Android RxJava使用介绍（一） Hello World

最近在做东西的时候，一直在使用RxJava框架，越是深入了解RxJava，就越觉得这个框架威力实在是太大了。好东西不能一个人独自享受，后面几篇文章我会由浅入深来介绍一下RxJava的使用方法，相信看完之后，你会跟我一样逐渐喜欢上这个“威力无比”的武器！

那么，RxJava到底是什么？使用RxJava到底有什么好处呢？其实RxJava是ReactiveX中使用Java语言实现的版本，目前ReactiveX已经实现的语言版本有：

• Java: RxJava
• JavaScript: RxJS
• C#: Rx.NET
• C#(Unity): UniRx
• Scala: RxScala
• Clojure: RxClojure
• C++: RxCpp
• Ruby: Rx.rb
• Python: RxPY
• Groovy: RxGroovy
• JRuby:RxJRuby
• Kotlin: RxKotlin

可以看出ReactiveX在开发应用中如此的火爆。那到底什么是ReactiveX呢？简单来说，ReactiveX就是”观察者模式+迭代器模式+函数式编程”，它扩展了观察者模式，通过使用可观察的对象序列流来表述一系列事件，订阅者进行占点观察并对序列流做出反应（或持久化或输出显示等等）；借鉴迭代器模式，对多个对象序列进行迭代输出，订阅者可以依次处理不同的对象序列；使用函数式编程思想(functional programming)，极大简化问题解决的步骤。

RxJava的基本概念

RxJava最核心的两个东西就是Observables(被观察者，也就是事件源)和Subscribers(观察者)，由Observables发出一系列的事件，Subscribers进行订阅接收并进行处理，看起来就好像是设计模式中的观察者模式，但是跟观察者模式不同的地方就在于，如果没有观察者(即Subscribers)，Observables是不会发出任何事件的。

由于Observables发出的事件并不仅限于一个，有可能是多个的，如何确保每一个事件都能发送到Subscribers上进行处理呢？这里就借鉴了设计模式的迭代器模式，对事件进行迭代轮询(next()、hasNext())，在迭代过程中如果出现异常则直接抛出(throws Exceptions)，下表是Observable和迭代器(Iterable)的对比：

与迭代器模式不同的地方在于，迭代器模式在事件处理上采用的是“同步/拉式”的方式，而Observable采用的是“异步/推式”的方式，对于Subscriber(观察者)而言，这种方式会更加灵活。

开始准备 Hello World！

说了那么多概念性的东西，可能大家会一头雾水，下面我们就使用获取天气预报的例子来说明吧。

准备工作

1. 获取天气预报，我们就使用新浪提供的API接口吧，地址如下：
   http://php.weather.sina.com.cn/xml.php?city=%B1%B1%BE%A9&password=DJOYnieT8234jlsK&day=0
   其中，city后的城市转码。
   Password固定
   Day为0表示当天天气，1表示第二天的天气，2表示第三天的天气，以此类推，最大为4

2. 为了简化代码，使用Retrolamda框架（有时间后面会专门写文章介绍），需要安装JDK8，并且环境变量中需要增加“JAVA8_HOME”变量，如图：
   

3. Android Studio版本就用最新的1.2版本+Gradle1.0.0吧。使用Eclipse ADT的朋友，建议赶紧换成Android Studio吧，在android开发上，Android Studio比Eclipse ADT实在是不可同日而语。

环境搭建

首先在Android Studio中新建一个项目，然后修改Project级的build.gradle如下：

buildscript {
    repositories {
        jcenter()
    }
    dependencies {
        classpath ‘com.android.tools.build:gradle:1.0.0‘
        classpath ‘me.tatarka:gradle-retrolambda:3.0.1‘
    }
}

allprojects {
    repositories {
        jcenter()
    }
}

module级的build.gradle修改如下：

apply plugin: ‘com.android.application‘
apply plugin: ‘me.tatarka.retrolambda‘

retrolambda {
    jdk System.getenv("JAVA8_HOME")
    oldJdk System.getenv("JAVA6_HOME")
    javaVersion JavaVersion.VERSION_1_6
}

