題目の通りです。
RxJava + RetrofitでAPIをポーリングしたい。

Retrofitで書いたSingleを返すgetStatusAPIがあり、
これを叩くと状態statusが取れます。
状態が変わるまで5秒間隔でポーリングしたいのですがどうすれば良い?

自己解決したので、メモのためここに書きます。
Observable.interval() で指定した間隔で購読します。
Observable.take() は一定時間経過後に購読を停止します。
Observable.takeWhile() は条件が真のあいだ購読を継続します。

キモは Observable.takeWhile() の位置。
doOnNext() より前に書くと、状態が変わったとき、doOnNext()がよばれなくなります。

hoge.java

    private void polling(String checkoutId, int interval, int timeout) {
        Disposable disposable = Observable.interval(interval, TimeUnit.SECONDS)
                .take(timeout, TimeUnit.SECONDS)
                .subscribeOn(Schedulers.io())
                .flatMap(repeat -> API.getStatus(checkoutId).toObservable())
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                .doOnNext(response -> {
                    Log.d("DBG", "repeat polling.");
                    if (response.status.equals("COMPLETED")) {
                        Toast.makeText(this, "Checkout COMPLETED!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    }
                })
                .doOnError(throwable -> {
                    Log.d("DBG", "polling has received error.");
                    Toast.makeText(this, "Checkout failed.", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                })
                .doOnComplete(() -> {
                    Log.d("DBG", "stopped polling.");
                })
                .takeWhile(response -> response.status.equals("PENDING")) // subscribeの直前で購読停止を判定する
                .subscribe(); // 
        compositeDisposable.add(disposable);
    }