RxJava2:线程调度

subscribeOn和observeOn负责线程切换,同时某些操作符也默认指定了线程.

我们这里不分析在线程中怎么执行的.只看如何切换到某个指定线程.

subscribeOn

Observable.subscribeOn()在方法内部生成了一个ObservableSubscribeOn对象.
主要看一下ObservableSubscribeOn的subscribeActual方法.

 @Override
    public void subscribeActual(final Observer<? super T> observer) {
        final SubscribeOnObserver<T> parent = new SubscribeOnObserver<T>(observer);
        //调用下游的Observer的onSubscribe方法
        observer.onSubscribe(parent);
        //通过SubscribeTask执行了上游Observable的subscribeActual方法
        parent.setDisposable(scheduler.scheduleDirect(new SubscribeTask(parent)));
    }

scheduler.scheduleDirect(Runnable)用于执行SubscribeTask这个任务.SubscribeTask本身是Runnable的实现类.看一下其run方法.

        @Override
        public void run() {
            //上游的Observable.subscribe方法被切换到了新的线程
            source.subscribe(parent);
        }

首先可以得出结论:subscribeOn将上游的Observable的subscribe方法切换到了新的线程.

如果多次调用subscribeOn切换线程,会有什么效果?

由下往上,每次调用subscribeOn,都会导致上游的Observable的subscribeActual切换到指定的线程.那么最后一次调用的切换最上游的创建型操作符的subscribeActual的执行线程.如果操作符有默认执行线程怎么办?

操作符默认线程

如果是创建型操作符,处于最上游,那么subscribeOn的线程切换对它不起作用.天高皇帝远,县官不如现管.就是这个道理.
如果是其它操作符,会是怎样的?
以操作符timeout为例:它对应ObservableTimeoutTimed和TimeoutObserver

 @Override
        public void onNext(T t) {
            downstream.onNext(t);
            //超时计时
            startTimeout(idx + 1);
        }

        void startTimeout(long nextIndex) {
            //交给操作符默认的线程执行
            task.replace(worker.schedule(new TimeoutTask(nextIndex, this), timeout, unit));
        }

        @Override
        public void onError(Throwable t) {
                downstream.onError(t); 
        }

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

        @Override
        public void onTimeout(long idx) {
                downstream.onError(new TimeoutException(timeoutMessage(timeout, unit)));
        }

//TimeoutTask.java
static final class TimeoutTask implements Runnable {

        @Override
        public void run() {
            parent.onTimeout(idx);
        }
    }

可以看到操作符默认的执行线程只用来做超时计时任务,如果超时了,会在操作符的默认线程执行onError方法..操作符默认线程对下游的observer造成什么影响要做具体对待.

observeOn

observeOn对应ObservableObserveOn和ObserveOnObserver.

 //ObservableObserveOn.java
 @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));
        }
    }

  //ObserveOnObserver.java
  
   @Override
        public void onSubscribe(Disposable d) {
            if (DisposableHelper.validate(this.upstream, d)) {
                if (d instanceof QueueDisposable) {
                    if (m == QueueDisposable.SYNC) {
                    //执行下游Observer的onSubscribe方法
                        downstream.onSubscribe(this);
                        schedule();
                        return;
                    }
                    if (m == QueueDisposable.ASYNC) {
                     //执行下游Observer的onSubscribe方法
                        downstream.onSubscribe(this);
                        return;
                    }
                }
                 //执行下游Observer的onSubscribe方法
                downstream.onSubscribe(this);
            }
        }
        @Override
        public void onNext(T t) {
          //省略
            schedule();
        }
        @Override
        public void onError(Throwable t) {
         //省略
            schedule();
        }
         void schedule() {
            if (getAndIncrement() == 0) {
            /*
            ObserveOnObserver是Runnable的实现类.交给线程池执行
            */
                worker.schedule(this);
            }
        }
        
        
        void drainNormal() {
            final Observer<? super T> a = downstream;
            for (;;) {
                for (;;) {
                    T v;
                    try {
                        v = q.poll();
                    } catch (Throwable ex) {
                        a.onError(ex);
                        return;
                    }
                    //执行下游Observer的onNext方法
                    a.onNext(v);
                }
            }
        }

        void drainFused() {
            for (;;) {
                if (!delayError && d && ex != null) {
                   //执行下游Observer的onError方法
                    downstream.onError(error);
                    return;
                }
                downstream.onNext(null);
                if (d) {
                    ex = error;
                    if (ex != null) {
                       //执行下游Observer的onError方法
                        downstream.onError(ex);
                    } else {
                       //执行下游Observer的onComplete方法
                        downstream.onComplete();
                    }
                    return;
                }
            }
        }
        //执行线程任务
        @Override
        public void run() {
            if (outputFused) {
                drainFused();
            } else {
                drainNormal();
            }
        }

