函数式编程与RxJava(附demo)

函数式编程 在开篇我需要介绍一下什么叫函数式编程,我先引用网上的一个概念:

函数编程语言最重要的基础是 λ 演算(lambda calculus)。而且λ演算的函数可以接受函数当作输入(参数)和输出(返回值)。
好吧,这样说,太过于抽象了,我们先举个简单的例子,区分一下面向过程,面向对象,和函数式变成。
面向过程 以下是一个求阶乘的实现:
public static void main(String[] args) { int m = 10; int result= 1; for(int i = 1; i<=10; i++){ result = result*i; } System.out.println(result); }

面向对象 还是上面提到过的求阶乘的概念:
public interface Function { public int call(int x); }

public class MultiplyFunction implements Function { @Override public static int call(int x) { int result= 1; for(int i = 1; i<=x; i++){ result = result*i; } return result; } }

public static void main(String[] args) { System.out.println(new MultiplyFunction().call(10)); }

函数式编程
public static void main(String[] args) { System.out.println(call(10)); } public static int call(int x) { int result= 1; while(x>=1){ result =multiply(result,x); x--; } return result; } public static int multiply(int x,int y) { return x*y }

总结 例子有些简单,不知道是否恰当,容易理解。相对于面向对象的编程,函数式编程无副作用,内部不存在状态,易于并发。
再通俗点说,函数式编程会将函数也被当作一种数据对象。下面来看一下Android中RXJava的实现。
RXJava RxJava我们可以理解为是一个观察者模式的扩展,什么是观察者模式?
观察者模式 举个简单例子,我们都会给Button设置一个Click事件对吧,对设置 OnClickListener 来说, Button 是被观察者, OnClickListener 是观察者,二者通过 setOnClickListener() 方法产生关系。
OnClickListener一直观察着Button,当Button被点击,OnClickListener执行onClick事件。
RxJava 的观察者模式,与之类似,Observable (可观察者,即被观察者)、 Observer (观察者)、 subscribe (订阅)、事件。Observable 和 Observer 通过 subscribe() 方法实现订阅关系,从而 Observable 可以在需要的时候发出事件来通知 Observer。可以通过下表进行理解:
点击事件 RxJava
Button Observable
OnClickListener Observer
setOnClickListener() subscribe()
onClick() onNext() onCompleted() onError()
简单实现 下面举一个基本的例子:
Observer observer = new Observer() { @Override public void onNext(String s) { Log.d(tag, "onNext: " + s); }@Override public void onCompleted() { Log.d(tag, "Completed!"); }@Override public void onError(Throwable e) { Log.d(tag, "Error!"); } }; Observable observable = Observable.create(new Observable.OnSubscribe() { @Override public void call(Subscriber subscriber) { subscriber.onNext("aaaa"); subscriber.onNext("bbbb"); subscriber.onNext("cccc"); subscriber.onCompleted(); } }); observable.subscribe(observer);

just 上面的例子利用just方法还有一种写法,不用重写call方法:
Observer observer = new Observer() { @Override public void onNext(String s) { Log.d(tag, " just onNext: " + s); }@Override public void onCompleted() { Log.d(tag, "just Completed!"); }@Override public void onError(Throwable e) { Log.d(tag, "just Error!"); } }; Observable observable = Observable.just("aaaa","bbbb","cccc"); observable.subscribe(observer);

我们可以看一下log输出:
函数式编程与RxJava(附demo)
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from 当传入的是一个数组的时候,可以使用from方法
String[] words = {"aaaa", "bbbb", "cccc"}; Observable observable = Observable.from(words); observable.subscribe(observer);

subscribe() 上面提到的都是去subscribe一个observer,在observer中也是一个一个的任务,如果单独执行一个任务是否可以呢?答案是:必须的。
Action1 onNextAction = new Action1() { @Override public void call(String s) { Log.d(tag, s); } }; Action1 onErrorAction = new Action1() { @Override public void call(Throwable throwable) { Log.d(tag, "error"); } }; Action0 onCompletedAction = new Action0() { @Override public void call() { Log.d(tag, "completed"); } }; String[] words = {"aaaa", "bbbb", "cccc"}; Observable observable = Observable.from(words); observable.subscribe(onNextAction); observable.subscribe(onNextAction, onErrorAction); observable.subscribe(onNextAction, onErrorAction, onCompletedAction);

