Kotlin Coroutines Flow 系列(二) Flow VS RxJava2

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三. Flow VS Sequences

每一个 Flow 其内部是按照顺序执行的,这一点跟 Sequences 很类似。

Flow 跟 Sequences 之间的区别是 Flow 不会阻塞主线程的运行,而 Sequences 会阻塞主线程的运行。

使用 flow:

fun main() = runBlocking {

    launch {
        for (j in 1..5) {
            delay(100)
            println("I'm not blocked $j")
        }
    }

    flow {
        for (i in 1..5) {
            delay(100)
            emit(i)
        }
    }.collect { println(it) }

    println("Done")
}

执行结果:

1
I'm not blocked 1
2
I'm not blocked 2
3
I'm not blocked 3
4
I'm not blocked 4
5
Done
I'm not blocked 5

使用 sequence:

fun main() = runBlocking {

    launch {
        for (k in 1..5) {
            delay(100)
            println("I'm blocked $k")
        }
    }

    sequence {
        for (i in 1..5) {
            Thread.sleep(100)
            yield(i)
        }
    }.forEach { println(it) }

    println("Done")
}

执行结果:

1
2
3
4
5
Done
I'm blocked 1
I'm blocked 2
I'm blocked 3
I'm blocked 4
I'm blocked 5

由此,可以得出 Flow 在使用各个 suspend 函数时(本例子中使用了collect、emit函数)不会阻塞主线程的运行。

四. Flow VS RxJava

Kotlin 协程库的设计本身也参考了 RxJava ,下图展示了如何从 RxJava 迁移到 Kotlin 协程。(火和冰形象地表示了 Hot、Cold Stream)

migration from rxjava.jpeg

4.1 Cold Stream

flow 的代码块只有调用 collected() 才开始运行,正如 RxJava 创建的 Observables 只有调用 subscribe() 才开始运行一样。

4.2 Hot Stream

如图上所示,可以借助 Kotlin Channel 来实现 Hot Stream。

4.3. Completion

Flow 完成时(正常或出现异常时),如果需要执行一个操作,它可以通过两种方式完成:imperative、declarative。

4.3.1 imperative

通过使用 try ... finally 实现

fun main() = runBlocking {
    try {
        flow {
            for (i in 1..5) {
                delay(100)
                emit(i)
            }
        }.collect { println(it) }
    } finally {
        println("Done")
    }
}

4.3.2 declarative

通过 onCompletion() 函数实现

fun main() = runBlocking {
    flow {
        for (i in 1..5) {
            delay(100)
            emit(i)
        }
    }.onCompletion { println("Done") }
        .collect { println(it) }
}

4.3.3 onCompleted (借助扩展函数实现)

借助扩展函数可以实现类似 RxJava 的 onCompleted() 功能,只有在正常结束时才会被调用:

fun <T> Flow<T>.onCompleted(action: () -> Unit) = flow {

    collect { value -> emit(value) }

    action()
}

它的使用类似于 onCompletion()

fun <T> Flow<T>.onCompleted(action: () -> Unit) = flow {

    collect { value -> emit(value) }

    action()
}

fun main() = runBlocking {
    flow {
        for (i in 1..5) {
            delay(100)
            emit(i)
        }
    }.onCompleted { println("Completed...") }
        .collect{println(it)}
}

但是假如 Flow 异常结束时,是不会执行 onCompleted() 函数的。

4.4 Backpressure

Backpressure 是响应式编程的功能之一。

RxJava2 Flowable 支持的 Backpressure 策略,包括:

  • MISSING:创建的 Flowable 没有指定背压策略,不会对通过 OnNext 发射的数据做缓存或丢弃处理。
  • ERROR:如果放入 Flowable 的异步缓存池中的数据超限了,则会抛出 MissingBackpressureException 异常。
  • BUFFER:Flowable 的异步缓存池同 Observable 的一样,没有固定大小,可以无限制添加数据,不会抛出 MissingBackpressureException 异常,但会导致 OOM。
  • DROP:如果 Flowable 的异步缓存池满了,会丢掉将要放入缓存池中的数据。
  • LATEST:如果缓存池满了,会丢掉将要放入缓存池中的数据。这一点跟 DROP 策略一样,不同的是,不管缓存池的状态如何,LATEST 策略会将最后一条数据强行放入缓存池中。

而 Flow 的 Backpressure 是通过 suspend 函数实现。

4.4.1 buffer() 对应 BUFFER 策略

fun currTime() = System.currentTimeMillis()

var start: Long = 0

fun main() = runBlocking {

    val time = measureTimeMillis {
        (1..5)
            .asFlow()
            .onStart { start = currTime() }
            .onEach {
                delay(100)
                println("Emit $it (${currTime() - start}ms) ")
            }
            .buffer()
            .collect {
                println("Collect $it starts (${currTime() - start}ms) ")
                delay(500)
                println("Collect $it ends (${currTime() - start}ms) ")
            }
    }

    println("Cost $time ms")
}

执行结果:

Emit 1 (104ms) 
Collect 1 starts (108ms) 
Emit 2 (207ms) 
Emit 3 (309ms) 
Emit 4 (411ms) 
Emit 5 (513ms) 
Collect 1 ends (613ms) 
Collect 2 starts (613ms) 
Collect 2 ends (1114ms) 
Collect 3 starts (1114ms) 
Collect 3 ends (1615ms) 
Collect 4 starts (1615ms) 
Collect 4 ends (2118ms) 
Collect 5 starts (2118ms) 
Collect 5 ends (2622ms) 
Collected in 2689 ms

4.4.2 conflate() 对应 LATEST 策略

fun main() = runBlocking {

    val time = measureTimeMillis {
        (1..5)
            .asFlow()
            .onStart { start = currTime() }
            .onEach {
                delay(100)
                println("Emit $it (${currTime() - start}ms) ")
            }
            .conflate()
            .collect {
                println("Collect $it starts (${currTime() - start}ms) ")
                delay(500)
                println("Collect $it ends (${currTime() - start}ms) ")
            }
    }

    println("Cost $time ms")
}

执行结果:

Emit 1 (106ms) 
Collect 1 starts (110ms) 
Emit 2 (213ms) 
Emit 3 (314ms) 
Emit 4 (419ms) 
Emit 5 (520ms) 
Collect 1 ends (613ms) 
Collect 5 starts (613ms) 
Collect 5 ends (1113ms) 
Cost 1162 ms

4.4.3 DROP 策略

RxJava 的 contributor:David Karnok, 他写了一个kotlin-flow-extensions库,其中包括:FlowOnBackpressureDrop.kt,这个类支持 DROP 策略。

/**
 * Drops items from the upstream when the downstream is not ready to receive them.
 */
@FlowPreview
fun <T> Flow<T>.onBackpressurureDrop() : Flow<T> = FlowOnBackpressureDrop(this)

使用这个库的话,可以通过使用 Flow 的扩展函数 onBackpressurureDrop() 来支持 DROP 策略。

该系列的相关文章:

Kotlin Coroutines Flow 系列(一) Flow 基本使用
Kotlin Coroutines Flow 系列(三) 异常处理
Kotlin Coroutines Flow 系列(四) 线程操作
Kotlin Coroutines Flow 系列(五) 其他的操作符