从上面可以看出ObservableObserveOn在其subscribeActual方法中并没有切换上游Observable的subscribe方法的执行线程.但是ObserveOnObserver在其onNext,onError和onComplete中通过schedule()方法将下游Observer的各个方法切换到了新的线程.
得出结论: observeOn负责切换的是下游Observer的各个方法的执行线程

如果下游多次通过observeOn切换线程,会有什么效果?
每次切换都会对其下游造成影响,直到遇到下一个observeOn为止.

Observer(onSubscribe,onNext,onError,onComplete)

onNext,onError,onComplete与上游最近的observeOn所切换的线程保持一致.onSubscribe则不同.
遇到线程切换的时候,会首先在对应的Observable的subscribeActual方法内,先调用observer.onSubscribe方法.而observer.onSubscribe会逐级向上传递直到最上游,而最上游的observer.onSubscribe是在subscribeActual方法内调用,这是在主线程执行的.所以onSubscribe方法无论如何都是在主线程执行.

doOnSubscribe

.doOnSubscribe(new Consumer<Disposable>() {
                   @Override
                   public void accept(Disposable disposable) throws Exception {
                      
                   }
               })

我们要看的是方法accept的执行线程.
通过源码找到对应的DisposableLambdaObserver.

 @Override
   public void onSubscribe(Disposable d) {
   //在这里调用了accept方法.
           onSubscribe.accept(d);
   }

这就要看上游在哪个线程执行了Observer.onSubscribe(disposable)方法.

在创建型操作符的subscribeActual方法和subscribeOn对应的Observable的subscribeActual方法内调用了Observer.onSubscribe(disposable)方法.那么这两处的执行线程就决定了onSubscribe.accept(d);的执行线程.

doFinally

对应ObservableDoFinally和DoFinallyObserver

 //DoFinallyObserver.java
  @Override
        public void onError(Throwable t) {
            runFinally();
        }

        @Override
        public void onComplete() {
            runFinally();
        }

        @Override
        public void dispose() {
            runFinally();
        }
        
         void runFinally() {
             onFinally.run();
        }
        

可以看到与它所对应的DoFinallyObserver的onError,onComplete,dispose方法的执行线程有关,这三个方法的执行线程又受到上游的observeOn的影响.如果没有observeOn,则会受到最上游的observable.subscribeActual方法影响.

doOnError

对应ObservableDoOnEach和DoOnEachObserver

//DoOnEachObserver.java
  @Override
        public void onError(Throwable t) {
                onError.accept(t);
        }

和自身对应的observer.onError所在线程保持一致.

doOnNext

对应ObservableDoOnEach和DoOnEachObserver

//DoOnEachObserver.java
  @Override
        public void onNext(T t) {
                onNext.accept(t);
        }

和自身对应的observer.onNext所在线程保持一致.

操作符对应方法参数的执行线程

包io.reactivex.functions下的接口类一般用于处理上游数据然后往下传递.这些接口类的方法一般在对应的observer.onNext中调用.所以他们的线程保持一致.

总结:

subscribeOn由下往上逐级切换Observable.subscribe的执行线程,不受observeOn影响,也不受具有默认指定线程的非创建型操作符影响,但是会被更上游的subscribeOn夺取线程切换的权利,直到最上游.如果最上游的创建型操作符也有默认执行线程,那么任何一个subscribeOn的线程切换不起作用.subscribeOn由下向上到达最上游后,然后由上往下影响下游的observer的执行线程.遇到observeOn会被夺取线程切换的权利.observeOn影响的是下游的observer的执行线程,由上往下,遇到另一个observeOn会移交线程控制权力,遇到指定默认线程非创建型的操作符,要视具体情况对待.