RxJava 从入门到实战：Android 开发者的异步编程神器

Android童话镇
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一、RxJava 是什么？用生活例子秒懂

RxJava 是一个处理异步事件的库，核心思想可以用「观察者模式」和「异步编程」概括。举个生活例子：

  • 观察者模式：就像台灯观察开关，开关（被观察者）动作时（开 / 关），台灯（观察者）会响应（亮 / 灭）。

  • 异步编程：比如你烧水时，不用一直盯着水壶（同步等待），可以去做其他事（异步），水开了（事件触发）再回来处理。

在代码中，RxJava 通过以下核心组件实现这一逻辑：

  • Observable（被观察者） ：生产事件（如网络请求结果、按钮点击）。
  • Observer/Subscriber（观察者） ：消费事件并处理（如更新 UI、存储数据）。
  • 操作符（Operator） ：加工事件（如过滤、转换、合并）。
  • Scheduler（调度器） ：控制事件在哪个线程运行（如后台线程请求数据，主线程更新 UI）。

二、RxJava 基础：3 步实现异步操作

以「点击按钮加载图片」为例：

  1. 创建被观察者（Observable）

    java

    // 从网络获取图片URL
Observable<String> imageUrlObservable = Observable.create(emitter -> {
    String url = network.getImageUrl(); // 模拟网络请求
    emitter.onNext(url); // 发送URL事件
    emitter.onCompleted(); // 事件结束
});

  2. 创建观察者（Subscriber）

    java

    Subscriber<String> imageSubscriber = new Subscriber<String>() {
    @Override
    public void onNext(String url) {
        Bitmap bitmap = loadBitmap(url); // 加载图片
        imageView.setImageBitmap(bitmap); // 更新UI
    }
    @Override
    public void onCompleted() {}
    @Override
    public void onError(Throwable e) {
        e.printStackTrace();
    }
};

  3. 订阅并设置线程

    java

    imageUrlObservable
    .subscribeOn(Schedulers.io()) // 网络请求在IO线程
    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // UI更新在主线程
    .subscribe(imageSubscriber); // 建立订阅关系

三、RxJava 2.0 的重大升级：更清晰的架构

2.0 版本针对 1.x 的痛点做了关键改进：

  1. 背压处理（Backpressure）

    • 1.x 中 Observable 无法处理大数据流，可能导致 OOM（内存溢出）。
    • 2.0 引入Flowable，通过Subscription.request(n)让观察者控制数据接收量，避免内存压力。

    java

    Flowable.range(0, 1000) // 生成1000个数字
    .subscribe(new Subscriber<Integer>() {
        private Subscription sub;
        @Override
        public void onSubscribe(Subscription s) {
            sub = s;
            sub.request(10); // 先请求10个数据
        }
        @Override
        public void onNext(Integer num) {
            // 处理数据后再请求下一批
            sub.request(10);
        }
        // 省略onError和onCompleted
    });

  2. 新增观察者类型

    • Single：只处理单个成功事件或错误（如登录结果）。
    • Completable：只处理完成或错误（如数据库操作）。
    • Maybe：兼具 Single 和 Completable 的特性（可能有结果或无结果）。

  3. 操作符和线程优化

    • 操作符返回值更明确（如toList()从Observable<List>改为Single<List>）。
    • 移除Schedulers.immediate()，新增Flowable专属操作符。

四、核心操作符：代码的「瑞士军刀」

操作符是 RxJava 的灵魂，能让复杂逻辑变得简洁：

  1. map：数据类型转换

    java

    // 将字符串URL转为Bitmap
Observable<String> urlObservable = ...;
urlObservable.map(url -> loadBitmap(url)) // 每个URL转成Bitmap
    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
    .subscribe(bitmap -> imageView.setImageBitmap(bitmap));

  2. flatMap：解决嵌套回调

    java

    // 先获取用户ID，再根据ID获取用户信息
getUserId()
    .flatMap(id -> getUserInfo(id)) // 嵌套请求转为链式调用
    .subscribe(user -> showUserInfo(user));

