UniRxはSubscribeされるまではオペレータは評価されないし勝手に死ぬ

UniRxの寿命管理はしっかりしているらしく、UpdateAsObservable()とかはとても便利で、基本的にMonoBehaviorはGameObjectとと寿命を共にすることが多いので、MonoBehaviorのコンポーネントが死ぬときにはGameObjectと共にあるUpdateAsObservable()も根こそぎ死んでくれます。

ですが、今回はMonoBehaviorでないクラスにContextとしてGameObjectを与え、自分自身で寿命管理をさせたくなりました。すると、当たり前のように次のように書いていましたが

this.inputStream = gameObject.UpdateAsObservable()
    .Select(_=> Input.GetKeyDown(KeyCode.A));

// その後、this.inputStream を使ったり使わなかったりする

あれ？寿命大丈夫かな？と不安になってきました。
LinqはCount()とかToList()しないとそこまでのオペレータも評価されないですし、Rxもそうだというようなことを聞いてはいましたが、ちょっと確かめてみないと気が済まなくなったので、順を追ってみていきたいと思います。

引用・参考 neuecc/UniRx
※ コードや表現はUniRxのコードを引用していますが、かなり簡略化しています。マサカリは歓迎ですが、あんまり苛めないでね！

コードトレース

Subjectに何もオペレータがついてない状態でOnNext()されたとき

class Subject
{
    IObserver<T> outObserver = EmptyObserver<T>.Instance;

    // コンストラクタは無い

    public void OnNext(T value)
    {
        outObserver.OnNext(value);
    }
}

EmptyObserverに伝わるので何も起きない。

Subject.Select(selector)のとき

public static IObservable<TR> Select<T, TR>(this IObservable<T> source, Func<T, TR> selector)
{
    return new SelectObservable<T, TR>(source, selector);
}

class SelectObservable
{
    public SelectObservable(IObservable<T> source, Func<T, TR> selector)
        : base(source.IsRequiredSubscribeOnCurrentThread())
    {
        this.source = source;
        this.selector = selector;
    }
}

Subject.outObserverはEmptyObserverのままなので、やはり何も起きない。（selectorは動かない）
Subject.Subscribe(observer)も呼ばれていないので、Subjectのインスタンス自体が基本的に変化していないのである。

Subject.Select(selector)のときにSubject.OnNext()が呼ばれたとき

Select(selector)したときのように、そもそもSubject.outObserverが変化していないので、selectorはやはり呼ばれない。

Subject.Select(selector).Subscribe(observer)されたとき

class SelectObservable
{
    protected override IDisposable SubscribeCore(IObserver<TR> observer, IDisposable cancel)
    {
        // sourceはここではSubjectのインスタンス
        return source.Subscribe(new Select_(this, observer, cancel));
    }
}

class Subject
{
    IObserver<T> outObserver = EmptyObserver<T>.Instance;

    public IDisposable Subscribe(IObserver<T> observer)
    {
        // 本当はもっとごちゃごちゃしてる
        outObserver = listObserver.Add(observer);
        return new Subscription(this, observer);
    }
}

ここで初めてSubjectインスタンスに変化が起こり、OnNext()が伝播し始める（selectorを通るようになる）

Subscription.Dispoese()したら？

class Subscription : IDisposable
{
    Subject<T> parent;
    IObserver<T> unsubscribeTarget;

    public Subscription(Subject<T> parent, IObserver<T> unsubscribeTarget)
    {
        this.parent = parent;
        this.unsubscribeTarget = unsubscribeTarget;
    }

    public void Dispose()
    {
        // ここでのペアレントはSubjectのインスタンス
        parent.outObserver = listObserver.Remove(unsubscribeTarget);
    }
}

Subscribeのときの完全な逆操作ですね。

寿命についての結論

やはり、Select()は新しいオブジェクトを生成して返しており、Subjectに参照を渡してはいません。つまりSelect()の返り値への参照がなくなれば勝手にGCされます。Subscribeした時だけは、OnCompleteするまで返り値のSubscriptionを握って適切にDispoese()する必要があります。

時間の都合でそこまで読んでいませんが、恐らくWhere()などのオペレータも同じだと思います。ただ、Buffer()系のは実質的に一旦Subscribe()して新しいStreamを返していそうですね。（要確認）しかしこれも、以上の流儀に従うならば、Subscribe()されていときしかSubjectに参照を渡していなさそうに思います。