前言
相信对于RxJava，大家应该都很熟悉，他最核心的两个字就是异步，诚然，它对异步的处理非常的出色，但是异步绝对不等于并发，更不等于线程安全，如果把这几个概念搞混了，错误的使用RxJava，是会来带非常多的问题的。
RxJava与并发
首先让我们来看一段RxJava协议的原文：
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Observables must issue notifications to observers serially (not in parallel). They may issue these notifications from different threads, but there must be a formal happens-before relationship between the notifications. |
如上所述，RxJava对多线程并发其实并没有做非常的多保护，这段话中说，如果多个Observables从多个线程中发射数据，必须要满足happens-before原则。
下面来看一个简单的例子：
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final PublishSubject<Integer> subject = PublishSubject.create();subject.subscribe(new Subscriber<Integer>() { @Override public void onCompleted() { } @Override public void onError(Throwable e) { } @Override public void onNext(Integer integer) { unSafeCount = unSafeCount + integer; Log.d("TAG", "onNext: " + unSafeCount); }});findViewById(R.id.send).setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { final int unit = 1; for(int i = 0;i < 10;i++) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int j = 0; j < 1000; j++) { subject.onNext(unit); } } }).start(); } }}); |
这是一个最典型的多线程问题，从10个线程中发射数据并相加，这样最终得到的答案是小于10000的。虽然使用了RxJava，但是这样的使用对于并发是没有意义的，因为RxJava并没有去处理并发带来的问题。我们可以看下subject的onNext方法的源码，里面很简单，就是调用了对应observer的onNext方法而已。不止是这样，绝大多数的Subject都是线程不安全的，所以当你在使用这样的类的时候(典型场景就是自制的RxBus)，如果从多个线程中发射数据，那你就要小心了。
对于这样的问题，有两种解决方案：
第一种就是简单的使用传统的解决方法，比如用AtomicInteger代替int。
第二种则是使用RxJava的解决方案，在这里就是用SerializedSubject去代替Subject：
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final PublishSubject<Integer> subject = PublishSubject.create();subject.subscribe(new Subscriber<Integer>() { @Override public void onCompleted() { } @Override public void onError(Throwable e) { } @Override public void onNext(Integer integer) { unSafeCount = unSafeCount + integer; count.addAndGet(integer); Log.d("TAG", "onNext: " + count); }});final SerializedSubject<Integer, Integer> ser = new SerializedSubject<Integer, Integer>(subject);findViewById(R.id.send).setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { final int unit = 1; for(int i = 0;i < 10;i++){ new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for(int j = 0;j < 1000;j++){ ser.onNext(unit); } } }).start(); } }}); |
可以看一下SerializedSubject的onNext方法做了什么：
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@Overridepublic void onNext(T t) { if (terminated) { return; } synchronized (this) { if (terminated) { return; } if (emitting) { FastList list = queue; if (list == null) { list = new FastList(); queue = list; } list.add(nl.next(t)); return; } emitting = true; } try { actual.onNext(t); } catch (Throwable e) { terminated = true; Exceptions.throwOrReport(e, actual, t); return; } for (;;) { for (int i = 0; i < MAX_DRAIN_ITERATION; i++) { FastList list; synchronized (this) { list = queue; if (list == null) { emitting = false; return; } queue = null; } for (Object o : list.array) { if (o == null) { break; } try { if (nl.accept(actual, o)) { terminated = true; return; } } catch (Throwable e) { terminated = true; Exceptions.throwIfFatal(e); actual.onError(OnErrorThrowable.addValueAsLastCause(e, t)); return; } } } }} |
处理方式很简单，如果有其他线程在发射数据，那就将数据放置到队列中，等待下次发射。这保证了同一时间只会有一个线程调用onNext，onComplete和onError这些方法。
但是这样操作显然是会造成性能的影响的，所以RxJava并不会把所有的操作都打上线程安全的标签。
在这里就要引申出一个问题，那就是使用者对create方法的滥用，其实这个方法不应该被使用者频繁的调用的，因为你必须要小心的处理所有的数据发射，接收的逻辑。相反的，使用已有的操作符能很好的解决这个问题，所以下次大家在遇到问题的时候不要简单的使用create去自己写，而是应该想想有没有现成的操作符可以完成相应的需求。
RxJava中的一些操作符
RxJava中有一些操作符也和多线程并发有关，下面让我来讲一讲merge和concat，以及他们的一些变种操作符。
对于多线程发射数据，有时候我们需要得到的结果也保持和发射时候一样的顺序，这个时候如果我们使用merge这个操作符去结合多个发射源，那么就会产生一定的问题了(例子中做了非常不好的示范——使用了create操作符，请大家不要学习这样的写法，这里单纯是为了求证结果)。
