inner 2: pool-4-thread-3 @coroutine#9
inner 1: pool-3-thread-1 @coroutine#10
3: pool-4-thread-1 @coroutine#3
inner 2: pool-4-thread-3 @coroutine#9
inner 2: pool-4-thread-2 @coroutine#8
end: pool-5-thread-1 @coroutine#2
3: pool-4-thread-1 @coroutine#3
inner 2: pool-4-thread-2 @coroutine#8
3: pool-4-thread-1 @coroutine#3
end: pool-5-thread-1 @coroutine#2
3: pool-4-thread-1 @coroutine#3
end: pool-5-thread-1 @coroutine#2
end: pool-5-thread-1 @coroutine#2
3: pool-4-thread-1 @coroutine#3
3: pool-4-thread-1 @coroutine#3
end: pool-5-thread-1 @coroutine#2
end: pool-5-thread-1 @coroutine#2
3: pool-4-thread-1 @coroutine#3
3: pool-4-thread-1 @coroutine#3
end: pool-5-thread-1 @coroutine#2
end: pool-5-thread-1 @coroutine#2
inner 2: pool-4-thread-1 @coroutine#7
3: pool-4-thread-1 @coroutine#3
end: pool-5-thread-1 @coroutine#2
复制代码

从日志可以看到,123的时序性以及inner1inner2的并发性与RxJava的一致。

4. FIN


Flow在线程切换方面可以完全取代RxJava的能力,而且将subscribeOnobserveOn两个操作符合二为一成flowOn,学习成本更低。随着flow的操作符种类日趋完善,未来在Android/Kotlin开发中可以跟RxJava说再见了👋🏻

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