观察者模式的事件思想

观察者模式作为对象间 一对多 依赖关系的实现。在观察者模式中，被观察者相当于事件中的时间发布者，而观察者相当于事件中的监听者。因此可以说：观察者模式就是事件驱动机制的一种体现。

事件驱动一个常见的形式就是 发布-订阅 模式，在跨进程的通信间，我们常常使用 消息队列 来实现消息的发布订阅。目前主流的框架中，均采用消息的 发布-订阅 模式来进行大型分布式项目的解耦。使得数据生产方和发送方分离，同时 MQ 还能起到削峰的作用。同一进程内很多时候也需要这种事件驱动机制来进行解耦。

事件机制主要由三个部分组成：事件源、事件对象、监听器

• 事件源：事件发生的起源
• 事件对象：事件实体，事件对象会持有一个事件源
• 监听器：监听事件对象，对事件对象进行处理

Java中事件机制

java事件机制中包含下述三要素：

事件：发生了什么事，比如用户在界面上的一个操作（手势滑动屏幕），当一个事件发生的时候，该事件用一个事件对象表示，每一个事件对象都有其对应的事件类。Java中事件一般继承自java.util.EventObject类，封装了事件源对象，以及事件的相关信息。每一类事件有一个相应的事件监听器接口，该接口定义了接收和处理事件的抽象方法。实现该接口的类，就是监听器类。其对象可作为监听器对象向相应的组件注册。事件的类名通常为：XxxEvent ，对应的事件监听器接口名通常为：XxxListener （CurrentEventListener）；

这三者之间的关系是，在事件源上注册事件监听器，当事件源上发生某个动作后，事件源会调用事件监听器对象的一个方法，并将事件对象传递给事件监听器，开发者可以利用事件对象操作事件源。

事件对象：

import java.util.EventObject;

/**
 * @Description: 事件对象
 */
public class JavaEvent extends EventObject {

    private String msg;

    public JavaEvent(Object source, String msg) {
        super(source);
        this.msg = msg;
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }
}

事件监听器：

import java.util.EventListener;
 
/**
 * @Description: 事件监听者，按照 Java 规范应实现 EventListener 接口
 */
public class JavaListener implements EventListener {
 
    public void handlerEvent(JavaEvent event){
        System.out.println("Java Event msg : " + event.getMsg());
    }
}

事件源：

import java.util.EventListener;
import java.util.HashSet;

/**
 * @Description: 事件源
 */
public class JavaSource {
    private static HashSet<EventListener> set = new HashSet<>();

    public void addListener(EventListener listener){
        set.add(listener);
    }

    public void publishEvent(JavaEvent event){
        for (EventListener listener : set) {
            ((JavaListener)listener).handlerEvent(event);

        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        JavaSource source = new JavaSource();
        JavaListener listener = new JavaListener();
        source.addListener(listener);
        source.publishEvent(new JavaEvent(source, "SAY MY NAME !!!"));
    }
}

Spring 事件使用

Spring 提供了事件相关的接口和类，在 Spring 中可以通过实现接口来实现事件的 发布-订阅。Spring 的事件机制是以 Java 的事件机制为基础按需进行了扩展。

Spring 中与事件相关的定义如下：

• ApplicationEvent：继承 ObjectEvent 类，事件源应该继承该类。
• ApplicationListener：事件监听者，该类接受一个泛型，供 ApplicationEventPublisher 在发布事件时选择 EventListener。
• ApplicationEventPublisher：封装发布事件的方法，通知所有在 Spring 中注册的该事件的监听者进行处理。
• ApplicationEventPublisherAware：Spring 提供的 Aware 接口之一，实现该接口的 Bean 可以获取 ApplicationEventPublisher 并进行发布事件。

使用Aware发布

事件对象：

import org.springframework.context.ApplicationEvent;

/**
 * @Description: 事件对象
 */
public class SpringEventAware extends ApplicationEvent {

    private String msg;

    public SpringEventAware(Object source, String msg) {
        super(source);
        this.msg = msg;
    }

    public SpringEventAware(Object source) {
        super(source);
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }
}

事件监听器：

import org.springframework.context.ApplicationListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * @Description: 事件监听者，事件监听者实现ApplicationListener<E extends ApplicationEvent>, 交由 Spring 进行管理,无需自己进行监听器的注册与通知过程
 */
@Component
public class SpringListenerAware implements ApplicationListener<SpringEventAware> {
    @Override
    public void onApplicationEvent(SpringEventAware event) {
        System.out.println("publish event, msg is : " + event.getMsg());
    }
}

