详解 RxJava 的消息订阅和线程切换原理

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原做者：四月葡萄git

版权声明：本文版权归微信公众号 玉刚说 全部，未经许可，不得以任何形式转载github

1.前言

本文主要是对RxJava的消息订阅和线程切换进行源码分析，相关的使用方式等不做详细介绍。数据库

本文源码基于rxjava:2.1.14。json

2. RxJava简介

RxJava is a Java VM implementation of Reactive Extensions: a library for composing asynchronous and event-based programs by using observable sequences.缓存

It extends the observer pattern to support sequences of data/events and adds operators that allow you to compose sequences together declaratively while abstracting away concerns about things like low-level threading, synchronization, thread-safety and concurrent data structures.安全

上面这段话来自于RxJava在github上面的官方介绍。翻译成中文的大概意思就是：微信

RxJava是一个在Java虚拟机上的响应式扩展，经过使用可观察的序列将异步和基于事件的程序组合起来的一个库。markdown

它扩展了观察者模式来支持数据/事件序列，而且添加了操做符，这些操做符容许你声明性地组合序列，同时抽象出要关注的问题：好比低级线程、同步、线程安全和并发数据结构等。网络

简单点来讲， RxJava就是一个使用了观察者模式，可以异步的库。

3. 观察者模式

上面说到，RxJava扩展了观察者模式，那么什么是观察模式呢？咱们先来了解一下。

举个例子，以微信公众号为例，一个微信公众号会不断产生新的内容，若是咱们读者对这个微信公众号的内容感兴趣，就会订阅这个公众号，当公众号有新内容时，就会推送给咱们。咱们收到新内容时，若是是咱们感兴趣的，就会点进去看下;若是是广告的话，就可能直接忽略掉。这就是咱们生活中遇到的典型的观察者模式。

在上面的例子中，微信公众号就是一个被观察者(Observable)，不断的产生内容（事件），而咱们读者就是一个观察者(Observer) ，经过订阅（subscribe）就可以接受到微信公众号（被观察者）推送的内容（事件），根据不一样的内容（事件）作出不一样的操做。

3.1 Rxjava角色说明

RxJava的扩展观察者模式中就是存在这么4种角色：

角色	角色功能
被观察者（`Observable`）	产生事件
观察者（`Observer`）	响应事件并作出处理
事件（`Event`）	被观察者和观察者的消息载体
订阅（`Subscribe`）	链接被观察者和观察者

3.2 RxJava事件类型

RxJava中的事件分为三种类型：Next事件、Complete事件和Error事件。具体以下：

事件类型	含义	说明
`Next`	常规事件	被观察者能够发送无数个Next事件，观察者也能够接受无数个Next事件
`Complete`	结束事件	被观察者发送Complete事件后能够继续发送事件，观察者收到Complete事件后将不会接受其余任何事件
`Error`	异常事件	被观察者发送Error事件后，其余事件将被终止发送，观察者收到Error事件后将不会接受其余任何事件

4.RxJava的消息订阅

在分析RxJava消息订阅原理前，咱们仍是先来看下它的简单使用步骤。这里为了方便讲解，就不用链式代码来举例了，而是采用分步骤的方式来逐一说明（平时写代码的话仍是建议使用链式代码来调用，由于更加简洁）。其使用步骤以下：

建立被观察者(Observable),定义要发送的事件。

建立观察者(Observer)，接受事件并作出响应操做。

观察者经过订阅（subscribe）被观察者把它们链接到一块儿。

4.1 RxJava的消息订阅例子

这里咱们就根据上面的步骤来实现这个例子，以下：

//步骤1. 建立被观察者(Observable),定义要发送的事件。
        Observable observable = Observable.create(
        new ObservableOnSubscribe<String>() {
            @Override
            public void subscribe(ObservableEmitter<String> emitter) throws Exception {
                emitter.onNext("文章1");
                emitter.onNext("文章2");
                emitter.onNext("文章3");
                emitter.onComplete();
            }
        });
       
        //步骤2. 建立观察者(Observer)，接受事件并作出响应操做。
        Observer<String> observer = new Observer<String>() {
            @Override
            public void onSubscribe(Disposable d) {
                Log.d(TAG, "onSubscribe");
            }

            @Override
            public void onNext(String s) {
                Log.d(TAG, "onNext : " + s);
            }