android {
    compileSdkVersion 21
    buildToolsVersion "21.1.2"

    compileOptions {
        sourceCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8
        targetCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8
    }

    defaultConfig {
        applicationId "com.example.hesc.weather"
        minSdkVersion 10
        targetSdkVersion 21
        versionCode 1
        versionName "1.0"
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile(‘proguard-android.txt‘), ‘proguard-rules.pro‘
        }
    }
}

dependencies {
    compile fileTree(dir: ‘libs‘, include: [‘*.jar‘])
    compile ‘com.android.support:appcompat-v7:22.0.0‘
    compile ‘io.reactivex:rxandroid:0.24.0‘
}

tasks.withType(JavaCompile){
    options.encoding="utf-8"
}

开发代码

首先新建布局文件activity_main.xml如下：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical">

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="50dp"
        android:orientation="horizontal"
        android:background="#FF0000">

        <EditText android:id="@+id/city"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_weight="1"
            android:layout_marginTop="8dp"
            android:layout_marginBottom="8dp"
            android:layout_marginLeft="10dp"
            android:layout_marginRight="10dp"
            android:paddingLeft="15dp"
            android:paddingRight="15dp"
            android:gravity="center_vertical"
            android:layout_height="match_parent"
            android:hint="请输入城市"
            android:background="@drawable/edit_bg"/>
        <TextView android:id="@+id/query"
            android:layout_width="80dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="查询"
            android:gravity="center"
            android:textColor="#FFFFFF"
            android:background="@drawable/button_bg"
            android:layout_gravity="center_vertical"/>
    </LinearLayout>

    <TextView android:id="@+id/weather"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout_margin="10dp"/>
</LinearLayout>

布局比较简单，就是一个输入城市的EditText+查询按钮+显示天气情况的TextView，相信朋友们都能看懂哈。

打开MainActivity，在onCreate方法中添加代码：

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        //获取控件实例
        cityET = (EditText) findViewById(R.id.city);
        queryTV = (TextView) findViewById(R.id.query);
        weatherTV = (TextView) findViewById(R.id.weather);
        //对查询按钮侦听点击事件
        queryTV.setOnClickListener(this);
        weatherTV.setOnTouchListener(this);

    }

代码比较简单，不做过多解析。下面进入重点：通过网络连接获取天气预报，本案例是通过使用新浪提供的API来获取的，首先声明静态变量如下：

/**
     * 天气预报API地址
     */
    private static final String WEATHRE_API_URL="http://php.weather.sina.com.cn/xml.php?city=%s&password=DJOYnieT8234jlsK&day=0";

然后通过开HttpURLConnection连接获取天气预报，如下：

/**
     * 获取指定城市的天气情况
     * @param city
     * @return
     * @throws
     */
    private String getWeather(String city) throws Exception{
        BufferedReader reader = null;
        HttpURLConnection connection=null;
        try {
            String urlString = String.format(WEATHRE_API_URL, URLEncoder.encode(city, "GBK"));
            URL url = new URL(urlString);
            connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            connection.setRequestMethod("GET");
            connection.setReadTimeout(5000);
            //连接
            connection.connect();

            //处理返回结果
            reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(connection.getInputStream(), "utf-8"));
            StringBuffer buffer = new StringBuffer();
            String line="";
            while(!TextUtils.isEmpty(line = reader.readLine()))
                buffer.append(line);
            return buffer.toString();
        } finally {
            if(connection != null){
                connection.disconnect();
            }
            if(reader != null){
                try {
                    reader.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

代码也比较简单，就是通过打开HttpURLConnection连接，根据城市名通过GET方式获取查询结果，由于使用了网络连接，别忘了在AndroidManfest.xml中申请使用网络连接权限：

