關于JAVA Spring中的事件機制分析

發布時間：2020-07-01 16:22:25 來源：億速云閱讀：151 作者：清晨欄目：開發技術

小編給大家分享一下關于JAVA Spring中的事件機制分析，希望大家閱讀完這篇文章后大所收獲，下面讓我們一起去探討方法吧！

說到事件機制，可能腦海中最先浮現的就是日常使用的各種 listener，listener去監聽事件源，如果被監聽的事件有變化就會通知listener，從而針對變化做相應的動作。這些listener是怎么實現的呢？說listener之前，我們先從設計模式開始講起。

觀察者模式

觀察者模式一般包含以下幾個對象：

Subject：被觀察的對象。它提供一系列方法來增加和刪除觀察者對象，同時它定義了通知方法notify()。目標類可以是接口，也可以是抽象類或具體類。
ConcreteSubject：具體的觀察對象。Subject的具體實現類，在這里實現通知事件。
Observer：觀察者。這里是抽象的觀察者，觀察者有一個或者多個。
ConcreteObserver：具體的觀察者。在這里維護觀察對象的具體操作。

按照觀察者對象，我們來寫一個簡單的觀察者示例，定義一個氣象中心，發布氣象信息，觀察者是各個電視臺，訂閱氣象中心的信息，有新增的氣象信息發布的時候，及時播報。

定義氣象中心：

public interface WeatherCenter {

  void publishWeatherInfo();

}

定義觀察者對象：

public interface Observer {

  void sendWeatherWarning();
}

定義具體的觀察者：

public class BeijingTvObserver implements Observer {
  
  @Override
  public void sendWeatherWarning(){
    System.out.println("北京衛視天氣預報開始了");
  }

}

中央電視臺：

public class CCTVObserver implements Observer {

  @Override
  public void sendWeatherWarning(){
    System.out.println("中央電視臺天氣預報開始了");
  }

}

現在發布北京的氣象信息：

public class BeijingWeather implements WeatherCenter {

  private List<Observer> observerArrayList = new ArrayList<>();

  @Override
  public void publishWeatherInfo() {
    for(Observer observer : observerArrayList) {
      observer.sendWeatherWarning();
    }
  }
}

這時候給所有的訂閱者推送一條氣象發布消息，那么他們就收到最新的氣象預報。

總結一下觀察者模式的核心就是：事件中心持有所有的訂閱者，每當事件發生時循環通知所有的訂閱者。

當然上面我寫的比較簡單，你也可以在事件中心寫一個注冊訂閱者的方法，每當有新的訂閱者加入就調用該方法注冊。

Java 中的事件機制

Java中提供了基本的事件處理基類：

EventObject：所有事件狀態對象都將從其派生的根類；
EventListener：所有事件偵聽器接口必須擴展的標記接口；

具體使用方式可以用一個非常經典的開門案例來講解：

首先創建一個開/關門事件：

import java.util.EventObject;

/**
 * @author rickiyang
 * @date 2019-12-05
 * @Desc TODO
 */
public class DoorEvent extends EventObject {

  private Integer doorStatus;

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

  public DoorEvent(Object source, Integer status) {
    super(source);
    this.doorStatus = status;
  }

  public void setStatus(Integer status) {
    this.doorStatus = status;
  }

  public Integer getStatus() {
    return doorStatus;
  }

}

所有的事件都繼承 EventObject。

然后創建監聽器：

public interface DoorListener extends EventListener {

  void DoorEvent(DoorEvent doorEvent);
}

所有的監聽器都要實現 EventListener。

繼續創建具體的開門/關門的監聽器：

public class CloseDoorListener implements DoorListener {

  @Override
  public void DoorEvent(DoorEvent doorEvent) {
    Integer openStatus = doorEvent.getStatus();
    if(0 == openStatus) {
      System.out.println("the door is close");
    }
  }
}

開門：

public class OpenDoorListener implements DoorListener {
  @Override
  public void DoorEvent(DoorEvent doorEvent) {
    Integer openStatus = doorEvent.getStatus();
    if(1 == openStatus) {
      System.out.println("the door is open");
    }
  }
}

