flatMap（）与concatMap（）与concatMapEager（）– RxJava常见问题解答

RxJava 2.x中共有三个无缝相似的运算符： flatMap() ， concatMap()和concatMapEager() 。 它们都接受相同的参数-从原始流的单个项目到任意类型的（子）流的函数。 换句话说，如果您有Flowable<T>则可以为任意R类型提供从T到Flowable<R>的函数。 应用任何这些运算符后，您最终得到Flowable<R> 。 那么它们有何不同？

样例项目

首先，让我们构建一个示例应用程序。 我们将使用Retrofit2 HTTP客户端包装器，该包装器具有RxJava2的内置插件。 我们的任务是利用GeoNames API来查找世界上任何城市的人口。 该界面如下所示： 

public interface GeoNames {Flowable<Long> populationOf(String city);}

该接口的实现由Retrofit自动生成，向下滚动以查看胶粘源代码。 暂时假设我们有一个函数，该函数采用具有城市名称的String并异步返回具有该城市人口的单元素流。 还要假设我们有固定的城市要查找： 

Flowable<String> cities = Flowable.just("Warsaw", "Paris", "London", "Madrid"
);

我们的目标是获取每个城市的人口。

带有concatMap()的示例应用程序如下所示： 

cities.concatMap(geoNames::populationOf).subscribe(response -> log.info("Population: {}", response));

在看到结果之前，让我们研究一下concatMap()在做什么。 对于每个上游事件（ 城市 ），它都调用一个函数，该函数用（子）流替换该事件。 在我们的情况下，它是Long的一元流（ Flowable<Long> ）。 因此，与所有运算符进行比较之后，我们最终得到的是Long流（ Flowable<Flowable<Long>> ）流。 当我们分析操作员为展平此类嵌套流所做的操作时，就会出现真正的区别。

concatMap()将首先订阅第一concatMap()流（ Flowable<Long>代表华沙的人口）。 订阅实际上是指进行物理HTTP调用。 仅当第一concatMap()流完成时（在我们的情况下发出单个Long并发出完成信号）， concatMap()才会继续。 继续意味着订阅第二个子流并等待其完成。 最后一个子流完成时，结果流完成。 这导致了随后的潮流：1702139，2138551，7556900和3255944。因此，恰好是华沙，巴黎，伦敦和马德里的人口。 输出顺序完全可以预测。 但是它也是完全顺序的。 完全没有并发发生，只有在第一个HTTP结束时才进行第二个HTTP调用。 RxJava所增加的复杂性根本没有回报： 

23:33:33.531 | Rx-1 | --> GET .../searchJSON?q=Warsaw http/1.1
23:33:33.656 | Rx-1 | <-- 200 OK .../searchJSON?q=Warsaw (123ms)
23:33:33.674 | Rx-1 | Population: 1702139
23:33:33.676 | Rx-1 | --> GET .../searchJSON?q=Paris http/1.1
23:33:33.715 | Rx-1 | <-- 200 OK .../searchJSON?q=Paris (38ms)
23:33:33.715 | Rx-1 | Population: 2138551
23:33:33.716 | Rx-1 | --> GET .../searchJSON?q=London http/1.1
23:33:33.754 | Rx-1 | <-- 200 OK .../searchJSON?q=London (37ms)
23:33:33.754 | Rx-1 | Population: 7556900
23:33:33.755 | Rx-1 | --> GET .../searchJSON?q=Madrid http/1.1
23:33:33.795 | Rx-1 | <-- 200 OK .../searchJSON?q=Madrid (40ms)
23:33:33.796 | Rx-1 | Population: 3255944

如您所见，没有多线程发生，请求是顺序的，彼此等待。 从技术上讲，并非所有这些都必须在同一线程中发生，但是它们绝不会重叠并且可以利用并发性。 最大的好处是可以保证结果事件的顺序，一旦我们进入flatMap() ，就不会那么明显了……

flatMap()代码几乎完全相同： 

cities.flatMap(geoNames::populationOf).subscribe(response -> log.info("Population: {}", response));

就像之前一样，我们从Long流开始（ Flowable<Flowable<Long>> ）。 但是， flatMap()运算符不是一次又一次地订阅每个子流，而是急切地一次订阅所有子流。 这意味着我们看到在不同线程中同时启动多个HTTP请求： 

