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Rxjava 2.x 源码系列 - 线程切换（下）

在上一篇博客 Rxjava 2.x 源码系列 - 线程切换（上）我们讲解到，Observable#subscribeOn 是如何控制上游 Observable 的执行线程的，他的实质是将 Observable#subscribe(Observer) 的操作放在了指定线程，当我们调用 subcribe 的时候，它的过程是从下往上的，即下面的 Observable 调用上面的 Observable。用下面的流程图表示如下。

接下来，我们先来回顾一下,Observable 与 Observer 之间是如何订阅的

简单来说就是，当我们调用 Observable 的 subsribe 方法的时候，会调用当前对应 observbale 的 subscribeActual 方法，在该方法里面，会调用 observer 的 onSubeciber 方法，并调用对应 ObservableOnSubscirbe 的 subcribe 的方法，并将 ObservableEmitter 作为方法参数暴露出去。而 ObservableEmitter 持有我们的 Observer 的引用，当我们调用 ObservableEmitter 的 onNext，onErrot，onComplete 方法的时候，会调用他持有的 Observer 的相应的方法。

这篇博客主要讲解以下问题：

observeOn 是如何控制 Observer 的回调线程的

Observable#observeOn 方法

@CheckReturnValue
    @SchedulerSupport(SchedulerSupport.CUSTOM)
    public final Observable<T> observeOn(Scheduler scheduler, boolean delayError, int bufferSize) {
    
        ObjectHelper.requireNonNull(scheduler, "scheduler is null");
        ObjectHelper.verifyPositive(bufferSize, "bufferSize");
        return RxJavaPlugins.onAssembly(new ObservableObserveOn<T>(this, scheduler, delayError, bufferSize));
    }
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observeOn 的套路跟 Observable.create 方法的套路基本一样，都是先判断是否为空，不为 null，用一个新的类包装起来，并持有上游的引用 source。这里我们的包装类是 ObservableObserveOn。

这里我们来看一下 ObservableObserveOn

public final class ObservableObserveOn<T> extends AbstractObservableWithUpstream<T, T> {
    final Scheduler scheduler;
    final boolean delayError;
    final int bufferSize;
    public ObservableObserveOn(ObservableSource<T> source, Scheduler scheduler, boolean delayError, int bufferSize) {
        super(source);
        this.scheduler = scheduler;
        this.delayError = delayError;
        this.bufferSize = bufferSize;
    }

    @Override
    protected void subscribeActual(Observer<? super T> observer) {
        // 如果是当前线程，直接低啊用
        if (scheduler instanceof TrampolineScheduler) {
            source.subscribe(observer);
        } else {
            // 否则，通过 worker 的形式调用
            Scheduler.Worker w = scheduler.createWorker();

            source.subscribe(new ObserveOnObserver<T>(observer, w, delayError, bufferSize));
        }
    }
}
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从第一篇博客 Rxjava 2.x 源码系列 - 基础框架分析，我们知道，当我们调用 Observable.subscibe(observer) 方法的时候，会调用到对应的 Observable 实例的 subscribeActual 方法，而这里我们的 Observable 为 ObservableObserveOn 。

在 ObservableObserveOn.subscribeActual 方法中,首先会判断 scheduler instanceof TrampolineScheduler （是否是当前线程），true 的话，会直接调用 source.subscribe(observer)。否则，先用 ObserveOnObserver 包装 observer，再调用 source.subscribe 方法

接下来，我们一起来看一下 ObserveOnObserver 类

static final class ObserveOnObserver<T> extends BasicIntQueueDisposable<T>
    implements Observer<T>, Runnable {
    
     final Observer<? super T> actual;
        
    
    }
    
public abstract class BasicIntQueueDisposable<T>
extends AtomicInteger
implements QueueDisposable<T> {
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ObserveOnObserver 继承于 BasicIntQueueDisposable，实现 Observer， Runnable 接口，而 BasicIntQueueDisposable extends AtomicInteger ，是原子操作类。