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Observable o1 = Observable.create(new Observable.OnSubscribe<Integer>() { @Override public void call(final Subscriber<? super Integer> subscriber) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { Thread.sleep(1000); subscriber.onNext(1); subscriber.onCompleted(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }).start(); }});Observable o2 = Observable.create(new Observable.OnSubscribe<Integer>() { @Override public void call(Subscriber<? super Integer> subscriber) { subscriber.onNext(2); subscriber.onCompleted(); }});Observable.merge(o1,o2) .subscribe(new Subscriber<Integer>() { @Override public void onCompleted() { } @Override public void onError(Throwable e) { } @Override public void onNext(Integer i) { Log.d("TAG", "onNext: " + i); } }); |
对于这样的场景，我们得到的答案将是2,1而不是先得到o1发射的数据，再获取o2的数据。
究其原因，就是因为merge其实就是给什么传什么，也不会去管数据发射的顺序：
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@Overridepublic void onNext(Observable<? extends T> t) { if (t == null) { return; } if (t == Observable.empty()) { emitEmpty(); } else if (t instanceof ScalarSynchronousObservable) { tryEmit(((ScalarSynchronousObservable<? extends T>)t).get()); } else { InnerSubscriber<T> inner = new InnerSubscriber<T>(this, uniqueId++); addInner(inner); t.unsafeSubscribe(inner); emit(); }} |
可以看到在经过lift操作之后，对应的中间人MergeSubscriber的onNext，没有什么多余的代码，所以在多个Observable从多线程中发射数据的时候，顺序当然不能得到保证。
一个单词说明这个问题：interleaving——交错。merge后的数据源可能是交错的。由于merge有这样数据交错的问题，所以它的变种—flatMap也会有同样的问题。
对于这样的场景，我们可以使用concat操作符来完成：
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Concat waits to subscribe to each additional Observable that you pass to it until the previous Observable completes. |
根据文档，我们知道concat操作符是一个接一个的处理数据源的数据的。
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if (wip.getAndIncrement() != 0) { return;}final int delayErrorMode = this.delayErrorMode;for (;;) { if (actual.isUnsubscribed()) { return; } if (!active) { if (delayErrorMode == BOUNDARY) { if (error.get() != null) { Throwable ex = ExceptionsUtils.terminate(error); if (!ExceptionsUtils.isTerminated(ex)) { actual.onError(ex); } return; } } boolean mainDone = done; Object v = queue.poll(); boolean empty = v == null; if (mainDone && empty) { Throwable ex = ExceptionsUtils.terminate(error); if (ex == null) { actual.onCompleted(); } else if (!ExceptionsUtils.isTerminated(ex)) { actual.onError(ex); } return; } if (!empty) { Observable<? extends R> source; try { source = mapper.call(NotificationLite.<T>instance().getValue(v)); } catch (Throwable mapperError) { Exceptions.throwIfFatal(mapperError); drainError(mapperError); return; } if (source == null) { drainError(new NullPointerException("The source returned by the mapper was null")); return; } if (source != Observable.empty()) { if (source instanceof ScalarSynchronousObservable) { ScalarSynchronousObservable<? extends R> scalarSource = (ScalarSynchronousObservable<? extends R>) source; active = true; arbiter.setProducer(new ConcatMapInnerScalarProducer<T, R>(scalarSource.get(), this)); } else { ConcatMapInnerSubscriber<T, R> innerSubscriber = new ConcatMapInnerSubscriber<T, R>(this); inner.set(innerSubscriber); if (!innerSubscriber.isUnsubscribed()) { active = true; source.unsafeSubscribe(innerSubscriber); } else { return; } } request(1); } else { request(1); continue; } } } if (wip.decrementAndGet() == 0) { break; }} |
通过源码我们可以知道，active字段就保证了如果上一个数据源还没有发射完数据，就会一直在for循环中等待，直到上一个数据源发射完了数据重置了active字段。
对于concat，其实还存在一个问题，那就是多个Observable变成了串行，会大大的增加整个RxJava事件流的处理时间，对于这个场景，我们可以使用concatEager来解决。concatEager的源码就不带大家分析了，有兴趣的同学可以自行查看。
总结
这篇文章比较短，讲的东西也比较浅显，其实就是讨论了一下RxJava中多线程并发的几个问题。最后我想说，RxJava并不是什么高大上的东西，在你的项目引入之前，要考虑一下是否真的有必要这么做。就算真的有场景需要RxJava，也请不要一口气把项目中所有的操作都换成RxJava，一些简单的操作不一定需要使用RxJava的操作符的实现，用了反而降低了代码的可读性，切勿为了使用Rx而使用Rx。
好了，以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，如果有疑问大家可以留言交流。
原文链接：http://zjutkz.net/2017/02/09/浅谈RxJava与多线程并发/