    <!--申请网络访问权限-->
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>

通过网络连接请求返回的结果是xml文件，需要对xml进行解析，我们先创建一个描述天气情况的bean类，如下：

/**
     * 天气情况类
     */
    private class Weather{
        /**
         * 城市
         */
        String city;
        /**
         * 日期
         */
        String date;
        /**
         * 温度
         */
        String temperature;
        /**
         * 风向
         */
        String direction;
        /**
         * 风力
         */
        String power;
        /**
         * 天气状况
         */
        String status;

        @Override
        public String toString() {
            StringBuilder builder = new StringBuilder();
            builder.append("城市:" + city + "\r\n");
            builder.append("日期:" + date + "\r\n");
            builder.append("天气状况:" + status + "\r\n");
            builder.append("温度:" + temperature + "\r\n");
            builder.append("风向:" + direction + "\r\n");
            builder.append("风力:" + power + "\r\n");
            return builder.toString();
        }
    }

然后我们使用Pull的方式解析xml，代码如下：

/**
     * 解析xml获取天气情况
     * @param weatherXml
     * @return
     */
    private Weather parseWeather(String weatherXml){
        //采用Pull方式解析xml
        StringReader reader = new StringReader(weatherXml);
        XmlPullParser xmlParser = Xml.newPullParser();
        Weather weather = null;
        try {
            xmlParser.setInput(reader);
            int eventType = xmlParser.getEventType();
            while(eventType != XmlPullParser.END_DOCUMENT){
                switch (eventType){
                    case XmlPullParser.START_DOCUMENT:
                        weather = new Weather();
                        break;
                    case XmlPullParser.START_TAG:
                        String nodeName = xmlParser.getName();
                        if("city".equals(nodeName)){
                            weather.city = xmlParser.nextText();
                        } else if("savedate_weather".equals(nodeName)){
                            weather.date = xmlParser.nextText();
                        } else if("temperature1".equals(nodeName)) {
                            weather.temperature = xmlParser.nextText();
                        } else if("temperature2".equals(nodeName)){
                            weather.temperature += "-" + xmlParser.nextText();
                        } else if("direction1".equals(nodeName)){
                            weather.direction = xmlParser.nextText();
                        } else if("power1".equals(nodeName)){
                            weather.power = xmlParser.nextText();
                        } else if("status1".equals(nodeName)){
                            weather.status = xmlParser.nextText();
                        }
                        break;
                }
                eventType = xmlParser.next();
            }
            return weather;
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        } finally {
            reader.close();
        }
    }

到现在为止，我们已经完成了网络连接获取天气预报的xml，并对xml进行了解析成weather类，其实已经完成了大部分的工作，接下来就是对这几部分工作进行整合，这里就有以下两个问题需要注意的：

• 开网络连接必须开单独的线程进行处理，否则在4.x以上版本就会报错
• 对返回的查询结果需要显示到控件上，必须在UI线程中进行

解决这两个问题的方式有很多种办法，最常用的就是AsyncTask或者就直接是Thread+Handler的方式，其实不管哪种方式，我觉得都没有RxJava那样写起来优雅，不信，你看:

/**
     * 采用普通写法创建Observable
     * @param city
     */
    private void observableAsNormal(String city){
        subscription = Observable.create(new Observable.OnSubscribe<Weather>() {
            @Override
            public void call(Subscriber<? super Weather> subscriber) {
                //1.如果已经取消订阅，则直接退出
                if(subscriber.isUnsubscribed()) return;
                try {
                    //2.开网络连接请求获取天气预报，返回结果是xml格式
                    String weatherXml = getWeather(city);
                    //3.解析xml格式，返回weather实例
                    Weather weather = parseWeather(weatherXml);
                    //4.发布事件通知订阅者
                    subscriber.onNext(weather);
                    //5.事件通知完成
                    subscriber.onCompleted();
                } catch(Exception e){
                    //6.出现异常，通知订阅者
                    subscriber.onError(e);
                }
            }
        }).subscribeOn(Schedulers.newThread())    //让Observable运行在新线程中
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())   //让subscriber运行在主线程中
                .subscribe(new Subscriber<Weather>() {
                    @Override
                    public void onCompleted() {
                        //对应上面的第5点：subscriber.onCompleted();
                        //这里写事件发布完成后的处理逻辑