其中，还有一个很重要的属性 actual ，即是实际的 observer。
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接下来，我们来看一下几个重要的方法：

onNext,onError,onComplete,onSubscribition

public void onSubscribe(Disposable s) {
    if (DisposableHelper.validate(this.s, s)) {
    
            -------

            if (m == QueueDisposable.SYNC) {
                sourceMode = m;
                queue = qd;
                done = true;
                actual.onSubscribe(this);
                schedule();
                return;
            }
            if (m == QueueDisposable.ASYNC) {
                sourceMode = m;
                queue = qd;
                actual.onSubscribe(this);
                return;
            }
        }

        queue = new SpscLinkedArrayQueue<T>(bufferSize);

        actual.onSubscribe(this);
    }
}

@Override
public void onNext(T t) {
    if (done) {
        return;
    }

     ------
    schedule();
}

@Override
public void onError(Throwable t) {
    if (done) {
        RxJavaPlugins.onError(t);
        return;
    }
    ----
    
    schedule();
}

@Override
public void onComplete() {
    if (done) {
        return;
    }
     ----
     
    schedule();
}


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在 onNext，onError，onComplete 方法中首先都会先判断是否 done，如果没有的话，会调用 schedule() 方法。

void schedule() {
    if (getAndIncrement() == 0) {
        worker.schedule(this);
    }
}
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而在 schedule() 方法中，直接调用 Worker 的 schedule 方法，这样就会执行我们当前 ObserveOnObserver 的 run 方法，

public void run() {
    if (outputFused) {
        drainFused();
    } else {
        drainNormal();
    }
}
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在 drainFused 和 drainNormal 方法中，会根据状态去调用 actual（外部传入的 observer）的 onNext、onError、onComplete 方法。因此 observer 的回调所在的线程将取决于外部传入的 scheduler 的 schedule 方法所在的线程。

假设我们传入的是 observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())

public final class AndroidSchedulers {

    private static final class MainHolder {

        static final Scheduler DEFAULT = new HandlerScheduler(new Handler(Looper.getMainLooper()));
    }

    private static final Scheduler MAIN_THREAD = RxAndroidPlugins.initMainThreadScheduler(
            new Callable<Scheduler>() {
                @Override public Scheduler call() throws Exception {
                    return MainHolder.DEFAULT;
                }
            });

    /** A {@link Scheduler} which executes actions on the Android main thread. */
    public static Scheduler mainThread() {
        return RxAndroidPlugins.onMainThreadScheduler(MAIN_THREAD);
    }

    ---
}

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private static final class HandlerWorker extends Worker {
    private final Handler handler;

    private volatile boolean disposed;

    HandlerWorker(Handler handler) {
        this.handler = handler;
    }

    @Override
    public Disposable schedule(Runnable run, long delay, TimeUnit unit) {
        if (run == null) throw new NullPointerException("run == null");
        if (unit == null) throw new NullPointerException("unit == null");

        if (disposed) {
            return Disposables.disposed();
        }

        run = RxJavaPlugins.onSchedule(run);

        ScheduledRunnable scheduled = new ScheduledRunnable(handler, run);

        Message message = Message.obtain(handler, scheduled);
        message.obj = this; // Used as token for batch disposal of this worker's runnables.

        handler.sendMessageDelayed(message, unit.toMillis(delay));

        // Re-check disposed state for removing in case we were racing a call to dispose().
        if (disposed) {
            handler.removeCallbacks(scheduled);
            return Disposables.disposed();
        }

        return scheduled;
    }

}
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从上面的分析我们知道 observer 的回调所在的线程将取决于外部传入的 scheduler 的 schedule 方法所在的线程。即指定 observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) 之后，将取决于 HandlerWorker 的 schedule 方法执行的线程，在该方法中，很明显执行于主线程。

总结

控制 Observer 的回调实际是放到 ObservableObserveOn 的 run 方法中，即 ObservableObserveOn 的 run 执行在主线程， Observer 的回调也发生在主线程，而 ObservableObserveOn 的 run 执行在哪个线程，取决于外部传入的 scheduler。因此，当外部传入的 scheduler 的 schedule 方法在主线程，那么 observer 也在主线程回调。