有了監聽器和事件之后，下一步就是用上他們。還記得上面的觀察者模式嘛，同樣的使用方式：

		/**
   * 將所有的listener保存起來
   *
   * @return
   */
public static List<DoorListener> getAllListener() {
 List<DoorListener> list = Lists.newArrayList();
 list.add(new OpenDoorListener());
 list.add(new CloseDoorListener());
 return list;
}

public static void main(String[] args) {
 DoorEvent open = new DoorEvent("open", 1);
 List<DoorListener> listeners = getAllListener();
 for (DoorListener listener : listeners) {
  listener.DoorEvent(open);
 }
}

Spring 中的事件機制

在 Spring 容器中通過 ApplicationEvent 類和 ApplicationListener 接口來處理事件，如果某個 bean實現 ApplicationListener 接口并被部署到容器中，那么每次對應的 ApplicationEvent 被發布到容器中都會通知該 bean ,這是典型的觀察者模式。

Spring 的事件默認是同步的，即調用 publishEvent 方法發布事件后,它會處于阻塞狀態,直到 onApplicationEvent 接收到事件并處理返回之后才繼續執行下去,這種單線程同步的好處是可以進行事務管理。

先展示一下使用方式，我們拿用戶登錄來舉例。首先來創建一個事件：

import org.springframework.context.ApplicationEvent;

/**
 * @author rickiyang
 * @date 2019-12-04
 * @Desc TODO
 */
public class UserRegisterEvent extends ApplicationEvent {

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

然后創建監聽器去監聽這個事件：

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.rickiyang.learn.entity.User;
import org.springframework.context.ApplicationListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * @author rickiyang
 * @date 2019-12-05
 * @Desc 插入用戶信息
 */
@Component
public class UserInsertListener implements ApplicationListener<UserRegisterEvent> {


  @Override
  public void onApplicationEvent(UserRegisterEvent userRegisterEvent) {
    String source = (String)userRegisterEvent.getSource();
    User user = JSON.parseObject(source, User.class);
    //insert db
  }
}

創建一個用戶注冊成功之后插入用戶信息的監聽器。

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.rickiyang.learn.entity.User;
import org.springframework.context.ApplicationListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * @author rickiyang
 * @date 2019-12-05
 * @Desc 用戶注冊成功發送短信
 */
@Component
public class NotifyUserListener implements ApplicationListener<UserRegisterEvent> {


  @Override
  public void onApplicationEvent(UserRegisterEvent userRegisterEvent) {
    String source = (String)userRegisterEvent.getSource();
    User user = JSON.parseObject(source, User.class);
    //send sms
  }
}

創建注冊成功發送通知短信的監聽器。

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.rickiyang.learn.entity.User;
import org.springframework.context.ApplicationListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * @author rickiyang
 * @date 2019-12-05
 * @Desc 用戶注冊成功給用戶生成推薦商品
 */
@Component
public class RecommendListener implements ApplicationListener<UserRegisterEvent> {


  @Override
  public void onApplicationEvent(UserRegisterEvent userRegisterEvent) {
    String source = (String)userRegisterEvent.getSource();
    User user = JSON.parseObject(source, User.class);
    // generate recommend commodity
  }
}

創建用戶注冊成功之后給用戶推薦商品的事件。

用戶注冊事件的監聽器創建完畢，那么接下來就發布事件等待監聽器監聽就行。在Spring中提供了 ApplicationEventPublisherAware 接口，從名稱上看就知道是 ApplicationEventPublisher 的適配器類，用法就是你在業務類中實現該接口，然后使用 ApplicationEventPublisher#publishEvent發布你的事件即可。

package com.rickiyang.learn.controller.test;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.rickiyang.learn.entity.User;
import org.springframework.context.ApplicationEventPublisher;
import org.springframework.context.ApplicationEventPublisherAware;
import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * @author rickiyang
 * @date 2019-12-04
 * @Desc TODO
 */
@Service
public class UserRegisterPublisherService implements ApplicationEventPublisherAware {

  private ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher;