事件源：

import org.springframework.context.ApplicationEventPublisher;
import org.springframework.context.ApplicationEventPublisherAware;
import org.springframework.stereotype.Component;
 
/**
 * @Description: 事件源
 */
@Component
public class SpringPublishAware implements ApplicationEventPublisherAware {
 
    private ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher;
 
    public void publishEvent(String msg){
        applicationEventPublisher.publishEvent(new SpringEventAware(this, msg));
    }
 
    @Override
    public void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) {
        this.applicationEventPublisher = applicationEventPublisher;
    }
}

@Autowired
private SpringPublishAware springPublishAware;

@Test
void contextLoads2() {
    springPublishAware.publishEvent("通过 Spring 实现发布订阅");
}

不使用 Aware

@Data
public class Task {
    private String name;
    private String address;
}

public class SpringEvent extends ApplicationEvent {
    private Task task;

    public SpringEvent(Task task) {
        super(task);
        this.task = task;
    }

    public Task getTask() {
        return task;
    }
}

@Component
public class SpringListener implements ApplicationListener<SpringEvent> {
    @Override
    public void onApplicationEvent(SpringEvent event) {
        Task task = event.getTask();
        System.err.println("事件接受任务");
        System.err.println(task);
        System.err.println("任务完成");
    }
}

@Autowired
private ApplicationEventPublisher publisher;

@Test
void contextLoads3() {
    Task task = new Task();
    task.setName("admin");
    task.setAddress("unknown area");
    SpringEvent event = new SpringEvent(task);
    System.out.println("开始发布任务");
    publisher.publishEvent(event);
    System.out.println("发布任务完成");
}

 以上代码中，可以看到。在 Spring 框架使用事件与在 Java 中使用时间机制其实并没有什么不同，均由 事件源、事件对象以及事件监听者组成。与 Java 原生提供的事件机制不同的是，Spring 中提供了 ApplicationEvent 类作为基类，开发者可以以此为基础定义自己的自定义事件。

在 Spring 中，继承自 ApplicationEvent 的事件对象的监听者，可以由 Spring 容器进行管理，并在发布时通过 ApplicationEventPublisher 进行发布。这就避免了我们自己实现监听者的注册和通知过程，免去了很多繁杂的过程，使得更专心于业务本身。

Spring 事件发布流程及源码解析

ApplicationEvent

/**
 * Class to be extended by all application events. Abstract as it
 * doesn't make sense for generic events to be published directly.
 *
 * @author Rod Johnson
 * @author Juergen Hoeller
 */
public abstract class ApplicationEvent extends EventObject {

    /** use serialVersionUID from Spring 1.2 for interoperability */
    private static final long serialVersionUID = 7099057708183571937L;

    /** System time when the event happened */
    private final long timestamp;


    /**
     * Create a new ApplicationEvent.
     * @param source the object on which the event initially occurred (never {@code null})
     */
    public ApplicationEvent(Object source) {
        super(source);
        this.timestamp = System.currentTimeMillis();
    }


    /**
     * Return the system time in milliseconds when the event happened.
     */
    public final long getTimestamp() {
        return this.timestamp;
    }
}

ApplicationEvent 继承了 JDK 中的事件对象 EventObject，在 Spring 中所有事件对象均应继承自 ApplicationEvent。在Spring基础上，其增加了事件发生时的时间戳属性以及序列化ID，并提供了通过事件源进行构建的构造方法。 Spring 中的 ApplicationEvent 设置成抽象类，由于一个单独的 ApplicationEvent 是没有任何语义的，所以需要根据不同场景进行扩展，在其之上为事件赋予意义。此类的说明中，作者也很好的说明了这一点。

ApplicationListener

JDK 中提供了 EventListener 接口，作为事件监听者标记。Spring 在 EventListener 接口的基础上，提供了 ApplicationListener 接口。该接口接收一个 ApplicationEvent 的子类，完成事件的监听流程。具体源代码如下：

/**
 * Interface to be implemented by application event listeners.
 * Based on the standard {@code java.util.EventListener} interface
 * for the Observer design pattern.
 *
 * <p>As of Spring 3.0, an ApplicationListener can generically declare the event type
 * that it is interested in. When registered with a Spring ApplicationContext, events
 * will be filtered accordingly, with the listener getting invoked for matching event
 * objects only.
 *
 * @author Rod Johnson
 * @author Juergen Hoeller
 * @param <E> the specific ApplicationEvent subclass to listen to
 * @see org.springframework.context.event.ApplicationEventMulticaster
 */
@FunctionalInterface
public interface ApplicationListener<E extends ApplicationEvent> extends EventListener {
 