            @Override
            public void onError(Throwable e) {
                Log.d(TAG, "onError : " + e.toString());
            }

            @Override
            public void onComplete() {
                Log.d(TAG, "onComplete");
            }
        };
       
        //步骤3. 观察者经过订阅（subscribe）被观察者把它们链接到一块儿。
        observable.subscribe(observer);
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其输出结果为：

onSubscribe
onNext : 文章1
onNext : 文章2
onNext : 文章3
onComplete
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4.2 源码分析

下面咱们对消息订阅过程当中的源码进行分析，分为两部分：建立被观察者过程和订阅过程。

4.2.1 建立被观察者过程

首先来看下建立被观察者(Observable)的过程，上面的例子中咱们是直接使用Observable.create()来建立Observable，咱们点进去这个方法看下。

4.2.1.1 Observable类的create()

public static <T> Observable<T> create(ObservableOnSubscribe<T> source) {
        ObjectHelper.requireNonNull(source, "source is null");
        return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableCreate<T>(source));
    }
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能够看到，create()方法中也没作什么，就是建立一个ObservableCreate对象出来，而后把咱们自定义的ObservableOnSubscribe做为参数传到ObservableCreate中去，最后就是调用 RxJavaPlugins.onAssembly()方法。

咱们先来看看ObservableCreate类：

4.2.1.2 ObservableCreate类

public final class ObservableCreate<T> extends Observable<T> {//继承自Observable
    public ObservableCreate(ObservableOnSubscribe<T> source) {
        this.source = source;//把咱们建立的ObservableOnSubscribe对象赋值给source。
    }
}
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能够看到，ObservableCreate是继承自Observable的，而且会把ObservableOnSubscribe对象给存起来。

再看下RxJavaPlugins.onAssembly()方法

4.2.1.3 RxJavaPlugins类的onAssembly()

public static <T> Observable<T> onAssembly(@NonNull Observable<T> source) {
        //省略无关代码
        return source;
    }
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很简单，就是把上面建立的ObservableCreate给返回。

4.2.1.4 简单总结

因此Observable.create()中就是把咱们自定义的ObservableOnSubscribe对象从新包装成一个ObservableCreate对象，而后返回这个ObservableCreate对象。注意，这种从新包装新对象的用法在RxJava中会频繁用到，后面的分析中咱们还会屡次遇到。放个图好理解，包起来哈～

4.2.1.5 时序图

Observable.create()的时序图以下所示：

4.2.2 订阅过程

接下来咱们就看下订阅过程的代码，一样，点进去Observable.subscribe()：

4.2.2.1 Observable类的subscribe()

public final void subscribe(Observer<? super T> observer) {
            //省略无关代码
           
            observer = RxJavaPlugins.onSubscribe(this, observer);

            subscribeActual(observer);
           
            //省略无关代码
    }
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能够看到，实际上其核心的代码也就两句，咱们分开来看下：

4.2.2.2 RxJavaPlugins类的onSubscribe()

public static <T> Observer<? super T> onSubscribe(
    @NonNull Observable<T> source, @NonNull Observer<? super T> observer) {
        //省略无关代码
       
        return observer;
    }
复制代码

跟以前代码同样，这里一样也是把原来的observer返回而已。再来看下subscribeActual()方法。

4.2.2.3 Observable类的subscribeActual()

protected abstract void subscribeActual(Observer<? super T> observer);
复制代码

Observable类的subscribeActual()中的方法是一个抽象方法，那么其具体实如今哪呢？还记得咱们前面建立被观察者的过程吗，最终会返回一个ObservableCreate对象，这个ObservableCreate就是Observable的子类，咱们点进去看下：

4.2.2.4 ObservableCreate类的subscribeActual()

@Override
    protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
        CreateEmitter<T> parent = new CreateEmitter<T>(observer);
        //触发咱们自定义的Observer的onSubscribe(Disposable)方法
        observer.onSubscribe(parent);

        try {
            source.subscribe(parent);
        } catch (Throwable ex) {
            Exceptions.throwIfFatal(ex);
            parent.onError(ex);
        }
    }
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能够看到，subscribeActual()方法中首先会建立一个CreateEmitter对象，而后把咱们自定义的观察者observer做为参数给传进去。这里一样也是包装起来，放个图：