00:10:04.919 | Rx-2 | --> GET .../searchJSON?q=Paris http/1.1
00:10:04.919 | Rx-1 | --> GET .../searchJSON?q=Warsaw http/1.1
00:10:04.919 | Rx-3 | --> GET .../searchJSON?q=London http/1.1
00:10:04.919 | Rx-4 | --> GET .../searchJSON?q=Madrid http/1.1
00:10:05.449 | Rx-3 | <-- 200 OK .../searchJSON (529ms)
00:10:05.462 | Rx-3 | Population: 7556900
00:10:05.477 | Rx-1 | <-- 200 OK .../searchJSON (557ms)
00:10:05.478 | Rx-1 | Population: 1702139
00:10:05.751 | Rx-4 | <-- 200 OK .../searchJSON (831ms)
00:10:05.752 | Rx-4 | Population: 3255944
00:10:05.841 | Rx-2 | <-- 200 OK .../searchJSON (922ms)
00:10:05.843 | Rx-2 | Population: 2138551

当任何基础子流中的任何一个发出任何值时，它将立即向下游传递给订户。 这意味着我们现在可以在事件发生时即时处理事件。 请注意，结果流是乱序的。 我们收到的第一个事件是7556900，恰好是伦敦的人口，在第一流中排名第二。 与concatMap()相反， flatMap()无法保留顺序，因此以“随机”顺序发出值。 好吧，不是真正随机的，我们只是在它们可用时立即接收值。 在此特定执行中，首先是针对伦敦的HTTP响应，但绝对不能保证。 这导致一个有趣的问题。 我们有各种各样的人口价值流和最初的城市流。 但是，输出流可以是事件的任意排列，并且我们不知道哪个人口对应哪个城市。 我们将在后续文章中解决此问题。

concatMapEager()似乎带来了两全其美：并发性和输出事件的有保证顺序： 

cities.concatMapEager(geoNames::populationOf).subscribe(response -> log.info("Population: {}", response));

在了解了concatMap()和flatMap()功能之后，了解concatMapEager()相当简单。 急切地让流concatMapEager()流（ duh！ ）同时预订所有子流。 但是，此运算符可确保首先传播第一个子流的结果，即使它不是要完成的第一个子流也是如此。 一个示例将Swift揭示这意味着什么： 

00:34:18.371 | Rx-2 | --> GET .../searchJSON?q=Paris http/1.1
00:34:18.371 | Rx-3 | --> GET .../searchJSON?q=London http/1.1
00:34:18.371 | Rx-4 | --> GET .../searchJSON?q=Madrid http/1.1
00:34:18.371 | Rx-1 | --> GET .../searchJSON?q=Warsaw http/1.1
00:34:18.517 | Rx-3 | <-- 200 OK .../searchJSON?q=London (143ms)
00:34:18.563 | Rx-1 | <-- 200 OK .../searchJSON?q=Warsaw (189ms)
00:34:18.565 | Rx-1 | Population: 1702139
00:34:20.460 | Rx-2 | <-- 200 OK .../searchJSON?q=Paris (2086ms)
00:34:20.460 | Rx-4 | <-- 200 OK .../searchJSON?q=Madrid (2086ms)
00:34:20.461 | Rx-2 | Population: 2138551
00:34:20.462 | Rx-2 | Population: 7556900
00:34:20.462 | Rx-2 | Population: 3255944

我们立即启动四个HTTP请求。 从日志输出中，我们可以清楚地看到伦敦的居民首先被返回。 但是，订户没有收到它，因为华沙尚未到来。 巧合的是，华沙排名第二，因此华沙人口可以在下游传递给订户。 不幸的是，伦敦人口必须等待更多，因为首先我们需要巴黎人口。 巴黎（紧随其后是马德里）完成后，所有剩余结果都将传递到下游。

请注意，即使人口充足，伦敦的人口也必须等待休眠，直到华沙和巴黎完成。 那么concatMapEager()是最好的并发运算符吗？ 不完全的。 想象一下，我们有一个数千个城市的列表，每一个城市我们都获取一张1MB的图片。 使用concatMap()我们可以依次（即缓慢concatMap()下载图片。 使用flatMap()可以同时下载图片，并在图片到达时尽快进行处理。 现在， concatMapEager()呢？ 在最坏的情况下，我们可以使用concatMapEager()缓存999张图片，因为来自第一个城市的图片恰好是最慢的。 即使我们已经拥有99.9％的结果，但由于我们执行严格的排序，因此我们无法对其进行处理。

