RxJava2源码分析(三):线程调度分析2

简介: 线程调度分析

observeOn方法分析

  直接看源码,如下

public final Observable<T> observeOn(Scheduler scheduler) {
        return observeOn(scheduler, false, bufferSize());
    }
public final Observable<T> observeOn(Scheduler scheduler, boolean delayError, int bufferSize) {
        ObjectHelper.requireNonNull(scheduler, "scheduler is null");
        ObjectHelper.verifyPositive(bufferSize, "bufferSize");
        return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableObserveOn<T>(this, scheduler, delayError, bufferSize));
    }

从上面的代码可以看出,observeOn方法最终调用的是含有三个参数的observeOn方法,而这个方法的作用是返回了ObservableObserveOn类的实例并将observeOn方法的参数scheduler注入其中。 现在来看实例化ObservableObserveOn类的时候都做了什么,ObservableObserveOn类的代码如下

public final class ObservableObserveOn<T> extends AbstractObservableWithUpstream<T, T> {
    final Scheduler scheduler;
    final boolean delayError;
    final int bufferSize;
    public ObservableObserveOn(ObservableSource<T> source, Scheduler scheduler, boolean delayError, int bufferSize) {
        super(source);
        this.scheduler = scheduler;
        this.delayError = delayError;
        this.bufferSize = bufferSize;
    }
    @Override
    protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
        if (scheduler instanceof TrampolineScheduler) {
            source.subscribe(observer);
        } else {
            Scheduler.Worker w = scheduler.createWorker();
            source.subscribe(new ObserveOnObserver<T>(observer, w, delayError, bufferSize));
        }
    }
    //...
    //省略部分代码
}

可以看到,实例化ObservableObserveOn类的时候,将ObservableSubscribeOn的实例及AndroidSchedulers.mainThread()还有其他的两个默认参数都作为了它的成员变量保存。

  由前面的两篇文章可知,下游的subscribe方法最终会调用上游的subscribeActual方法,所以会调用这里的subscribeActual方法,代码如下

protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
        if (scheduler instanceof TrampolineScheduler) {
            source.subscribe(observer);
        } else {
            Scheduler.Worker w = scheduler.createWorker();
            source.subscribe(new ObserveOnObserver<T>(observer, w, delayError, bufferSize));
        }
    }

现在来一句句的分析上面的代码,首先if条件肯定是不成立的,因为这里scheduler其实是HandlerScheduler,为什么是HandlerScheduler呢?我们来一点点的分析,由

observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())

这句代码可以知道,observeOn方法的参数是AndroidSchedulers.mainThread(),那这个AndroidSchedulers.mainThread()又是什么呢?看代码

public static Scheduler mainThread() {
        return RxAndroidPlugins.onMainThreadScheduler(MAIN_THREAD);
    }
//上面的方法,返回的就是MAIN_THREAD,而MAIN_THREAD最终返回的是
//MainHolder.DEFAULT
private static final Scheduler MAIN_THREAD = RxAndroidPlugins.initMainThreadScheduler(
            new Callable<Scheduler>() {
                @Override public Scheduler call() throws Exception {
                    return MainHolder.DEFAULT;
                }
            });
//上面的MainHolder.DEFAULT就是实例化了HandlerScheduler
 private static final class MainHolder {
        static final Scheduler DEFAULT
            = new HandlerScheduler(new Handler(Looper.getMainLooper()), false);
    }

上面贴出的代码都是与

AndroidSchedulers.mainThread()

有关的代码,从上面的代码中可以得出结论,AndroidSchedulers.mainThread()最终是实例化了HandlerScheduler,所以,subscribeActual方法中的scheduler是HandlerScheduler,所以,if语句的条件不成立,这里会执行subscribeActual方法中的else语句,即执行下面的代码

 Scheduler.Worker w = scheduler.createWorker();
            source.subscribe(new ObserveOnObserver<T>(observer, w, delayError, bufferSize));