这个 CreateEmitter实现了 ObservableEmitter接口和 Disposable接口，以下：

static final class CreateEmitter<T> extends AtomicReference<Disposable> implements ObservableEmitter<T>, Disposable {
        //代码省略
    }
复制代码

而后就是调用了observer.onSubscribe(parent)，实际上就是调用观察者的onSubscribe()方法，即告诉观察者已经成功订阅到了被观察者。

继续往下看，subscribeActual()方法中会继续调用source.subscribe(parent)，这里的source就是ObservableOnSubscribe对象，即这里会调用ObservableOnSubscribe的subscribe()方法。咱们具体定义的subscribe()方法以下：

Observable observable = Observable.create(
        new ObservableOnSubscribe<String>() {
            @Override
            public void subscribe(ObservableEmitter<String> emitter) throws Exception {
                emitter.onNext("文章1");
                emitter.onNext("文章2");
                emitter.onNext("文章3");
                emitter.onComplete();
            }
        });
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ObservableEmitter，顾名思义，就是被观察者发射器。因此，subscribe()里面的三个onNext()方法和一个onComplete()会逐一被调用。这里的ObservableEmitter接口其具体实现为CreateEmitter，咱们看看CreateEmitte类的onNext()方法和onComplete()的实现：

4.2.2.5 CreateEmitter类的onNext()和onComplete()等

//省略其余代码
       
        @Override
        public void onNext(T t) {
            //省略无关代码
            if (!isDisposed()) {
                //调用观察者的onNext()
                observer.onNext(t);
            }
        }
       
        @Override
        public void onComplete() {
            if (!isDisposed()) {
                try {
                    //调用观察者的onComplete()
                    observer.onComplete();
                } finally {
                    dispose();
                }
            }
        }
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能够看到，最终就是会调用到观察者的onNext()和onComplete()方法。至此，一个完整的消息订阅流程就完成了。另外，能够看到，上面有个isDisposed()方法能控制消息的走向，即可以切断消息的传递，这个后面再来讲。

4.2.2.6 简单总结

Observable(被观察者)和Observer(观察者)创建链接(订阅)以后，会建立出一个发射器CreateEmitter，发射器会把被观察者中产生的事件发送到观察者中去，观察者对发射器中发出的事件作出响应处理。能够看到，是订阅以后，Observable(被观察者)才会开始发送事件。

放张事件流的传递图：

4.2.2.7 时序流程图

再来看下订阅过程的时序流程图：

4.3 切断消息

以前有提到过切断消息的传递，咱们先来看下如何使用：

4.3.1 切断消息

Observable observable = Observable.create(
        new ObservableOnSubscribe<String>() {
            @Override
            public void subscribe(ObservableEmitter<String> emitter) throws Exception {
                emitter.onNext("文章1");
                emitter.onNext("文章2");
                emitter.onNext("文章3");
                emitter.onComplete();
            }
        });
       
        Observer<String> observer = new Observer<String>() {
            private Disposable mDisposable;
            @Override
            public void onSubscribe(Disposable d) {
                Log.d(TAG, "onSubscribe : " + d);
                mDisposable=d;
            }

            @Override
            public void onNext(String s) {
                Log.d(TAG, "onNext : " + s);
                mDisposable.dispose();
                Log.d(TAG, "切断观察者与被观察者的链接");
            }

            @Override
            public void onError(Throwable e) {
                Log.d(TAG, "onError : " + e.toString());
            }

            @Override
            public void onComplete() {
                Log.d(TAG, "onComplete");
            }
        };
       
        observable.subscribe(observer);
复制代码

输出结果为：

onSubscribe : null
onNext : 文章1
切断观察者与被观察者的链接
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能够看到，要切断消息的传递很简单，调用下Disposable的dispose()方法便可。调用dispose()以后，被观察者虽然能继续发送消息，可是观察者却收不到消息了。另外有一点须要注意，上面onSubscribe输出的Disposable值是"null",并非空引用null。

4.3.2 切断消息源码分析

咱们这里来看看下dispose()的实现。Disposable是一个接口，能够理解Disposable为一个链接器，调用dispose()后，这个链接器将会中断。其具体实如今CreateEmitter类，以前也有提到过。咱们来看下CreateEmitter的dispose()方法：

4.3.2.1 CreateEmitter的dispose()

@Override
        public void dispose() {
            DisposableHelper.dispose(this);
        }
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就是调用DisposableHelper.dispose(this)而已。