使用哪个运算符？

flatMap()应该是您的首选武器。 它允许与流行为进行有效的并发。 但是要准备好接收乱序的结果。 仅当提供的转换速度如此之快，顺序处理不是问题时， concatMap()才能很好地工作。 concatMapEager()非常方便，但是要注意内存消耗。 同样在最坏的情况下，您可能最终会闲置，等待很少的响应。

附录：配置Retrofit2客户端

实际上，我们在本文中始终使用的GeoNames服务接口如下所示： 

public interface GeoNames {@GET("/searchJSON")Single<SearchResult> search(@Query("q") String query,@Query("maxRows") int maxRows,@Query("style") String style,@Query("username") String username);default Flowable<Long> populationOf(String city) {return search(city, 1, "LONG", "s3cret").map(SearchResult::getGeonames).map(g -> g.get(0)).map(Geoname::getPopulation).toFlowable();}}

非默认方法的实现由Retrofit2自动生成。 请注意，为简单起见， populationOf()返回一个元素的Flowable<Long> 。 但是，要完全拥抱此API的本质，在现实世界中，其他实现将更为合理。 首先， SearchResult类返回结果的有序列表（省略了获取器/设置器）： 

class SearchResult {private List<Geoname> geonames = new ArrayList<>();
}class Geoname {private double lat;private double lng;private Integer geonameId;private Long population;private String countryCode;private String name;
}

毕竟，世界上有许多华沙和伦敦 。 我们默默假设列表将包含至少一个元素，而第一个是正确的匹配。 更合适的实现应返回所有匹配，甚至返回更好的Maybe<Long>类型以反映没有匹配项： 

default Maybe<Long> populationOf(String city) {return search(city, 1, "LONG", "nurkiewicz").flattenAsFlowable(SearchResult::getGeonames).map(Geoname::getPopulation).firstElement();
}

粘合代码如下所示。 首先Jackson的设置，以便解析来自API的响应： 

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;private ObjectMapper objectMapper() {return new ObjectMapper().configure(FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES, false);
}

FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES通常是您想要的。 否则，您必须映射JSON响应中的所有字段，并且当API生产者引入新的或向后兼容的字段时，代码将中断。 然后我们设置OkHttpClient ，由Retrofit在下面使用： 

import okhttp3.OkHttpClient;
import okhttp3.logging.HttpLoggingInterceptor;private OkHttpClient client() {HttpLoggingInterceptor interceptor = new HttpLoggingInterceptor();interceptor.setLevel(HttpLoggingInterceptor.Level.BASIC);return new OkHttpClient.Builder().addInterceptor(interceptor).build();
}

有时您可以跳过OkHttp客户端的配置，但是我们添加了日志拦截器。 默认情况下，OkHttp使用java.util.logging日志记录，因此为了使用体面的日志记录框架，我们必须在开始时就安装网桥： 

import org.slf4j.bridge.SLF4JBridgeHandler;static {SLF4JBridgeHandler.removeHandlersForRootLogger();SLF4JBridgeHandler.install();
}

最后进行改造： 

import io.reactivex.schedulers.Schedulers;
import retrofit2.Retrofit;
import retrofit2.adapter.rxjava2.RxJava2CallAdapterFactory;
import retrofit2.converter.jackson.JacksonConverterFactory;GeoNames createClient() {return new Retrofit.Builder().client(client()).baseUrl("http://api.geonames.org").addCallAdapterFactory(RxJava2CallAdapterFactory.createWithScheduler(Schedulers.io())).addConverterFactory(JacksonConverterFactory.create(objectMapper())).build().create(GeoNames.class);
}

调用createClient()将产生GeoNames接口的动态实现。 我们使用了以下依赖项： 

compile 'io.reactivex.rxjava2:rxjava:2.0.6'compile 'com.squareup.retrofit2:adapter-rxjava2:2.3.0'
compile 'com.squareup.retrofit2:converter-jackson:2.0.1'
compile 'com.squareup.okhttp3:logging-interceptor:3.8.0'compile 'ch.qos.logback:logback-classic:1.1.7'
compile 'org.slf4j:slf4j-api:1.7.21'
compile 'org.slf4j:jul-to-slf4j:1.7.21'

翻译自: https://www.javacodegeeks.com/2017/08/flatmap-vs-concatmap-vs-concatmapeager-rxjava-faq.html

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