    /**
     * Handle an application event.
     * @param event the event to respond to
     */
    void onApplicationEvent(E event);
 
}

该接口是一个函数型接口，提供了一个 onApplicationEvent(E extends Application) 方法定义，所有自行实现的监听者均需要实现该接口，并在该方法中进行事件的处理。

监听者注册

Spring 中，不需要我们手动进行监听器注册。ApplicationListener 对象一旦在 Spring 容器中被注册，Spring 会进行监听器的注册，实现事件的监听。

在介绍监听者注册流程之前，首先需要介绍一下 org.springframework.context.event.ApplicationEventMulticaster，其主要定义了管理事件监听者，与发布事件到监听者的相关操作，若没有定义，Spring 容器将默认实例化 SimpleApplicationEventMulticaster 。

在 Spring 中，初始化容器时会调用 org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext 接口中的 refresh() 方法进行 Bean的加载，该方法会进行事件的监听注册。

在 refresh() 方法的代码中，注意以下两项：

• 调用 initApplicationEventMulticaster() 方法初始化一个 ApplicationEventMulticaster，默认情况下初始化为 SimpleApplicationEventMulticaster。
• 调用 registerListeners() 方法进行事件监听者的注册。

protected void initApplicationEventMulticaster() {
    ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
    if (beanFactory.containsLocalBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME)) {
        this.applicationEventMulticaster =
            beanFactory.getBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME, ApplicationEventMulticaster.class);
        if (logger.isTraceEnabled()) {
            logger.trace("Using ApplicationEventMulticaster [" + this.applicationEventMulticaster + "]");
        }
    }
    else {
        this.applicationEventMulticaster = new SimpleApplicationEventMulticaster(beanFactory);
        beanFactory.registerSingleton(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME, this.applicationEventMulticaster);
        if (logger.isTraceEnabled()) {
            logger.trace("No '" + APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME + "' bean, using " +
                         "[" + this.applicationEventMulticaster.getClass().getSimpleName() + "]");
        }
    }
}

protected void registerListeners() {
    // Register statically specified listeners first.
    for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners()) {
        getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener);
    }

    // Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans
    // uninitialized to let post-processors apply to them!
    String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false);
    for (String listenerBeanName : listenerBeanNames) {
        getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);
    }

    // Publish early application events now that we finally have a multicaster...
    Set<ApplicationEvent> earlyEventsToProcess = this.earlyApplicationEvents;
    this.earlyApplicationEvents = null;
    if (!CollectionUtils.isEmpty(earlyEventsToProcess)) {
        for (ApplicationEvent earlyEvent : earlyEventsToProcess) {
            getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(earlyEvent);
        }
    }
}

由上文代码可见，注册监听者的过程主要可以分为以下三部分：

• 添加容器中指定的监听器，通常这部分添加的监听器由 Spring 控制；
• 从 BeanFactory 中获取全部实现了 ApplicationListener 接口的 BeanNames，并把其推送给 ApplicationEventMulticaster
• 若有需要立即执行的事件，直接执行这些事件的发布

以上三步就是 Spring 在初始化 Beans 时进行的事件监听者注册相关逻辑。在 Bean 加载过程中，就完成了事件的监听者注册，我们无需另外自行为自定义事件注册监听者。

ApplicationEventPublisher

在 Spring 中，发布一个自定义事件的过程可以由以下一行代码概括：

applicationEventPublisher.publishEvent(new SpringEvent(msg));
// applicationEventPublisher.publishEvent(new SpringEvent(this, msg));

applicationEventPublisher是通过 Spring 注入的 ApplicationEventPublisher 实例。使用其publishEvent方法发布任务后，代码进入了org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext 逻辑内。

AbstractApplicationContext

整个事件发布逻辑都在这个类以及其子类中，其最终发布事件的方法是publishEvent(Object event, @Nullable ResolvableType eventType)。

protected void publishEvent(Object event, @Nullable ResolvableType eventType) {
    Assert.notNull(event, "Event must not be null");

    // 类型转换
    ApplicationEvent applicationEvent;
    if (event instanceof ApplicationEvent) {
        applicationEvent = (ApplicationEvent) event;
    }
    else {
        applicationEvent = new PayloadApplicationEvent<>(this, event);
        if (eventType == null) {
            eventType = ((PayloadApplicationEvent<?>) applicationEvent).getResolvableType();
        }
    }