4.3.2.2 DisposableHelper类

public enum DisposableHelper implements Disposable {

    DISPOSED
    ;
   
    //其余代码省略

    public static boolean isDisposed(Disposable d) {
        //判断Disposable类型的变量的引用是否等于DISPOSED
        //即判断该链接器是否被中断
        return d == DISPOSED;
    }
   
    public static boolean dispose(AtomicReference<Disposable> field) {
        Disposable current = field.get();
        Disposable d = DISPOSED;
        if (current != d) {
            //这里会把field给设为DISPOSED
            current = field.getAndSet(d);
            if (current != d) {
                if (current != null) {
                    current.dispose();
                }
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}
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能够看到DisposableHelper是一个枚举类，而且只有一个值:DISPOSED。dispose()方法中会把一个原子引用field设为DISPOSED，即标记为中断状态。所以后面经过isDisposed()方法便可以判断链接器是否被中断。

4.3.2.3 CreateEmitter类中的方法

再回头看看CreateEmitter类中的方法：

@Override
        public void onNext(T t) {
            //省略无关代码
           
            if (!isDisposed()) {
                //若是没有dispose()，才会调用onNext()
                observer.onNext(t);
            }
        }

        @Override
        public void onError(Throwable t) {
            if (!tryOnError(t)) {
                //若是dispose()了，会调用到这里，即最终会崩溃
                RxJavaPlugins.onError(t);
            }
        }

        @Override
        public boolean tryOnError(Throwable t) {
            //省略无关代码
            if (!isDisposed()) {
                try {
                    //若是没有dispose()，才会调用onError()
                    observer.onError(t);
                } finally {
                    //onError()以后会dispose()
                    dispose();
                }
                //若是没有dispose()，返回true
                return true;
            }
            //若是dispose()了，返回false
            return false;
        }

        @Override
        public void onComplete() {
            if (!isDisposed()) {
                try {
                    //若是没有dispose()，才会调用onComplete()
                    observer.onComplete();
                } finally {
                    //onComplete()以后会dispose()
                    dispose();
                }
            }
        }
复制代码

从上面的代码能够看到：

若是没有dispose，observer.onNext()才会被调用到。

onError()和onComplete()互斥，只能其中一个被调用到，由于调用了他们的任意一个以后都会调用dispose()。

先onError()后onComplete()，onComplete()不会被调用到。反过来，则会崩溃，由于onError()中抛出了异常：RxJavaPlugins.onError(t)。其实是dispose后继续调用onError()都会炸。

5.RxJava的线程切换

上面的例子和分析都是在同一个线程中进行，这中间也没涉及到线程切换的相关问题。可是在实际开发中，咱们一般须要在一个子线程中去进行一些数据获取操做，而后要在主线程中去更新UI，这就涉及到线程切换的问题了，经过RxJava咱们也能够把线程切换写得还简洁。

5.1 线程切换例子

关于RxJava如何使用线程切换，这里就不详细讲了。咱们直接来看一个例子，并分别打印RxJava在运行过程当中各个角色所在的线程。

new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                Log.d(TAG, "Thread run() 所在线程为 :" + Thread.currentThread().getName());
                Observable
                        .create(new ObservableOnSubscribe<String>() {
                            @Override
                            public void subscribe(ObservableEmitter<String> emitter) throws Exception {
                                Log.d(TAG, "Observable subscribe() 所在线程为 :" + Thread.currentThread().getName());
                                emitter.onNext("文章1");
                                emitter.onNext("文章2");
                                emitter.onComplete();
                            }
                        })
                        .subscribeOn(Schedulers.io())
                        .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                        .subscribe(new Observer<String>() {
                            @Override
                            public void onSubscribe(Disposable d) {
                                Log.d(TAG, "Observer onSubscribe() 所在线程为 :" + Thread.currentThread().getName());
                            }

                            @Override
                            public void onNext(String s) {
                                Log.d(TAG, "Observer onNext() 所在线程为 :" + Thread.currentThread().getName());
                            }

                            @Override
                            public void onError(Throwable e) {
                                Log.d(TAG, "Observer onError() 所在线程为 :" + Thread.currentThread().getName());
                            }

                            @Override
                            public void onComplete() {
                                Log.d(TAG, "Observer onComplete() 所在线程为 :" + Thread.currentThread().getName());
                            }
                        });
            }
        }.start();
复制代码