  @Override
  public void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) {
    this.applicationEventPublisher = applicationEventPublisher;
  }

  public void insert(User user){
    UserRegisterEvent event = new UserRegisterEvent(JSON.toJSONString(user));
    applicationEventPublisher.publishEvent(event);
  }
}

調用insert方法就可以發布事件，寫一個test測試一下：

import com.rickiyang.learn.entity.User;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

import javax.annotation.Resource;

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class UserRegisterPublisherServiceTest {

  @Resource
  private UserRegisterPublisherService userRegisterPublisherService;


  @Test
  public void test1() {
    User build = User.builder().name("1").sex(1).phone("123456789").build();
    userRegisterPublisherService.insert(build);
  }

}

可以看到3個監聽器都打印出來了：

發送短信
商品推薦
插入用戶

有個問題不知道大家發現沒，監聽器的發布順序是按照 bean 自然裝載的順序執行的，如果我們的bean是有序的應該怎么辦呢？別怕，Spring自然考慮到這個問題。

SmartApplicationListener實現有序的監聽

SmartApplicationListener 接口繼承了 ApplicationListener，使用全局的 ApplicationEvent 作為監聽的事件對象。之所以能提供順序性，是因為繼承了 Ordered 類，實現了排序的邏輯。另外添加了兩個方法#supportsEventType、#supportsSourceType 來作為區分是否是我們監聽的事件，只有這兩個方法同時返回true時才會執行onApplicationEvent方法。

package com.rickiyang.learn.controller.test;

import com.rickiyang.learn.entity.User;
import org.springframework.context.ApplicationEvent;
import org.springframework.context.event.SmartApplicationListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * @author rickiyang
 * @date 2019-12-05
 * @Desc TODO
 */
@Component
public class UserInsert1Listener implements SmartApplicationListener {

  @Override
  public boolean supportsEventType(Class<&#63; extends ApplicationEvent> aClass) {
    return aClass == UserRegisterEvent.class;
  }

  @Override
  public boolean supportsSourceType(Class<&#63;> sourceType) {
    return sourceType == User.class;
  }

  /**
   * 數字越小優先級越高
   * 默認值為 2147483647
   * @return
   */
  @Override
  public int getOrder() {
    return 8;
  }

  @Override
  public void onApplicationEvent(ApplicationEvent applicationEvent) {
    UserRegisterEvent event = (UserRegisterEvent)applicationEvent;
    // insert to db
  }
}

如果你有對多個監聽器做排序的需求，那么你只用在 getOrder 方法中指定當前的排序級別即可。數字越大優先級越低，默認的排序級別是2147483647，你可以自己調整。

Spring 對事件監聽機制的注解支持

Spring4.2之后，ApplicationEventPublisher 自動被注入到容器中，不再需要顯示實現Aware接口。

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.rickiyang.learn.entity.User;
import org.springframework.context.ApplicationEventPublisher;
import org.springframework.context.ApplicationEventPublisherAware;
import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.annotation.Resource;

/**
 * @author rickiyang
 * @date 2019-12-04
 * @Desc TODO
 */
@Service
public class UserRegisterPublisher1Service {

  @Resource
  private ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher;

  public void insert(User user){
    UserRegisterEvent event = new UserRegisterEvent(JSON.toJSONString(user));
    applicationEventPublisher.publishEvent(event);
  }
}

創建listener也就不需要顯式的繼承 ApplicationListener 或者 SmartApplicationListener，使用 @EventListener 注解即可：

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.rickiyang.learn.entity.User;
import org.springframework.context.event.EventListener;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * @author rickiyang
 * @date 2019-12-07
 * @Desc TODO
 */
@Service
public class UserInfoCheckListener {

  @Order(8)
  @EventListener(classes = UserRegisterEvent.class)
  public void checkUserInfo(UserRegisterEvent event) {
    String source = (String) event.getSource();
    User user = JSON.parseObject(source, User.class);
    //todo check user info
  }
}