同样,按照代码的执行顺序来分析,看第一句代码,

Scheduler.Worker w = scheduler.createWorker();

从前文中的分析可以知道,这里的scheduler是HandlerScheduler,所以,这里是调用HandlerScheduler类中的createWorker方法,HandlerScheduler类中的createWorker方法的代码如下

public Worker createWorker() {
        return new HandlerWorker(handler, async);
    }

从上面的代码可以得出,HandlerScheduler类中的createWorker方法返回了HandlerWorker类的实例,这里传入HandlerWorker构造方法中的两个参数是在上面已经分析过的方法中进行初始化的,如下

private static final class MainHolder {
        static final Scheduler DEFAULT
            = new HandlerScheduler(new Handler(Looper.getMainLooper()), false);
    }

从这句代码中可以得知,HandlerWorker构造方法中的handler是实例化在主线程中的Handler,async的值是false。 好了,到这里我们知道了Scheduler.Worker w = scheduler.createWorker();这句代码的作用是实例化了HandlerWorker,而实例化HandlerWorker的同时,在其构造方法中初始化了两个成员变量。

  下面继续看这句代码

source.subscribe(new ObserveOnObserver<T>(observer, w, delayError, bufferSize))

;,先看这句代码中的这段

new ObserveOnObserver<T>(observer, w, delayError, bufferSize)

代码做了什么,代码如下

 ObserveOnObserver(Observer<? super T> actual, Scheduler.Worker worker, boolean delayError, int bufferSize) {
            this.downstream = actual;
            this.worker = worker;
            this.delayError = delayError;
            this.bufferSize = bufferSize;
        }

根据上文的分析可以得出这里的几个参数分别代表什么

  • this.downstream就是这段代码
new Observer<String>() {
                    @Override
                    public void onSubscribe(Disposable d) {
                        Log.e("wizardev", "onSubscribe: "+Thread.currentThread().getName() );
                    }
                    @Override
                    public void onNext(String s) {
                        Log.e("wizardev", "接收到上游发射的数据为: " + s);
                        Log.e("wizardev", "下游所在的线程: "+ Thread.currentThread().getName());
                    }
                    @Override
                    public void onError(Throwable e) {
                    }
                    @Override
                    public void onComplete() {
                    }
                }
  • this.worker就是new HandlerWorker(handler, async);
  • this.delayError的值是false
  • this.bufferSize就是一个int型的数字

好了,现在继续来看

source.subscribe(new ObserveOnObserver<T>(observer, w, delayError, bufferSize));

这里的source就是上游的Observable,这里就是ObservableSubscribeOn类的实例,所以这句代码实际就是调用了ObservableSubscribeOn类中的subscribe方法,而ObservableSubscribeOn没有这个方法,所以是调用其父类的subscribr方法,由之前的文章可知,最终调用的就是ObservableSubscribeOn类中的subscribeActual方法。所以,现在需要把思路切换到ObservableSubscribeOn类中的subscribeActual方法了

ObservableSubscribeOn类中subscribeActual方法分析

  还是看代码,subscribeActual方法的如下

public void subscribeActual(final Observer<? super T> observer) {
    //1
        final SubscribeOnObserver<T> parent = new SubscribeOnObserver<T>(observer);
//2
        observer.onSubscribe(parent);
//3
        parent.setDisposable(scheduler.scheduleDirect(new SubscribeTask(parent)));
    }

根据前面的分析可知,这个方法中的参数就是

new ObserveOnObserver<T>(observer, w, delayError, bufferSize)