输出结果为：

Thread run() 所在线程为 :Thread-2 Observer onSubscribe() 所在线程为 :Thread-2 Observable subscribe() 所在线程为 :RxCachedThreadScheduler-1 Observer onNext() 所在线程为 :main Observer onNext() 所在线程为 :main Observer onComplete() 所在线程为 :main 复制代码

从上面的例子能够看到：

Observer（观察者）的onSubscribe()方法运行在当前线程中。

Observable（被观察者）中的subscribe()运行在subscribeOn()指定的线程中。

Observer（观察者）的onNext()和onComplete()等方法运行在observeOn()指定的线程中。

5.2 源码分析

下面咱们对线程切换的源码进行一下分析，分为两部分：subscribeOn()和observeOn()。

5.2.1 subscribeOn()源码分析

首先来看下subscribeOn(),咱们的例子中是这么个使用的：

.subscribeOn(Schedulers.io())
复制代码

subscribeOn()方法要传入一个Scheduler类对象做为参数，Scheduler是一个调度类，可以延时或周期性地去执行一个任务。

5.2.1.1 Scheduler类型

经过Schedulers类咱们能够获取到各类Scheduler的子类。RxJava提供了如下这些线程调度类供咱们使用：

Scheduler类型	使用方式	含义	使用场景
IoScheduler	`Schedulers.io()`	io操做线程	读写SD卡文件，查询数据库，访问网络等IO密集型操做
NewThreadScheduler	`Schedulers.newThread()`	建立新线程	耗时操做等
SingleScheduler	`Schedulers.single()`	单例线程	只需一个单例线程时
ComputationScheduler	`Schedulers.computation()`	CPU计算操做线程	图片压缩取样、xml,json解析等CPU密集型计算
TrampolineScheduler	`Schedulers.trampoline()`	当前线程	须要在当前线程当即执行任务时
HandlerScheduler	`AndroidSchedulers.mainThread()`	Android主线程	更新UI等

5.2.1.2 Schedulers类的io()

下面咱们来看下Schedulers.io()的代码，其余的Scheduler子类都差很少，就不逐以分析了，有兴趣的请自行查看哈～

@NonNull
    static final Scheduler IO;
   
    @NonNull
    public static Scheduler io() {
        //1.直接返回一个名为IO的Scheduler对象
        return RxJavaPlugins.onIoScheduler(IO);
    }
   
    static {
        //省略无关代码
       
        //2.IO对象是在静态代码块中实例化的，这里会建立按一个IOTask()
        IO = RxJavaPlugins.initIoScheduler(new IOTask());
    }
   
    static final class IOTask implements Callable<Scheduler> {
        @Override
        public Scheduler call() throws Exception {
            //3.IOTask中会返回一个IoHolder对象
            return IoHolder.DEFAULT;
        }
    }
   
    static final class IoHolder {
        //4.IoHolder中会就是new一个IoScheduler对象出来
        static final Scheduler DEFAULT = new IoScheduler();
    }
复制代码

能够看到，Schedulers.io()中使用了静态内部类的方式来建立出了一个单例IoScheduler对象出来，这个IoScheduler是继承自Scheduler的。这里mark一发，后面会用到这个IoScheduler的。

5.2.1.3 Observable类的subscribeOn()

而后，咱们就来看下subscribeOn()的代码：

public final Observable<T> subscribeOn(Scheduler scheduler) {
        //省略无关代码
        return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableSubscribeOn<T>(this, scheduler));
    }
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能够看到，首先会将当前的Observable（其具体实现为ObservableCreate）包装成一个新的ObservableSubscribeOn对象。放个图：

跟前面同样，RxJavaPlugins.onAssembly()也是将ObservableSubscribeOn对象原样返回而已，这里就不看了。能够看下ObservableSubscribeOn的构造方法：

5.2.1.4 ObservableSubscribeOn类的构造方法

public ObservableSubscribeOn(ObservableSource<T> source, Scheduler scheduler) {
        super(source);
        this.scheduler = scheduler;
    }
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也就是把source和scheduler这两个保存一下，后面会用到。

