软件开发中，特别是图形化界面的软件，经常需要一种“观察”的关系，比如界面中的按钮需要观察用户对它的点击操作，进度条需要观察后台下载的情况并实时更新自己显示的进度，界面 1 显示的数据需要根据界面 2 输入的数据的变化而变化，由此前人总结出了一种设计模式：观察者模式。

观察者模式(Observer Pattern) 定义对象之间的一种一对多依赖关系，使得每当一个对象状态发生改变时，其相关依赖对象皆得到通知并被自动更新

在观察者模式中，有两个基本角色：Observable(被观察者)，Observer(观察者)，它们之间的关系是：观察者 –订阅–> 被观察者；被观察者 –通知–> 观察者；一个被观察者可以对应多个观察者，这种关系类似报社与用户的关系，报社是被观察者，用户是观察者，一个报社可以拥有多个用户，用户需要向报社订阅报纸，那么报社在有新刊出版时就会通知用户并把新刊送到用户家里

更多关于观察者模式介绍与示例代码，可以参考 这篇文章

RxJava 简介

ReactiveX 是 Reactive Extensions 的缩写，一般简写为 Rx，最初是 LINQ 的一个扩展，由微软的架构师 Erik Meijer 领导的团队开发，在 2012 年 11 月开源，Rx 是一个编程模型，目标是提供一致的编程接口，帮助开发者更方便的处理异步数据流，Rx 库支持 .NET、JavaScript 和 C++，Rx 近几年越来越流行了，现在已经支持几乎全部的流行编程语言了，Rx 的大部分语言库由 ReactiveX 这个组织负责维护，比较流行的有 RxJava/RxJS/Rx.NET

总结起来，RxJava 就是是一个实现异步操作的库，它相对于传统的 AsyncTask 和 Handler 具有代码简介，功能强大的优势，可以将很复杂的业务逻辑用简洁的代码实现。网络上关于 RxJava 的介绍以及使用的文章有很多，比如 ReactiveX 文档中文版 是 RxJava 官方文档的中文翻译版，详细的介绍了 RxJava 和它的各种操作，给 Android 开发者的 RxJava 详解是一篇通俗易懂的 RxJava 入门文章，通读全文后能够基本掌握 RxJava 的使用，RxJava 系列 是知乎专栏系列，通过示例代码介绍了 RxJava 的具体使用。

目前 RxJava 已经发布了 2.x 版，相较于 1.x 有部分改进，语法也有一些不一样的地方，本文使用的是 RxJava 2.0.4 版

基础概念

如同观察者模式，在 RxJava 中有两个基本角色：Observable(被观察者)，Observer(观察者)，它们之间存在 subscribe(订阅) 的关系，订阅的内容是 Event(事件)，下面通过代码来描述两者之间的关系

导入依赖

在 Android 平台使用 RxJava，需要导入 RxJava 和针对 Android 平台添加的 RxAndroid 这两个依赖

创建 Observable(被观察者)

Observable 即被观察者。按照报社和用户的关系理解，这里就是创建一个报社，并创建特定新刊然后通知订阅的用户

创建 Observer(观察者)

Observer 接收来自被观察者的数据并根据需求处理，按照报社和用户的关系理解，这里就是用户收到报社寄过来的新刊

订阅

创建好 Observable 和 Observer 后，通过订阅将二者关联起来。当 Observable 产生事件后，会立即通知 Observer：

运行项目，得到输出结果

通过分析可以看到，首先打印出 onSubScribe，这是在回调 onSubscribe 中产生的，这个回调方法是在 RxJava 2.x 新增的，用于取消 Observer 和 Observable 的连接，通过调用 d.dispose() 就能取消它们之间的关联，Observable 以后就不能接收到 Observable 发送的数据了，例如，修改上面 Observer 的代码，在 onSubscribe() 中调用 d.dispose() 方法：

得到的结果是

可以看出,在 Observable 产生事件后，Observer 仅仅调用了其 onSubScribe() 方法，并没有调用 onNext() 方法，说明此时已经取消了与 Observable 的关联，以后不再接收这个 Observable 的事件。

在 Android 中，由于“主线程中不能进行耗时操作，以防界面卡顿出现 ANR”，就需要通过异步操作将耗时操作放在子线程中进行，然后将结果回调给主线程，在 RxJava 之前，Android 系统自带的 AsyncTask 和 Handler 就是为了解决这个问题而诞生的，但是它们的使用比较繁琐，如果遇到复杂的逻辑，代码会变得不易于阅读，而 RxJava 通过自上而下的串式代码，流程代码变得非常直观简洁，功能强大而操作简便。当然这主要归功于 RxJava 的线程控制，它可以很方便的指定某一步操作所在的线程，subscribeOn() 用于指定subscribe()发生时所在的线程，observeOn() 用于指定 Observer 回调发生时所在的线程：

