Spring事件驅(qū)動模型

事件驅(qū)動模型簡介

事件驅(qū)動模型也就是我們常說的觀察者，或者發(fā)布-訂閱模型；理解它的幾個關(guān)鍵點(diǎn)：

  • 1.首先是一種對象間的一對多的關(guān)系；最簡單的如交通信號燈，信號燈是目標(biāo)（一方），行人注視著信號燈（多方）；
  • 2.當(dāng)目標(biāo)發(fā)送改變（發(fā)布），觀察者（訂閱者）就可以接收到改變；
  • 3.觀察者如何處理（如行人如何走，是快走/慢走/不走，目標(biāo)不會管的），目標(biāo)無需干涉；所以就松散耦合了它們之間的關(guān)系。

接下來先看一個用戶注冊的例子：

用戶注冊

用戶注冊成功后，需要做這么多事：

1、加積分
2、發(fā)確認(rèn)郵件
3、如果是游戲帳戶，可能贈送游戲大禮包
4、索引用戶數(shù)據(jù)

問題：

  1. UserService和其他Service耦合嚴(yán)重，增刪功能比較麻煩；

  2. 有些功能可能需要調(diào)用第三方系統(tǒng)，如增加積分/索引用戶，速度可能比較慢，此時需要異步支持；這個如果使用Spring，可以輕松解決，后邊再介紹；

從如上例子可以看出，應(yīng)該使用一個觀察者來解耦這些Service之間的依賴關(guān)系，如圖：

注冊功能設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

增加了一個Listener來解耦UserService和其他服務(wù)，即注冊成功后，只需要通知相關(guān)的監(jiān)聽器，不需要關(guān)系它們?nèi)绾翁幚?。增刪功能非常容易。

這就是一個典型的事件處理模型/觀察者，解耦目標(biāo)對象和它的依賴對象，目標(biāo)只需要通知它的依賴對象，具體怎么處理，依賴對象自己決定。比如是異步還是同步，延遲還是非延遲等。

上邊其實(shí)也使用了DIP（依賴倒置原則），依賴于抽象，而不是具體。

還是就是使用了IoC思想，即以前主動去創(chuàng)建它依賴的Service，現(xiàn)在只是被動等待別人注冊進(jìn)來。

其他的例子還有如GUI中的按鈕和動作的關(guān)系，按鈕和動作本身都是一種抽象，每個不同的按鈕的動作可能不一樣；如“文件-->新建”打開新建窗口；點(diǎn)擊“關(guān)閉”按鈕關(guān)閉窗口等等。

主要目的是：松散耦合對象間的一對多的依賴關(guān)系，如按鈕和動作的關(guān)系；

如何實(shí)現(xiàn)呢？面向接口編程（即面向抽象編程），而非面向?qū)崿F(xiàn)。即按鈕和動作可以定義為接口，這樣它倆的依賴是最小的（如在Java中，沒有比接口更抽象的了）。

有朋友會問，我剛開始學(xué)的時候也是這樣：抽象類不也行嗎？記住一個原則：接口目的是抽象，抽象類目的是復(fù)用；所以如果接觸過servlet/struts2/spring等框架，大家都應(yīng)該知道：
Servlet<-----GenericServlet<-----HttpServlet<------我們自己的
Action<------ActionSupport<------我們自己的
DaoInterface<------××DaoSupport<-----我們自己的
從上邊大家應(yīng)該能體會出接口、抽象類的主要目的了。現(xiàn)在想想其實(shí)很簡單。

在Java中接口還一個非常重要的好處：接口是可以多實(shí)現(xiàn)的，類/抽象類只能單繼承，所以使用接口可以非常容易擴(kuò)展新功能（還可以實(shí)現(xiàn)所謂的mixin），類/抽象類辦不到。