    // 在早期事件，容器初始化时候使用，可以忽略
    if (this.earlyApplicationEvents != null) {
        this.earlyApplicationEvents.add(applicationEvent);
    }
    else {
        // 进行任务广播的主要逻辑
        getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(applicationEvent, eventType);
    }

    // 方便使用父类进行发布事件，非重点
    if (this.parent != null) {
        if (this.parent instanceof AbstractApplicationContext) {
            ((AbstractApplicationContext) this.parent).publishEvent(event, eventType);
        }
        else {
            this.parent.publishEvent(event);
        }
    }
}

将事件分为 ApplicationEvent 和 PayloadApplicationEvent 两部分。其中，我们在 Spring 中自定义的事件均为 ApplicationEvent 类型，PayloadApplicationEvent 通常为 Spring 框架自身的事件；

由于我们发布的自定义事件通常在容器加载之后，且自定义事件均是 ApplicationEvent 过程，所以通常涉及到的仅是 getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(applicationEvent, eventType) 这一行，这一行的内容分为两个部分：

• getApplicationEventMulticaster()：获得容器中的ApplicationEventMulticaster。此内容主要Spring用来辅助发布任务的工具类
• ApplicationEventMulticaster.multicastEvent(applicationEvent, eventType)：真正进行事件发布的内容。

ApplicationEventMulticaster

其为org.springframework.context.event.AbstractApplicationEventMulticaster实现类，主要为了辅助事件进行发布， 其内部发布任务主要核心逻辑在multicastEvent中。

@Override
public void multicastEvent(final ApplicationEvent event, @Nullable ResolvableType eventType) {
    ResolvableType type = (eventType != null ? eventType : resolveDefaultEventType(event));
    Executor executor = getTaskExecutor();
    for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners(event, type)) {
        if (executor != null) {
            executor.execute(() -> invokeListener(listener, event));
        }
        else {
            invokeListener(listener, event);
        }
    }
}

此处以 SimpleApplicationEventMulticaster 中的方法定义为例，作为默认注入的类型，通常我们在默认情况下的事件发布流程均遵循该实现。 从程序中可以看出，multicastEvent的主要逻辑可以分为三部分：

• 获取事件类型，主要用来获得Spring Event的实际类型。resolveDefaultEventType(event))
• getApplicationListeners(event, type)根据事件和事件类型去获得此事件和事件类型的监听器
• 遍历监听者集合，通过 multicaster 内持有的 Executor 进行通知，此处最后调用了 ApplicationListener 中的 onApplicationEvent 方法，这一方法正是我们在自定义 ApplicationListener 时必须要覆写的方法。

AbstractApplicationEventMulticaster

获取监听器的主要逻辑在org.springframework.context.event.AbstractApplicationEventMulticaster中的getApplicationListeners(event, type)

protected Collection<ApplicationListener<?>> getApplicationListeners(
    ApplicationEvent event, ResolvableType eventType) {

    Object source = event.getSource();
    Class<?> sourceType = (source != null ? source.getClass() : null);
    ListenerCacheKey cacheKey = new ListenerCacheKey(eventType, sourceType);

    // Quick check for existing entry on ConcurrentHashMap...
    ListenerRetriever retriever = this.retrieverCache.get(cacheKey);
    if (retriever != null) {
        return retriever.getApplicationListeners();
    }

    if (this.beanClassLoader == null ||
        (ClassUtils.isCacheSafe(event.getClass(), this.beanClassLoader) &&
         (sourceType == null || ClassUtils.isCacheSafe(sourceType, this.beanClassLoader)))) {
        // Fully synchronized building and caching of a ListenerRetriever
        synchronized (this.retrievalMutex) {
            retriever = this.retrieverCache.get(cacheKey);
            if (retriever != null) {
                return retriever.getApplicationListeners();
            }
            retriever = new ListenerRetriever(true);
            Collection<ApplicationListener<?>> listeners =
                retrieveApplicationListeners(eventType, sourceType, retriever);
            this.retrieverCache.put(cacheKey, retriever);
            return listeners;
        }
    }
    else {
        // No ListenerRetriever caching -> no synchronization necessary
        return retrieveApplicationListeners(eventType, sourceType, null);
    }
}