这段代码。照旧,按照代码的执行顺序分析,代码中已经标注了1,2,3的执行步骤,

  • 现在来分析“1”处代码,看下SubscribeOnObserver类,代码如下
static final class SubscribeOnObserver<T> extends AtomicReference<Disposable> implements Observer<T>, Disposable {
        private static final long serialVersionUID = 8094547886072529208L;
        final Observer<? super T> downstream;
        final AtomicReference<Disposable> upstream;
//这里的downstream就是new ObserveOnObserver<T>(observer, w, delayError, bufferSize)
        SubscribeOnObserver(Observer<? super T> downstream) {
            this.downstream = downstream;
            this.upstream = new AtomicReference<Disposable>();
        }
        @Override
        public void onSubscribe(Disposable d) {
            DisposableHelper.setOnce(this.upstream, d);
        }
        @Override
        public void onNext(T t) {
            downstream.onNext(t);
        }
        @Override
        public void onError(Throwable t) {
            downstream.onError(t);
        }
        @Override
        public void onComplete() {
            downstream.onComplete();
        }
        @Override
        public void dispose() {
            DisposableHelper.dispose(upstream);
            DisposableHelper.dispose(this);
        }
        @Override
        public boolean isDisposed() {
            return DisposableHelper.isDisposed(get());
        }
        void setDisposable(Disposable d) {
            DisposableHelper.setOnce(this, d);
        }
    }
  • 重要部分已在代码中注释。
  • 接着分析“2”处的代码,这里的observe就是ObserveOnObserver的实例,调用的就是ObserveOnObserver类中的onSubscribe方法,onSubscribe方法的代码如下
public void onSubscribe(Disposable d) {
    //这里会直接进入if方法中
            if (DisposableHelper.validate(this.upstream, d)) {
                //这句代码的作用就是将new SubscribeOnObserver<T>(observer);赋值给了this.upstream
                this.upstream = d;
//d的值是SubscribeOnObserver的实例,这里if条件不成立
                if (d instanceof QueueDisposable) {
                    @SuppressWarnings("unchecked")
                    QueueDisposable<T> qd = (QueueDisposable<T>) d;
                    int m = qd.requestFusion(QueueDisposable.ANY | QueueDisposable.BOUNDARY);
                    if (m == QueueDisposable.SYNC) {
                        sourceMode = m;
                        queue = qd;
                        done = true;
                        downstream.onSubscribe(this);
                        schedule();
                        return;
                    }
                    if (m == QueueDisposable.ASYNC) {
                        sourceMode = m;
                        queue = qd;
                        downstream.onSubscribe(this);
                        return;
                    }
                }
//实例化大小为bufferSize的队列
                queue = new SpscLinkedArrayQueue<T>(bufferSize);
//上文已经分析了downstream的值,最下游的onSubscribe与线程调度
 //无关,在那个线程调用的subscribe就在哪个线程回调
                downstream.onSubscribe(this);
            }
        }
  • 主要的代码已在文中注释,下面来分析“3”处的代码
  • 现在一步步的分析“3”处的代码
new SubscribeTask(parent)
  • 代码如下
final class SubscribeTask implements Runnable {
        private final SubscribeOnObserver<T> parent;
        SubscribeTask(SubscribeOnObserver<T> parent) {
            this.parent = parent;
        }
        @Override
        public void run() {
            source.subscribe(parent);
        }
    }
  • 可以看出SubscribeTask直接实现了的Runnable,并将
new SubscribeOnObserver<T>(observer)

作为成员变量。

继续看scheduler.scheduleDirect(…)这里的scheduler是这句代码Schedulers.io(),Schedulers.io()代码如下