而后subscribeOn()方法就完了。好像也没作什么，就是从新包装一下对象而已，而后将新对象返回。即将一个旧的被观察者包装成一个新的被观察者。

5.2.1.5 ObservableSubscribeOn类的subscribeActual()

接下来咱们回到订阅过程，为何要回到订阅过程呢？由于事件的发送是从订阅过程开始的啊。虽然咱们这里用到了线程切换，可是呢，其订阅过程前面的内容跟上一节分析的是同样的，咱们这里就不重复了，直接从不同的地方开始。还记得订阅过程当中Observable类的subscribeActual()是个抽象方法吗？所以要看其子类的具体实现。在上一节订阅过程当中，其具体实现是在ObservableCreate类。可是因为咱们调用subscribeOn()以后，ObservableCreate对象被包装成了一个新的ObservableSubscribeOn对象了。所以咱们就来看看ObservableSubscribeOn类中的subscribeActual()方法：

@Override
    public void subscribeActual(final Observer<? super T> s) {
        final SubscribeOnObserver<T> parent = new SubscribeOnObserver<T>(s);

        s.onSubscribe(parent);

        parent.setDisposable(scheduler.scheduleDirect(new SubscribeTask(parent)));
    }
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subscribeActual()中一样也将咱们自定义的Observer给包装成了一个新的SubscribeOnObserver对象。一样，放张图：

而后就是调用 Observer的 onSubscribe()方法，能够看到，到目前为止，还没出现过任何线程相关的东西，因此 Observer的 onSubscribe()方法就是运行在当前线程中。而后咱们重点看下最后一行代码，首先建立一个 SubscribeTask对象，而后就是调用 scheduler.scheduleDirect().。咱们先来看下 SubscribeTask类：

5.2.1.6 SubscribeTask类

//SubscribeTask是ObservableSubscribeOn的内部类
    final class SubscribeTask implements Runnable {
        private final SubscribeOnObserver<T> parent;

        SubscribeTask(SubscribeOnObserver<T> parent) {
            this.parent = parent;
        }

        @Override
        public void run() {
            //这里的source就是咱们自定义的Observable对象，即ObservableCreate
            source.subscribe(parent);
        }
    }
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很简单的一个类，就是实现了Runnable接口，而后run()中调用Observer.subscribe()。

5.2.1.7 Scheduler类的scheduleDirect()

再来看下scheduler.scheduleDirect()方法

public Disposable scheduleDirect(@NonNull Runnable run) {
        return scheduleDirect(run, 0L, TimeUnit.NANOSECONDS);
    }
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往下看：

public Disposable scheduleDirect(@NonNull Runnable run, long delay, @NonNull TimeUnit unit) {

        //createWorker()在Scheduler类中是个抽象方法，因此其具体实如今其子类中
        //所以这里的createWorker()应当是在IoScheduler中实现的。
        //Worker中能够执行Runnable
        final Worker w = createWorker();
       
        //实际上decoratedRun仍是这个run对象，即SubscribeTask
        final Runnable decoratedRun = RxJavaPlugins.onSchedule(run);
       
        //将Runnable和Worker包装成一个DisposeTask
        DisposeTask task = new DisposeTask(decoratedRun, w);
       
        //Worker执行这个task
        w.schedule(task, delay, unit);

        return task;
    }
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咱们来看下建立Worker和Worker执行任务的过程。

5.2.1.8 IoScheduler的createWorker()和schedule()

final AtomicReference<CachedWorkerPool> pool;
   
    public Worker createWorker() {
        //就是new一个EventLoopWorker，而且传一个Worker缓存池进去
        return new EventLoopWorker(pool.get());
    }
   
    static final class EventLoopWorker extends Scheduler.Worker {
        private final CompositeDisposable tasks;
        private final CachedWorkerPool pool;
        private final ThreadWorker threadWorker;

        final AtomicBoolean once = new AtomicBoolean();
       
        //构造方法
        EventLoopWorker(CachedWorkerPool pool) {
            this.pool = pool;
            this.tasks = new CompositeDisposable();
            //从缓存Worker池中取一个Worker出来
            this.threadWorker = pool.get();
        }

        @NonNull
        @Override
        public Disposable schedule(@NonNull Runnable action, long delayTime, @NonNull TimeUnit unit) {
            //省略无关代码
           
            //Runnable交给threadWorker去执行
            return threadWorker.scheduleActual(action, delayTime, unit, tasks);
        }
    }
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注意，不一样的Scheduler类会有不一样的Worker实现，由于Scheduler类最终是交到Worker中去执行调度的。