如果你想使用順序性的listener，那么只需要使用 @Order注解就可以了。

異步事件的支持

上面說過 Spring 事件機制默認是同步阻塞的，如果 ApplicationEventPublisher 發布事件之后他會一直阻塞等待listener 響應，多個 listener 的情況下前面的沒有執行完后面的一直被阻塞。如果我們的應用場景是：用戶訂單完成之后異步發貨，檢查快遞信息，這些操作是沒有必要返回結果給用戶的。

這種情況下，我們是不是想到可以使用異步線程的方式來處理。你可以把listener中的處理流程做一個異步線程，或者利用 Spring 提供的線程池注解 @Async 來實現異步線程。

要使用 @Async 之前需要先開啟線程池，在啟動類上添加 @EnableAsync 注解即可。線程池支持配置模式，如果你不想使用默認的線程池配置，可以手動指定：

package com.rickiyang.learn.controller.test;

import com.google.common.util.concurrent.ThreadFactoryBuilder;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;

import java.util.concurrent.*;

/**
 * @author rickiyang
 * @date 2019-12-07
 * @Desc TODO
 */
@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig {

  @Bean("userInfoPool")
  public Executor getExecutor() {
    ThreadFactory namedThreadFactory = new ThreadFactoryBuilder()
        .setNameFormat("consumer-queue-thread-%d").build();
    ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
    // 線程池維護線程的最少數量
    executor.setCorePoolSize(5);
    // 線程池維護線程的最大數量
    executor.setMaxPoolSize(10);
    // 緩存隊列
    executor.setQueueCapacity(25);
    //線程名
    executor.setThreadFactory(namedThreadFactory);
    // 線程池初始化
    executor.initialize();
    return executor;
  }
}

手動配置一個 bean name 為 userInfoPool 的線程池，接下來使用@Async注解使用線程池：

package com.rickiyang.learn.controller.test;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.rickiyang.learn.entity.User;
import org.springframework.context.event.EventListener;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * @author rickiyang
 * @date 2019-12-07
 * @Desc TODO
 */
@Service
public class UserInfoCheckListener {

  @Async("userInfoPool")
  @Order(8)
  @EventListener(classes = UserRegisterEvent.class)
  public void checkUserInfo(UserRegisterEvent event) {
    String source = (String) event.getSource();
    User user = JSON.parseObject(source, User.class);
    System.out.println("async deel");
    //todo check user info
  }
}

這樣我們就把 UserInfoCheckListener 變成了異步任務。

Spring中的事件機制分析

上面從基本的發布訂閱設計模式到 Java 提供的基本的事件處理基類，再拓展到 Spring 中如何使用事件機制來拓展代碼，整條線還是很清晰。講完了我們應該如何在業務代碼中使用發布訂閱模式，我們也來分析一下Spring是如何實現發布訂閱模式的，看看人家的代碼功底。

在Spring 中提供了Event 的基類：ApplicationEvent，如果事件要想被Spring監聽那么就必須繼承該類，同樣該類也繼承了 Java 中的事件基類：EventObject。

有了事件源，我們要定義事件監聽者用于處理事件，所有的事件監聽者都要繼承 org.springframework.context.ApplicationListener 接口：

/**
 * 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
 */
public interface ApplicationListener<E extends ApplicationEvent> extends EventListener {

}

ApplicationListener 提供了一個基于 ApplicationEvent 的泛型，所以你指定了某個類的監聽者只會處理該類型的event。

上面我們說了 Spring 是基于 ApplicationEventPublisher 來發布事件，那么監聽器是如何獲取到事件呢？

注意到 ApplicationListener 上面的注釋寫到：@param <E> the specific ApplicationEvent subclass to listen to ApplicationEventMulticaster，從名稱上看這個類的作用應該是用于事件廣播。

ApplicationEventMulticaster是一個接口，提供了如下方法：

addApplicationListener(ApplicationListener<?> listener) ：新增一個listener；
addApplicationListenerBean(String listenerBeanName)：新增一個listener，參數為bean name；
removeApplicationListener(ApplicationListener<?> listener)：刪除listener；
removeApplicationListenerBean(String listenerBeanName)：根據bean name 刪除listener；
multicastEvent(ApplicationEvent event)：廣播事件；
multicastEvent(ApplicationEvent event, @Nullable ResolvableType eventType)：廣播事件，指定事件的source類型。