public static Scheduler io() {
        return RxJavaPlugins.onIoScheduler(IO);
    }
static {
        SINGLE = RxJavaPlugins.initSingleScheduler(new SingleTask());
        COMPUTATION = RxJavaPlugins.initComputationScheduler(new ComputationTask());
//IO是实例化的IOTask
        IO = RxJavaPlugins.initIoScheduler(new IOTask());
        TRAMPOLINE = TrampolineScheduler.instance();
        NEW_THREAD = RxJavaPlugins.initNewThreadScheduler(new NewThreadTask());
    }
static final class IOTask implements Callable<Scheduler> {
        @Override
        public Scheduler call() throws Exception {
            return IoHolder.DEFAULT;
        }
    }
//最终会调用这个
static final class IoHolder {
        static final Scheduler DEFAULT = new IoScheduler();
    }
  • 上面的代码可以看出,Schedulers.io()最终返回的是IoScheduler,所以scheduler.scheduleDirect(…)这句代码中的scheduler就是IoScheduler,而scheduleDirect方法是IOTask父类中的方法,代码如下
 public Disposable scheduleDirect(@NonNull Runnable run) {
        return scheduleDirect(run, 0L, TimeUnit.NANOSECONDS);
    }
//最终调用的是这个方法
 public Disposable scheduleDirect(@NonNull Runnable run, long delay, @NonNull TimeUnit unit) {
     //这里的createWorker调用的是IoScheduler中的方法
        final Worker w = createWorker();
//仍然是Runnable
        final Runnable decoratedRun = RxJavaPlugins.onSchedule(run);
//实例化DisposeTask并将decoratedRun及w注入
        DisposeTask task = new DisposeTask(decoratedRun, w);
//调用的w的schedule方法,将上面的三个值作为参数
        w.schedule(task, delay, unit);
        return task;
    }
  • 这里,详细看下
final Worker w = createWorker();
  • 这句代码,createWorker()方法的代码如下
public Worker createWorker() {
        return new EventLoopWorker(pool.get());
    }
  • 可以看到这句代码的作用是实例化了EventLoopWorker并返回。 接着看
w.schedule(task, delay, unit);
  • 这句代码,w为EventLoopWorker,所以这里是EventLoopWorker类中的schedule方法,代码如下
public Disposable schedule(@NonNull Runnable action, long delayTime, @NonNull TimeUnit unit) {
            if (tasks.isDisposed()) {
                // don't schedule, we are unsubscribed
                return EmptyDisposable.INSTANCE;
            }
//最终调用的是NewThreadWorker类中的方法
            return threadWorker.scheduleActual(action, delayTime, unit, tasks);
        }
//最终会调用这个方法
public ScheduledRunnable scheduleActual(final Runnable run, long delayTime, @NonNull TimeUnit unit, @Nullable DisposableContainer parent) {
        Runnable decoratedRun = RxJavaPlugins.onSchedule(run);
//实例化了ScheduledRunnable
        ScheduledRunnable sr = new ScheduledRunnable(decoratedRun, parent);
        if (parent != null) {
            //不会进入这个方法
            if (!parent.add(sr)) {
                return sr;
            }
        }
        Future<?> f;
        try {
            if (delayTime <= 0) {
//重点,这里是把ScheduledRunnable放进了线程池中,关于java线程
                //池大家可以自行研究
                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;
    }
  • 上面中的代码已经有了一些注释,最重要的就是这句代码
 if (delayTime <= 0) {
                f = executor.submit((Callable<Object>)sr);
            } else {
                f = executor.schedule((Callable<Object>)sr, delayTime, unit);
            }
  • 这段代码的作用就是将任务放进了线程池中等待执行。 同样,这段代码就是

subscribeOn是怎样将要处理的数据放到到工作线程的?

  • 这个问题的答案。

通过分析“3”处的代码,可以发现其实就是将SubscribeTask实例进行了一层层的包装,然后丢到线程队列中等待执行,为了便于理解,我画了一下包装层级图,如下

bfb8595c8e137fd0ad5eba5d50b0697.png

根据上面的层级关系,会发现最后会调到SubscribeTask的run方法,这个方法又调用了上游的subscribe方法,而这个上游就是ObservableCreate类,由于前面两篇已经分析过了这个类,这里就不再分析。根据前面两篇的分析,知道最后会调用发射数据的方法,而这时这个发射数据其实就已经是在工作线程中了。


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