咱们来看下Worker缓存池的操做：

5.2.1.9 CachedWorkerPool的get()

static final class CachedWorkerPool implements Runnable {
        ThreadWorker get() {
            if (allWorkers.isDisposed()) {
                return SHUTDOWN_THREAD_WORKER;
            }
            while (!expiringWorkerQueue.isEmpty()) {
                //若是缓冲池不为空，就从缓存池中取threadWorker
                ThreadWorker threadWorker = expiringWorkerQueue.poll();
                if (threadWorker != null) {
                    return threadWorker;
                }
            }

            //若是缓冲池中为空，就建立一个并返回。
            ThreadWorker w = new ThreadWorker(threadFactory);
            allWorkers.add(w);
            return w;
        }
    }
复制代码

5.2.1.10 NewThreadWorker的scheduleActual()

咱们再来看下threadWorker.scheduleActual()。 ThreadWorker类没有实现scheduleActual()方法，其父类NewThreadWorker实现了该方法，咱们点进去看下：

public class NewThreadWorker extends Scheduler.Worker implements Disposable {
    private final ScheduledExecutorService executor;

    volatile boolean disposed;

    public NewThreadWorker(ThreadFactory threadFactory) {
        //构造方法中建立一个ScheduledExecutorService对象，能够经过ScheduledExecutorService来使用线程池
        executor = SchedulerPoolFactory.create(threadFactory);
    }
   
    public ScheduledRunnable scheduleActual(final Runnable run, long delayTime, @NonNull TimeUnit unit, @Nullable DisposableContainer parent) {
        //这里的decoratedRun实际仍是run对象
        Runnable decoratedRun = RxJavaPlugins.onSchedule(run);
        //将decoratedRun包装成一个新对象ScheduledRunnable
        ScheduledRunnable sr = new ScheduledRunnable(decoratedRun, parent);

        //省略无关代码
       
        if (delayTime <= 0) {
            //线程池中当即执行ScheduledRunnable
            f = executor.submit((Callable<Object>)sr);
        } else {
            //线程池中延迟执行ScheduledRunnable
            f = executor.schedule((Callable<Object>)sr, delayTime, unit);
        }
           
        //省略无关代码

        return sr;
    }
}
复制代码

这里的executor就是使用线程池去执行任务，最终SubscribeTask的run()方法会在线程池中被执行，即Observable的subscribe()方法会在IO线程中被调用。这与上面例子中的输出结果符合：

Observable subscribe() 所在线程为 :RxCachedThreadScheduler-1 复制代码

5.2.1.11 简单总结

Observer（观察者）的onSubscribe()方法运行在当前线程中，由于在这以前都没涉及到线程切换。

若是设置了subscribeOn(指定线程)，那么Observable（被观察者）中subscribe()方法将会运行在这个指定线程中去。

5.2.1.12 时序图

来张总的subscribeOn()切换线程时序图

5.2.1.13 屡次设置subscribeOn()的问题

若是咱们屡次设置subscribeOn()，那么其执行线程是在哪个呢？先来看下例子

//省略先后代码，看重点部分
        .subscribeOn(Schedulers.io())//第一次
        .subscribeOn(Schedulers.newThread())//第二次
        .subscribeOn(AndroidSchedulers.mainThread())//第三次
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其输出结果为：

Observable subscribe() 所在线程为 :RxCachedThreadScheduler-1 复制代码

即只有第一次的subscribeOn()起做用了。这是为何呢？咱们知道，每调用一次subscribeOn()就会把旧的被观察者包装成一个新的被观察者，通过了三次调用以后，就变成了下面这个样子：

同时，咱们知道，被观察者被订阅时是从最外面的一层通知到里面的一层，那么当传到上图第三层时，也就是 ObservableSubscribeOn（第一次）那一层时，管你以前是在哪一个线程， subscribeOn(Schedulers.io())都会把线程切到IO线程中去执行，因此屡次设置 subscribeOn()时，只有第一次生效。

5.2.2 observeOn()

咱们再来看下observeOn()，仍是先来回顾一下咱们例子中的设置：

//指定在Android主线程中执行
    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
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5.2.2.1 Observable类的observeOn()

public final Observable<T> observeOn(Scheduler scheduler) {
        return observeOn(scheduler, false, bufferSize());
    }

    public final Observable<T> observeOn(Scheduler scheduler, boolean delayError, int bufferSize) {
        //省略无关代码
        return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableObserveOn<T>(this, scheduler, delayError, bufferSize));
    }
复制代码

