Основы реактивного программирования под Android на практическом примере

Разрабатывая сложное приложение под Android со множеством сетевых соединений, взаимодействием с пользователем и анимацией — означает писать код, который полон вложенных обратных вызовов. И по мере развития проекта такой код становится не только громоздким и трудно понимаемым, но также сложным в развитии, поддержке и подвержен множеством трудноуловимым ошибкам.

ReactiveX или функциональное реактивное программирование предлагает альтернативный подход, который позволяет значительно сократить код приложения и создавать изящные понимаемые приложения для управления асинхронными задачами и событиями. В реактивном программировании потребитель реагирует на данные, как они придут и распространяет изменения события в зарегистрированных наблюдателях.

RxJava — реализация ReactiveX с открытым исходным кодом на Java. Базовыми строительными блоками реактивного кода являются Observables и Subscribers. Подробнее с базовой основой можно ознакомиться в статье Грокаем* RxJava, часть первая: основы.

RxAndroid — расширение к RxJava, которое позволяет планировщику запускать код в основном и дополнительных потоках Android приложения и обеспечивает передачу результатов из созданных дополнительных потоках в основное для агрегации и взаимодействия с интерфейсом пользователя. С целью более полного понимания основных принципов реактивного программирования рассмотрим практический пример для платформы Android. И начнем с настройки окружения для разработки.

Подключаем основные библиотеки и прописываем зависимости в секции dependencies конфигурационного файла buil.gradle:

Подключаем поддержку лямбда-выражений — используем новые возможности языка Java 8 на платформе Android N. Чтобы использовать возможности языка Java 8 также необходимо подключить и новый компилятор Jack, для чего добавьте в файл build.gradle:

Примечание: Jack поддерживается только в Android Studio 2.1 и также необходимо выполнить обновление до JDK 8.

При внесении изменений в конфигурационном файле gradle появляется предупреждение о необходимости синхронизировать проект и, чтобы применить все изменения нажмите на ссылку Sync Now вверху-справа.

В связи с тем, что применение RxAndroid в большинстве случаев связано с проектами с много-поточной обработкой сетевых соединений — рассмотрим простой пример обработки результатов парсинга сайта. Для отображения результатов создадим простой layout:

Для парсинга создадим простой класс WebParsing с двумя методами getURLs и getTitle:

Метод getURLs просматривает содержимое сайта и возвращает список всех найденных ссылок, а метод getTitle возвращает Title сайта по ссылке.

Для того, чтобы использовать возможности RxAndroid на основе приведенных выше методов создадим два соответствующих Observables:

1. Observable<List > queryURLs(String url) — строка объявляет Observable метод, который принимает в виде входного параметра ссылку на сайт для парсинга и возвращает результат парсинга в виде списка ссылок <List> с указанного сайта; WebParsing webParsing = new WebParsing() — создает переменную для доступа к нашим функциям парсинга; return Observable.create — создает Observable, возвращающего список ссылок; new Observable.OnSubscribe<List>() — строка объявляет интерфейс OnSubscribe с одним методом (см. ниже), который вызовется при подписке; public void call(Subscriber<? super List> subscriber) — перегружает метод call, который будет вызываться после подписки Subscriber; subscriber.onNext(webParsing.getURLs(url)) — вызывает метод onNext для передачи данных Subscriber всякий раз, когда порождаются данные. Этот метод принимает в качестве параметра объект, испускаемый Observable; subscriber.onCompleted() — Observable вызывает метод onCompleted() после того, как вызывает onNext в последний раз, если не было обнаружено никаких ошибок; subscribeOn(Schedulers.io()) — метод subscribeOn подписывает всех Observable выше по цепочке на планировщик Schedulers.io(); observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) — метод observeOn позволяет получить результат в основном потоке приложения.

Итак, Observables созданы, реализуем простейший пример на основе первого выше метода, который будет выводить список ссылок сайта:

Обернем наш реализуемый пример в класс MainExample и вызовем в MainActivity:

Observable может трансформировать выходные данные с помощью операторов и они могут быть использованы в промежутке между Observable и Subscriber для манипуляции с данными. Операторов в RxJava очень много, поэтому для начала рассмотрим наиболее востребованные. И начнем с того, что избавимся от цикла в подписчике и заставим наблюдателя последовательно испускать данные полученного массива ссылок, и поможет в этом нам оператор from():

Выглядит не совсем красиво и немного запутанно, поэтому применим следующий оператор flatMap(), который принимает на вход данные, излучаемые одним Observable, и возвращает данные, излучаемые другим Observable, подменяя таким образом один Observable на другой:

На следующем шаге еще разгрузим наш Subscriber и воспользуемся оператором map(), через который можно преобразовывать один элемент данных в другой. Оператор map() также может преобразовывать данные и порождать данные необходимого нам типа, отличного от исходного. В нашем случае наблюдатель будет формировать список строк, а подписчик только выведет их на экран:

Основные возможности мы рассмотрели и сейчас пришло время воспользоваться лямбдами, чтобы упростить наш код:

Сравним конструкцию выше с получившимся кодом и ощутим мощь и простоту лямбда-выражений.

На следующем шаге усложним нашу обработку и воспользуемся оператором flatMap(), чтобы подключить второй подготовленный метод queryTitle(), также возвращающий наблюдателя. Этот метод возвращает Title сайта по ссылке на сайт. Создадим пример, в котором будем формировать и выводить список заголовков сайтов по ссылкам, найденным на веб-странице, т.е. вместо полученного списка ссылок на сайты в предыдущем примере выведем заголовки (Title) этих сайтов:

или в сокращенном виде:

добавляем map() для формирования списка заголовков:

с помощью оператора filter() отфильтровываем пустые строки со значением null:

с помощью оператора take() возьмем только первые 7 заголовков:

Последний пример показал, что объединение множества методов плюс использование большого количества доступных операторов плюс лямбда-выражения и мы получаем буквально из нескольких строк мощный обработчик потоков различных данных.