运行结果：

通过输出可以看到 Observable 处理事件是在 “RxCachedThreadScheduler-1” 这个线程完成，而处理回调结果是在 “main” 这个线程中完成的。

更多方法

上面的例子是 RxJava 最基本的使用，在实际开发中，还有很多灵活的使用方法，这里简单总结下

简化订阅

创建一个 Observer，要重写它的 4 个方法，分别是 onSubscribe()、onNext()、onError()、onComplete(),但是并不是所有需求都需要这 4 个方法，因此可以通过匿名内部类简化订阅的方法，在 RxJava 1.x 中，使用 Action 来完成，而在 RxJava 2.x 中，这一操作交给了 Consumer，示例代码：

以上 3 个在 subscribe() 中传入的匿名内部类，等同于在创建 Observer 时需要重写的 3 个方法，并且可以根据需要只重写其中某几个，这是因为 subscribe() 有不同参数的重载实现，在使用时根据不同的需求重写不同的重载就可以了。

事件队列

创建一个被观察者的事件，可以通过 Observable.create()，这也是上面代码中的创建方式，显然这种方式只能创建一个单独的事件，RxJava 还提供了可以创建一系列事件的方法，比如：

通过 just() 这个方法创建了一个事件队列，将队列中的事件依次发送出去，just() 方法最多能够传入 10 个事件，如果有更多的事件，就可以使用fromArray(T...items) 或者 fromIterable(Iterable<? extends T> source) 来发送数组或者可迭代对象。

运行结果:

可以看到，通过这种方式可以很灵活的组合多个事件，按照一定顺序发送，并且由于在 RxJava 2.x 中的 Observer 多了一个回调方法 onSubscribe()，更方便了根据业务逻辑决定接受哪些事件，不接受哪些事件。

线程控制

RxJava 中使用 Scheduler 来实现线程切换，默认所有事件的处理和回调都在同一个线程中，除非指明处理和回调的线程。Scheduler 内置了几个 Scheduler:

• Schedulers.single(): 在主线程中执行操作，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
• Schedulers.computation(): CPU 密集型计算所使用的 Scheduler
• Schedulers.trampoline(): 当其他排队的任务完成后，在当前线程排队开始执行

操作符

RxJava 功能强大的原因在于它拥有很多操作符，不同的操作符组合起来就能完成各种个样的需求，这些操作符可以对事件序列进行变换加工，操作符包括：创建操作，变换操作，过滤操作，结合操作，错误处理，辅助操作，条件和布尔操作，算术和聚合操作，异步操作，连接操作，转换操作，阻塞操作，字符串操作，这些操作通过灵活的组合，可以实现非常强大的功能，这里以常用的 map 操作符和 flatMap() 操作符为例，介绍使用方法，其他更多的操作法的介绍和使用，可以参考 RxJava 官方文档中文版

Map 操作符

map() 函数接受一个 Function< inType,outType >(其中 inType 指上面传下来时的数据类型，outType 指输出去的数据类型) 类型的参数，然后把这个函数应用到每一个 Observable 发射的事件上(考虑事件队列)，将发射的值转换成期望的值，例如将一组数字转换成字符串，可以这样实现：

Map 操作符的使用场景有很多，比如通过网络获取到 Json 数据，而需求只需要其中一部分，那么就可以用 Map 操作符在得到 Json 数据后对其解析并取出需要的部分。

FlatMap 操作符

floatMap() 函数将传入的事件包装成一个 Observable 对象，并让这个 Observable 自动发送事件，实现根据需求创建新的事件的功能，例如原本事件队列中只有一个事件“a,b,c,d,e,f,g”,现在要将他按照”,” 切分并发射出去，这样在事件队列中将增加 7 个事件，具体代码如下：

FlatMap 操作符的使用场景也很丰富，比如可以根据上层传下来的结果来创建新的不同事件，这样将事件的创建放在了运行中，使得很多业务逻辑可以方便的实现。

总结

以上是对 RxJava 基础使用的介绍，RxJava 相对于传统的异步操作方法，最大的特点就是简洁且功能强大，灵活使用 RxJava 可以解决很多复杂的实际需求，下面通过一个小例子来看看 RxJava 在实际应用中的效果。

需求：通过对我校(黑龙江大学)校园应用门户网站的抓包分析，掌握了学生用户的登录流程，编写一个 Android 应用模拟登录校园应用门户网站。

登录流程如下：

1. 访问校园网主页，获取 Cookie 并保存
2. GET 请求获取登录页面的图片验证码
3. 向自建的服务器发送图片验证码，得到解析结果(验证码识别过程)
4. POST 请求带上主页 Cookie，用户名，密码以及验证码字符串提交登录
5. 对返回结果分析判断是否登录成功

以上流程如果使用传统的 HTTPClient 操作，一个回调嵌套着另一个回调，代码会稍微复杂，而如果使用 RxJava + Retrofit 组合，代码流程就跟需求流程一样，从上往下一步接着一步，这里先给出最终完成的代码，以示代码的简洁