一样，这里也是新包装一个ObservableObserveOn对象，注意，这里包装的旧被观察者是ObservableSubscribeOn对象了，由于以前调用过subscribeOn()包装了一层了，因此如今是以下图所示：

RxJavaPlugins.onAssembly()也是原样返回。

咱们看看ObservableObserveOn的构造方法。

5.2.2.2 ObservableObserveOn类的构造方法

public ObservableObserveOn(ObservableSource<T> source, Scheduler scheduler, boolean delayError, int bufferSize) {
        super(source);
        this.scheduler = scheduler;
        this.delayError = delayError;
        this.bufferSize = bufferSize;
    }
复制代码

里面就是一些变量赋值而已。

5.2.2.3 ObservableObserveOn的subscribeActual()

和subscribeOn()差很少，咱们就直接来看ObservableObserveOn的subscribeActual()方法了。

@Override
    protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
        //判断是否当前线程
        if (scheduler instanceof TrampolineScheduler) {
            //是当前线程的话，直接调用里面一层的subscribe()方法
            //即调用ObservableSubscribeOn的subscribe()方法
            source.subscribe(observer);
        } else {
            //建立Worker
            //本例子中的scheduler为AndroidSchedulers.mainThread()
            Scheduler.Worker w = scheduler.createWorker();
            //这里会将Worker包装到ObserveOnObserver对象中去
            //注意：source.subscribe没有涉及到Worker，因此仍是在以前设置的线程中去执行
            //本例子中source.subscribe就是在IO线程中执行。
            source.subscribe(new ObserveOnObserver<T>(observer, w, delayError, bufferSize));
        }
    }
复制代码

一样，这里也将observer给包装了一层，以下图所示：

source.subscribe()中将会把事件逐一发送出去，咱们这里只看下ObserveOnObserver中的onNext()方法的处理，onComplete()等就不看了，实际上都差很少。

5.2.2.4 ObserveOnObserver的onNext()

@Override
        public void onNext(T t) {
            //省略无关代码
            if (sourceMode != QueueDisposable.ASYNC) {
                //将信息存入队列中
                queue.offer(t);
            }
            schedule();
        }
复制代码

就是调用schedule()而已。

5.2.2.5 ObserveOnObserver的schedule()

void schedule() {
            if (getAndIncrement() == 0) {
                //ObserveOnObserver一样实现了Runnable接口，因此就把它本身交给worker去调度了
                worker.schedule(this);
            }
        }
复制代码

Android主线程调度器里面的代码就不分析了，里面其实是用handler来发送Message去实现的，感兴趣的能够看下。既然ObserveOnObserver实现了Runnable接口，那么就是其run()方法会在主线程中被调用。咱们来看下ObserveOnObserver的run()方法：

5.2.2.6 ObserveOnObserver的run()

@Override
        public void run() {
            //outputFused默认是false
            if (outputFused) {
                drainFused();
            } else {
                drainNormal();
            }
        }
复制代码

这里会走到drainNormal()方法。

5.2.2.7 ObserveOnObserver的drainNormal()

void drainNormal() {
            int missed = 1;
            //存储消息的队列
            final SimpleQueue<T> q = queue;
            //这里的actual其实是SubscribeOnObserver
            final Observer<? super T> a = actual;

            //省略无关代码
           
            //从队列中取出消息
            v = q.poll();
           
            //...
           
            //这里调用的是里面一层的onNext()方法
            //在本例子中，就是调用SubscribeOnObserver.onNext()
            a.onNext(v);
           
            //...
        }
复制代码

至于SubscribeOnObserver.onNext()，里面也没切换线程的逻辑，就是调用里面一层的onNext()，因此最终会调用到咱们自定义的Observer中的onNext()方法。所以，Observer的onNext()方法就在observeOn()中指定的线程中给调用了，在本例中，就是在Android主线程中给调用。

5.2.2.8 简单总结

若是设置了observeOn(指定线程)，那么Observer（观察者）中的onNext()、onComplete()等方法将会运行在这个指定线程中去。

subscribeOn()设置的线程不会影响到observeOn()。

5.2.2.9 时序图

最后，来张observeOn()时序图：

6.其余

因本人水平有限，若有错误，欢迎指出并交流~四月葡萄的博客