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rxjava2源码解析（三）线程池原理分析

先贴上这个系列的链接。

rxjava2源码解析（一）基本流程分析

rxjava2源码解析（二）线程切换分析

上一篇说了 rxjava2 的线程切换，但是没有深入说其中的线程池。这篇我们来深扒一下。

observeOn

还是先说 observeOn ,直接看源码：

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) {
        if (scheduler instanceof TrampolineScheduler) {
            source.subscribe(observer);
        } else {
            Scheduler.Worker w = scheduler.createWorker();

            source.subscribe(new ObserveOnObserver<T>(observer, w, delayError, bufferSize));
        }
    }
复制代码

这段代码我们上篇看到过，这里再重复一下。 obsererOn 是切换下游观察者线程，我们看 ObserveOnObserver 中的 onNext 方法是如何切换线程的。

static final class ObserveOnObserver<T> extends BasicIntQueueDisposable<T>
    implements Observer<T>, Runnable {
        ObserveOnObserver(Observer<? super T> actual, Scheduler.Worker worker, boolean delayError, int bufferSize) {
            this.downstream = actual;
            this.worker = worker;
            this.delayError = delayError;
            this.bufferSize = bufferSize;
        }
        
        @Override
        public void onNext(T t) {
            if (done) {
                return;
            }

            if (sourceMode != QueueDisposable.ASYNC) {
                queue.offer(t);
            }
            schedule();
        }
        
        void schedule() {
            if (getAndIncrement() == 0) {
                //ObserveOnObserver继承了runnable接口，意味着可以当做是线程任务来执行。这里代表着在新线程中执行run方法。
                worker.schedule(this);
            }
        }
        
        //ObserveOnObserver继承了runnable接口
        @Override
        public void run() {
            if (outputFused) {
                drainFused();
            } else {
                drainNormal();
            }
        }
        
        void drainNormal() {
            int missed = 1;
            final SimpleQueue<T> q = queue;
            final Observer<? super T> a = downstream;
            for (;;) {
                if (checkTerminated(done, q.isEmpty(), a)) {
                    return;
                }
                for (;;) {
                    ····//省略一些判断的代码
                    v = q.poll();
                    //这里就可以看到，将下游的onNext方法，切换到新线程执行。
                    a.onNext(v);
                }
                ···
            }
        }
        
    }
复制代码

这是上游的处理器执行 onNext ,传到这里，使用之前设置的线程执行下游的 onNext 方法。

Worker

这个 worker 到底是什么？我们先看 schedule r的 createWorker 方法：

public abstract Worker createWorker();
复制代码

在 Scheduler 类中， createWorker 只是一个接口，子类会重写这个方法，我们就以 Schedulers.newThread() 这个方法创建的 Scheduler 为例，来看看这里面的原理。

//Schedulers类中的newThread静态方法，这里的hock我们暂且不理，直接返回NEW_THREAD
    public static Scheduler newThread() {
        return RxJavaPlugins.onNewThreadScheduler(NEW_THREAD);
    }
    
    //Schedulers类中定义了NEW_THREAD和其他THREAD
        static {
        SINGLE = RxJavaPlugins.initSingleScheduler(new SingleTask());

        COMPUTATION = RxJavaPlugins.initComputationScheduler(new ComputationTask());

        IO = RxJavaPlugins.initIoScheduler(new IOTask());

        TRAMPOLINE = TrampolineScheduler.instance();

        NEW_THREAD = RxJavaPlugins.initNewThreadScheduler(new NewThreadTask());
    }
    
    //NewThreadTask是Schedulers的静态内部类，继承自Callable接口，其中call方法返回一个Scheduler
    static final class NewThreadTask implements Callable<Scheduler> {
        @Override
        public Scheduler call() throws Exception {
            return NewThreadHolder.DEFAULT;
        }
    }
    
    //NewThreadHolder同样是一个静态内部类，里面只有一个静态参数DEFAULT，这里我们就找到了newThread方法返回的本尊NewThreadScheduler
    static final class NewThreadHolder {
        static final Scheduler DEFAULT = new NewThreadScheduler();
    }
复制代码

如上面代码和注释所示，我们直接看 NewThreadScheduler 的源码：

/**
 * Schedules work on a new thread.
 */
public final class NewThreadScheduler extends Scheduler {

    final ThreadFactory threadFactory;

    private static final String THREAD_NAME_PREFIX = "RxNewThreadScheduler";
    private static final RxThreadFactory THREAD_FACTORY;

    /** The name of the system property for setting the thread priority for this Scheduler. */
    private static final String KEY_NEWTHREAD_PRIORITY = "rx2.newthread-priority";

    static {
        //这里Thread.MIN_PRIORITY为1，Thread.MAX_PRIORITY为10.Thread.NORM_PRIORITY为5.如果我们不做任何更改，这里的priority的值就为5.
        int priority = Math.max(Thread.MIN_PRIORITY, Math.min(Thread.MAX_PRIORITY,
                Integer.getInteger(KEY_NEWTHREAD_PRIORITY, Thread.NORM_PRIORITY)));