從接口的方法看，該類的作用就是添加監聽器然后對所有監聽器或者指定監聽器發送事件進行處理。

ApplicationEventMulticaster 有兩個實現類：

SimpleApplicationEventMulticaster
AbstractApplicationEventMulticaster

因為 AbstractApplicationEventMulticaster 是一個抽象類，并且 SimpleApplicationEventMulticaster 也繼承了了 SimpleApplicationEventMulticaster ，所以我們直接看 SimpleApplicationEventMulticaster：

public abstract class AbstractApplicationEventMulticaster
		implements ApplicationEventMulticaster, BeanClassLoaderAware, BeanFactoryAware {

	private final ListenerRetriever defaultRetriever = new ListenerRetriever(false);

	final Map<ListenerCacheKey, ListenerRetriever> retrieverCache = new ConcurrentHashMap<>(64);

 
 @Override
	public void addApplicationListener(ApplicationListener<&#63;> listener) {
		synchronized (this.retrievalMutex) {
			// Explicitly remove target for a proxy, if registered already,
			// in order to avoid double invocations of the same listener.
			Object singletonTarget = AopProxyUtils.getSingletonTarget(listener);
			if (singletonTarget instanceof ApplicationListener) {
				this.defaultRetriever.applicationListeners.remove(singletonTarget);
			}
			this.defaultRetriever.applicationListeners.add(listener);
			this.retrieverCache.clear();
		}
	}
 
 ......
 ......


}

#addApplicationListener 方法用于新增監聽器，新增的邏輯主要在這一句：

defaultRetriever.applicationListeners.add(listener);

繼續看 ListenerRetriever 的實現：

private class ListenerRetriever {

 public final Set<ApplicationListener<&#63;>> applicationListeners = new LinkedHashSet<>();

 public final Set<String> applicationListenerBeans = new LinkedHashSet<>();

 private final boolean preFiltered;

 public ListenerRetriever(boolean preFiltered) {
  this.preFiltered = preFiltered;
 }

 public Collection<ApplicationListener<&#63;>> getApplicationListeners() {
  List<ApplicationListener<&#63;>> allListeners = new ArrayList<>(
   this.applicationListeners.size() + this.applicationListenerBeans.size());
  allListeners.addAll(this.applicationListeners);
  if (!this.applicationListenerBeans.isEmpty()) {
   BeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
   for (String listenerBeanName : this.applicationListenerBeans) {
    try {
     ApplicationListener<&#63;> listener = beanFactory.getBean(listenerBeanName, ApplicationListener.class);
     if (this.preFiltered || !allListeners.contains(listener)) {
      allListeners.add(listener);
     }
    }
    catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
     // Singleton listener instance (without backing bean definition) disappeared -
     // probably in the middle of the destruction phase
    }
   }
  }
  if (!this.preFiltered || !this.applicationListenerBeans.isEmpty()) {
   AnnotationAwareOrderComparator.sort(allListeners);
  }
  return allListeners;
 }
}

看到沒，最終還是持有了一個 applicationListeners 的集合，跟我們的發布訂閱設計模式一樣。

剩下的邏輯就好去解釋，順著咱們前面講過的發布訂閱模式的使用套路擼下去就行，事件廣播的方法#multicastEvent不外乎就是遍歷所有的監聽器進行匹配。

總結

這一篇講的發布訂閱模式以及在Spring中的使用在日常開發中只要稍加注意你就會發現對改善代碼流程的影響還是挺大。寫代碼有90%的時間我們都是在寫同步代碼，因為不用動腦子，順著該有的流程擼就完事。這樣帶來的后果就是你真的只是在搬磚！

有的時候停下來，從業務邏輯跳出來拿半個小時想想你應該如何讓這這一次搬磚有點技術含量。或許從此刻開始，搬磚也會與眾不同。

看完了這篇文章，相信你對關于JAVA Spring中的事件機制分析有了一定的了解，想了解更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！

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