结果如下:
函数式编程与RxJava(附demo)
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Paste_Image.png 线程管理Scheduler 在不指定线程的情况下, RxJava 遵循的是线程不变的原则,即:在哪个线程调用 subscribe(),就在哪个线程生产事件;在哪个线程生产事件,就在哪个线程消费事件。如果需要切换线程,就需要用到 Scheduler (调度器)。
  • 【函数式编程与RxJava(附demo)】Schedulers.immediate(): 直接在当前线程运行,相当于不指定线程。这是默认的 Scheduler。
  • Schedulers.newThread(): 总是启用新线程,并在新线程执行操作。
  • Schedulers.io(): I/O 操作(读写文件、读写数据库、网络信息交互等)所使用的 Scheduler。行为模式和 newThread() 差不多,区别在于 io() 的内部实现是是用一个无数量上限的线程池,可以重用空闲的线程,因此多数情况下 io() 比 newThread() 更有效率。不要把计算工作放在 io() 中,可以避免创建不必要的线程。
  • Schedulers.computation(): 计算所使用的 Scheduler。这个计算指的是 CPU 密集型计算,即不会被 I/O 等操作限制性能的操作,例如图形的计算。这个 Scheduler 使用的固定的线程池,大小为 CPU 核数。不要把 I/O 操作放在 computation() 中,否则 I/O 操作的等待时间会浪费 CPU。
  • 另外, Android 还有一个专用的AndroidSchedulers.mainThread(),它指定的操作将在 Android 主线程运行。
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对于Android来说异步线程与主线程交互,是一个关键点,这里举个简单的例子:
Observer observer = new Observer() { @Override public void onNext(Bitmap s) { imageView.setImageBitmap(s); }@Override public void onCompleted() {}@Override public void onError(Throwable e) { Toast.makeText(ImageActivity.this,"error="+e.getMessage(),Toast.LENGTH_LONG).show(); } }; Observable observable = Observable.create(new Observable.OnSubscribe() { @Override public void call(Subscriber subscriber) { Bitmap bitmap =binary2Bitmap(getNetData(imageurl)); subscriber.onNext(bitmap); subscriber.onCompleted(); } }).subscribeOn(Schedulers.io()) // 指定 subscribe() 发生在 IO 线程 .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定 Subscriber 的回调发生在主线程 ; observable.subscribe(observer);

其中 Bitmap bitmap = binary2Bitmap(getNetData(imageurl)); 是获取网络图片,具体实现方法可以参照我的demo,但是这个方法由于有网络请求,需要放到子线程,所以使用Schedulers.io(),而回调需要设置ImageView,需要放到主线程,所以使用AndroidSchedulers.mainThread()
map map是做什么用的呢,我们可以这样理解,我们希望传入的类型是String类型,而处理的类型是int类型,这时应该怎么办呢,需要在处理之前,根据一定的逻辑,将string转成int型。
Observable.just("aaaa","bbb","cc") // 输入类型 String .map(new Func1() { @Override public Integer call(String s) { // 参数类型 String return s.length(); // 返回类型 Bitmap } }) .subscribe(new Action1() { @Override public void call(Integer i) { // 参数类型 Bitmap Log.e(tag,"length = "+i); } });

输出:
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flatMap 关于flatMap的使用场景有点抽象,我先上代码,然后再介绍:
Observable.just("aaaa","bbb","cc") // 输入类型 String .flatMap(new Func1>() { @Override public Observable call(String s) { Integer[] info = new Integer[3]; info[0] = s.length(); info[1] = s.hashCode(); info[2] = s.getBytes().length; return Observable.from(info); } }) .subscribe(new Action1() { @Override public void call(Integer i) { // 参数类型 Bitmap Log.e(tag,"length = "+i); } });

打印截图:
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我们可以这样理解, flatMap() 中返回的是个 Observable 对象,并且这个 Observable 对象并不是被直接发送到了 Subscriber 的回调方法中。
例如上面的例子,可以看做是,一个String返回了一个Observable,一个Observable执行了三次Action。
filter 顾名思义,filter就是一个过滤,可以指定过滤条件,例如我指定过滤字符串中含有字符a的字符串:
Observer observer = new Observer() { @Override public void onNext(String s) { Log.d(tag, " filter onNext: " + s); }@Override public void onCompleted() { Log.d(tag, "filter Completed!"); }@Override public void onError(Throwable e) { Log.d(tag, "filter Error!"); } }; Observable observable = Observable.just("aaaa","bbbb","cccc") .filter(new Func1() { @Override public Boolean call(String s) { return s.contains("a"); } }); observable.subscribe(observer);

输出结果:
函数式编程与RxJava(附demo)
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好了基本就讲这么多,如果感兴趣的用户可以下载我的demo,自己修改些内容测试一下,理解可能会更深刻。
我的demo

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