        THREAD_FACTORY = new RxThreadFactory(THREAD_NAME_PREFIX, priority);
    }

    public NewThreadScheduler() {
        this(THREAD_FACTORY);
    }

    public NewThreadScheduler(ThreadFactory threadFactory) {
        this.threadFactory = threadFactory;
    }

    @NonNull
    @Override
    public Worker createWorker() {
        return new NewThreadWorker(threadFactory);
    }
}
复制代码

这里 createWorker 方法返回的是一个 NewThreadWorker 对象。我们总算找到了 worker 的来源，需要注意这里的构造参数是 threadFactory 。来看看 NewThreadWorker 的源码。

public class NewThreadWorker extends Scheduler.Worker implements Disposable {
    private final ScheduledExecutorService executor;

    volatile boolean disposed;

    public NewThreadWorker(ThreadFactory threadFactory) {
        executor = SchedulerPoolFactory.create(threadFactory);
    }

    @NonNull
    @Override
    public Disposable schedule(@NonNull final Runnable run) {
        return schedule(run, 0, null);
    }

    @NonNull
    @Override
    public Disposable schedule(@NonNull final Runnable action, long delayTime, @NonNull TimeUnit unit) {
        if (disposed) {
            return EmptyDisposable.INSTANCE;
        }
        return scheduleActual(action, delayTime, unit, null);
    }
    
    @NonNull
    public ScheduledRunnable scheduleActual(final Runnable run, long delayTime, @NonNull TimeUnit unit, @Nullable DisposableContainer parent) {
        //hock机制
        Runnable decoratedRun = RxJavaPlugins.onSchedule(run);
        //用一个ScheduledRunnable把传入的runnable包装一下，本质上没区别。
        ScheduledRunnable sr = new ScheduledRunnable(decoratedRun, parent);

        ....//省略判断性代码
        Future<?> f;
        try {
            if (delayTime <= 0) {
                //executor由构造方法中创建
                f = executor.submit((Callable<Object>)sr);
            } else {
                f = executor.schedule((Callable<Object>)sr, delayTime, unit);
            }
            sr.setFuture(f);
        } catch (RejectedExecutionException ex) {
            if (parent != null) {
                parent.remove(sr);
            }
            RxJavaPlugins.onError(ex);
        }

        return sr;
    }
    ....
}
复制代码

这里我们就可以看到，前面调用 worker.schedule(this) ,最终走到了 executor.submit(sr) 。这里的 sr 只是前面 ObserveOnObserver 的包装。 executor 在构造方法中创建。来看看 executor 是什么：

//SchedulerPoolFactory类中的静态方法
    public static ScheduledExecutorService create(ThreadFactory factory) {
        final ScheduledExecutorService exec = Executors.newScheduledThreadPool(1, factory);
        tryPutIntoPool(PURGE_ENABLED, exec);
        return exec;
    }
复制代码

//Executors类的静态方法
    public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(
            int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize, threadFactory);
    }
    
复制代码

OK， executor 是一个 ScheduledThreadPoolExecutor ，标准的工作线程池。核心线程数为1， threadFactory 是前面 NewThreadWorker 构造参数中的 RxThreadFactory 。他会给 thread 按照命名格式进行命名。

public final class RxThreadFactory extends AtomicLong implements ThreadFactory {

    public RxThreadFactory(String prefix) {
        this(prefix, Thread.NORM_PRIORITY, false);
    }

    public RxThreadFactory(String prefix, int priority) {
        this(prefix, priority, false);
    }

    public RxThreadFactory(String prefix, int priority, boolean nonBlocking) {
        this.prefix = prefix;
        this.priority = priority;
        this.nonBlocking = nonBlocking;
    }

    @Override
    public Thread newThread(Runnable r) {
        StringBuilder nameBuilder = new StringBuilder(prefix).append('-').append(incrementAndGet());
        String name = nameBuilder.toString();
        Thread t = nonBlocking ? new RxCustomThread(r, name) : new Thread(r, name);
        t.setPriority(priority);
        t.setDaemon(true);
        return t;
    }
    
    ...
}
复制代码

总结一下：

observeOn 在 subscribe 方法中，新建一个 worker 对象。这个 worker 对象是根据设置的 scheduler 创建的。然后在新建一个 ObserveOnObserver 对象，将上游与之订阅。
在 ObserveOnObserver 的 onNext 方法中，会调用 worker.schedule(this) ，将本身作为 runnable 传入到 worker 中。
以 newThreadScheduler 为例，他创建的 worker 是一个 NewThreadWorker 实例。在实例构造方法中，会根据传入的 threadFactory 新建一个 ScheduledThreadPool 线程池。
NewThreadWorker 的 shedule 方法，就是将 ObserveOnObserver 作为一个 runnable 放在一个新的线程池中执行。
ObserveOnObserver 的 run 方法，就是用来执行下游的 onNext ，将数据传输下去。从而达到了，切换下游 onNext 线程的目的。