                    }

                    @Override
                    public void onError(Throwable e) {
                        //对应上面的第6点：subscriber.onError(e);
                        //这里写出现异常后的处理逻辑
                        Toast.makeText(MainActivity.this, e.getMessage(), Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    }

                    @Override
                    public void onNext(Weather weather) {
                        //对应上面的第4点：subscriber.onNext(weather);
                        //这里写获取到某一个事件通知后的处理逻辑
                        if(weather != null)
                            weatherTV.setText(weather.toString());
                    }
                });
    }

RxJava由于使用了多个回调，一开始理解起来可能有点难度，其实多看几遍也就明白了，它的招式套路都是一样的：

1. 首先就是创建Observable，创建Observable有很多种方式，这里使用了Observable.create的方式；Observable.create()需要传入一个参数，这个参数其实是一个回调接口，在这个接口方法里我们处理开网络请求和解析xml的工作，并在最后通过onNext()、onCompleted()和onError()通知Subscriber（订阅者）;
2. 然后就是调用Observable.subscribe()方法对Observable进行订阅。这里要注意，如果不调用Observable.subscribe()方法，刚才在Observable.create()处理的网络请求和解析xml的代码是不会执行的，这也就解释了本文开头所说的“如果没有观察者(即Subscribers)，Observables是不会发出任何事件的”
3. 说了那么多，好像也没有开线程处理网络请求啊，这样不会报错吗？别急，认真看上面的代码，我还写了两个方法subscribeOn(Schedulers.newThread())和observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())，没错，奥妙就在于此：
   3.1 subscribeOn(Schedulers.newThread())表示开一个新线程处理Observable.create()方法里的逻辑，也就是处理网络请求和解析xml工作
   3.2 observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())表示subscriber所运行的线程是在UI线程上，也就是更新控件的操作是在UI线程上
   3.3 如果这里只有subscribeOn()方法而没有observeOn()方法，那么Observable.create()和subscriber()都是运行在subscribeOn()所指定的线程中；
   3.4 如果这里只有observeOn()方法而没有subscribeOn()方法，那么Observable.create()运行在主线程(UI线程)中，而subscriber()是运行在observeOn()所指定的线程中(本例的observeOn()恰好是指定主线程而已)

上面的代码由于使用了多个接口回调，代码看起来并不是那么完美，采用lambda的写法，看起来会更加简洁和优雅，不信，你看：

/**
     * 采用lambda写法创建Observable
     * @param city
     */
    private void observableAsLambda(String city){
        subscription = Observable.create(subscriber->{
                    if(subscriber.isUnsubscribed()) return;
                    try {
                        String weatherXml = getWeather(city);
                        Weather weather = parseWeather(weatherXml);
                        subscriber.onNext(weather);
                        subscriber.onCompleted();
                    } catch(Exception e){
                        subscriber.onError(e);
                    }
                }
        ).subscribeOn(Schedulers.newThread())    //让Observable运行在新线程中
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())   //让subscriber运行在主线程中
                .subscribe(
                        weather->{
                            if(weather != null)
                                weatherTV.setText(weather.toString());
                        },
                        e->{
                            Toast.makeText(MainActivity.this, e.getMessage(), Toast.LENGTH_SHORT).show();
                        });
    }

最后一步，就是点击查询按钮时触发上面的代码逻辑：

@Override
    public void onClick(View v) {
        if(v.getId() == R.id.query){
            weatherTV.setText("");
            String city = cityET.getText().toString();
            if(TextUtils.isEmpty(city)){
                Toast.makeText(this, "城市不能为空！", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                return;
            }
            //采用普通写法创建Observable
            observableAsNormal(city);
            //采用lambda写法创建Observable
//            observableAsLambda(city);
        }
    }

通过上面的例子，相信大家已经对RxJava有了整体认识，最后献上代码和效果图：

源代码下载