  3. filter：过滤事件

    java

    // 只处理偶数
Observable.range(1, 10)
    .filter(num -> num % 2 == 0)
    .subscribe(System.out::println); // 输出2,4,6,8,10

  4. throttleFirst：防抖处理

    java

    // 按钮点击防抖（500ms内只响应一次）
RxView.clicks(button)
    .throttleFirst(500, TimeUnit.MILLISECONDS)
    .subscribe(() -> loadData());

五、线程调度：告别 Handler 和 AsyncTask

RxJava 通过subscribeOn和observeOn轻松切换线程：

java

Observable.create(emitter -> {
    // 耗时操作在IO线程（由subscribeOn指定）
    String data = db.query(); // 数据库查询
    emitter.onNext(data);
})
.subscribeOn(Schedulers.io()) // 被观察者在IO线程运行
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 观察者在主线程运行
.subscribe(data -> textView.setText(data));

  • 关键规则：

    • subscribeOn：指定被观察者（如网络请求）的线程，可多次调用但仅第一次有效。
    • observeOn：指定后续操作的线程，可多次调用（每次切换后续逻辑的线程）。

六、实战场景：RxJava 与常用库结合

  1. 与 Retrofit 结合（网络请求）

    java

    // Retrofit接口定义
@GET("user/{id}")
Observable<User> getUser(@Path("id") String userId);

// 使用RxJava处理
api.getUser("123")
    .subscribeOn(Schedulers.io())
    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
    .subscribe(user -> showUserProfile(user));

  2. RxBinding 处理 UI 事件

    java

    // 文本变化监听（自动转为Observable）
RxTextView.textChanges(editText)
    .debounce(300, TimeUnit.MILLISECONDS) // 输入暂停300ms后触发
    .filter(text -> text.length() >= 3) // 至少输入3个字符
    .subscribe(keyword -> search(keyword));

  3. RxBus 替代 EventBus

    java

    // 发布事件
RxBus.getInstance().post(new LoginEvent(true));

// 订阅事件
RxBus.getInstance().toObservable(LoginEvent.class)
    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
    .subscribe(event -> updateUI(event.isLogin()));

七、为什么选择 RxJava？对比传统方案

场景传统方案（Handler/AsyncTask）RxJava 方案
网络请求 + UI 更新嵌套 Callback，代码混乱（回调地狱）链式调用，逻辑清晰
多任务串行处理手动控制任务顺序，易出错flatMap 轻松串联任务
复杂线程切换手动调用 Handler.post ()，代码冗余observeOn/subscribeOn 一行切换，支持多次切换
事件防抖 / 节流自定义定时器或计数器throttleFirst/debounce 等操作符直接实现

八、避坑指南：新手常见问题

  1. 内存泄漏

    • 订阅后必须调用disposable.dispose()取消订阅，推荐用CompositeDisposable管理：

      java

      private CompositeDisposable compositeDisposable = new CompositeDisposable();
// 订阅时添加到集合
compositeDisposable.add(observable.subscribe(...));
// 销毁时取消所有订阅
@Override protected void onDestroy() {
    compositeDisposable.clear();
    super.onDestroy();
}

  2. 背压处理

    • 处理大数据流时必须使用 Flowable，并调用subscription.request(n)控制数据量。

  3. 操作符选择

    • map用于一对一转换，flatMap用于一对多或嵌套异步，concatMap保证顺序，mergeMap并发处理。

九、总结：RxJava 的核心优势

  • 代码简洁：链式调用避免回调地狱，逻辑更清晰。

  • 线程灵活：一行代码切换线程，无需手动管理 Handler。

  • 功能强大：丰富的操作符（过滤、转换、合并等）应对复杂场景。

  • 社区活跃：与 Retrofit、RxBinding 等库无缝集成，生态完善。

掌握 RxJava，能让你在处理异步任务、复杂逻辑时事半功倍，是 Android 进阶的必备技能！

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