大致流程： 通过事件类型和事件中的数据源类型，构建一个缓存key，先去缓存中获取有无此key对应的事件处理器。 如果不存在则构建一个新的ListenerRetriever,然后调用retrieveApplicationListeners方法获得监听的listener。

retrieveApplicationListeners

private Collection<ApplicationListener<?>> retrieveApplicationListeners(
    ResolvableType eventType, @Nullable Class<?> sourceType, @Nullable CachedListenerRetriever retriever) {

    List<ApplicationListener<?>> allListeners = new ArrayList<>();
    Set<ApplicationListener<?>> filteredListeners = (retriever != null ? new LinkedHashSet<>() : null);
    Set<String> filteredListenerBeans = (retriever != null ? new LinkedHashSet<>() : null);

    Set<ApplicationListener<?>> listeners;
    Set<String> listenerBeans;
    synchronized (this.defaultRetriever) {
        listeners = new LinkedHashSet<>(this.defaultRetriever.applicationListeners);
        listenerBeans = new LinkedHashSet<>(this.defaultRetriever.applicationListenerBeans);
    }

    // Add programmatically registered listeners, including ones coming
    // from ApplicationListenerDetector (singleton beans and inner beans).
    for (ApplicationListener<?> listener : listeners) {
        if (supportsEvent(listener, eventType, sourceType)) {
            if (retriever != null) {
                filteredListeners.add(listener);
            }
            allListeners.add(listener);
        }
    }

    // Add listeners by bean name, potentially overlapping with programmatically
    // registered listeners above - but here potentially with additional metadata.
    if (!listenerBeans.isEmpty()) {
        ConfigurableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
        for (String listenerBeanName : listenerBeans) {
            try {
                if (supportsEvent(beanFactory, listenerBeanName, eventType)) {
                    ApplicationListener<?> listener =
                        beanFactory.getBean(listenerBeanName, ApplicationListener.class);
                    if (!allListeners.contains(listener) && supportsEvent(listener, eventType, sourceType)) {
                        if (retriever != null) {
                            if (beanFactory.isSingleton(listenerBeanName)) {
                                filteredListeners.add(listener);
                            }
                            else {
                                filteredListenerBeans.add(listenerBeanName);
                            }
                        }
                        allListeners.add(listener);
                    }
                }
                else {
                    // Remove non-matching listeners that originally came from
                    // ApplicationListenerDetector, possibly ruled out by additional
                    // BeanDefinition metadata (e.g. factory method generics) above.
                    Object listener = beanFactory.getSingleton(listenerBeanName);
                    if (retriever != null) {
                        filteredListeners.remove(listener);
                    }
                    allListeners.remove(listener);
                }
            }
            catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
                // Singleton listener instance (without backing bean definition) disappeared -
                // probably in the middle of the destruction phase
            }
        }
    }

    AnnotationAwareOrderComparator.sort(allListeners);
    if (retriever != null) {
        if (filteredListenerBeans.isEmpty()) {
            retriever.applicationListeners = new LinkedHashSet<>(allListeners);
            retriever.applicationListenerBeans = filteredListenerBeans;
        }
        else {
            retriever.applicationListeners = filteredListeners;
            retriever.applicationListenerBeans = filteredListenerBeans;
        }
    }
    return allListeners;
}

在这个方法中主要进行的逻辑就很简单了。主要通过循环Listeners来进行监听匹配。而Listeners的来源主要为两部分：

listeners = new LinkedHashSet<>(this.defaultRetriever.applicationListeners);
listenerBeans = new LinkedHashSet<>(this.defaultRetriever.applicationListenerBeans);

一部分为容器中已经存在的监听器，一部分是监听器bean的字符串标识的名称。 applicationListenerBeans主要为了处理那些声明后还是还没有被添加进监听器集合中的bean。

事件发布的流程

本栏目推荐文章
• 从C++CLI工程的依赖库引用问题看.Net加载程序集机制
• spring与设计模式之三代理模式
• 深入理解spring框架：剖析多线程模式下数据库连接
• 第二章 Spring Boot 整合 Kafka消息队列 生产者
• Spring表达式语言（SPEL）学习（03）
• Spring事务状态处理
• Spring踩坑
• Chrome 浏览器插件 V3 版本 Manifest.json 文件中 Action 的类型（Types）、方法（Methods）和事件（Events）的属性和参数解析
• 如何让spring扫描到自定义注解的组件
• Spring Aop静态代理

机制 事件 Spring机制 事件spring eventloop机制 事件 机制android事件 机制 事件 程序matlab 线程 模型 机制 事件 机制 事件 机制spring eventloop机制 事件js 事件spring factories机制spring