Java GUI事件驅(qū)動模型/觀察者

扯遠(yuǎn)了，再來看看Java GUI世界里的事件驅(qū)動模型吧：

如果寫過AWT/Swing程序，應(yīng)該知道其所有組件都繼承自java.awt.Component抽象類，其內(nèi)部提供了addXXXListener(XXXListener l) 注冊監(jiān)聽器的方法，即Component與實(shí)際動作之間依賴于XXXListener抽象。

比如獲取焦點(diǎn)事件，很多組件都可以有這個事件，是我們知道組件獲取到焦點(diǎn)后需要一個處理，雖然每個組件如何處理是特定的（具體的），但我們可以抽象一個FocusListener，讓所有具體實(shí)現(xiàn)它然后提供具體動作，這樣組件只需依賴于FocusListener抽象，而不是具體。

還有如java.awt.Button，提供了一個addActionListener(ActionListener l)，用于注冊點(diǎn)擊后觸發(fā)的ActionListener實(shí)現(xiàn)。

組件是一個抽象類，其好處主要是復(fù)用，比如復(fù)用這些監(jiān)聽器的觸發(fā)及管理等。

JavaBean規(guī)范的事件驅(qū)動模型/觀察者

JavaBean規(guī)范提供了JavaBean的PropertyEditorSupport及PropertyChangeListener支持。

PropertyEditorSupport就是目標(biāo)，而PropertyChangeListener就是監(jiān)聽器，大家可以google搜索下，具體網(wǎng)上有很多例子。

Java提供的事件驅(qū)動模型/觀察者抽象

JDK內(nèi)部直接提供了觀察者模式的抽象：
目標(biāo)：java.util.Observable，提供了目標(biāo)需要的關(guān)鍵抽象：addObserver/deleteObserver/notifyObservers()等，具體請參考javadoc。
觀察者：java.util.Observer，提供了觀察者需要的主要抽象：update(Observable o, Object arg)，此處還提供了一種推模型（目標(biāo)主動把數(shù)據(jù)通過arg推到觀察者）/拉模型（目標(biāo)需要根據(jù)o自己去拉數(shù)據(jù)，arg為null）。

因?yàn)榫W(wǎng)上介紹的非常多了，請google搜索了解如何使用這個抽象及推/拉模型的優(yōu)缺點(diǎn)。

接下來是我們的重點(diǎn)：spring提供的事件驅(qū)動模型。

Spring提供的事件驅(qū)動模型/觀察者抽象

首先看一下Spring提供的事件驅(qū)動模型體系圖：

Spring事件驅(qū)動模型

事件

具體代表者是：ApplicationEvent：

1、其繼承自JDK的EventObject，JDK要求所有事件將繼承它，并通過source得到事件源，比如我們的AWT事件體系也是繼承自它；

2、系統(tǒng)默認(rèn)提供了如下ApplicationEvent事件實(shí)現(xiàn)：

事件體系

只有一個ApplicationContextEvent，表示ApplicationContext容器事件，且其又有如下實(shí)現(xiàn)：

  • ContextStartedEvent：ApplicationContext啟動后觸發(fā)的事件；（目前版本沒有任何作用）
  • ContextStoppedEvent：ApplicationContext停止后觸發(fā)的事件；（目前版本沒有任何作用）
  • ContextRefreshedEvent：ApplicationContext初始化或刷新完成后觸發(fā)的事件；（容器初始化完成后調(diào)用）
  • ContextClosedEvent：ApplicationContext關(guān)閉后觸發(fā)的事件；（如web容器關(guān)閉時自動會觸發(fā)spring容器的關(guān)閉，如果是普通java應(yīng)用，需要調(diào)用ctx.registerShutdownHook();注冊虛擬機(jī)關(guān)閉時的鉤子才行）

注：org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext抽象類實(shí)現(xiàn)了LifeCycle的start和stop回調(diào)并發(fā)布ContextStartedEvent和ContextStoppedEvent事件；但是無任何實(shí)現(xiàn)調(diào)用它，所以目前無任何作用。

目標(biāo)（發(fā)布事件者）

具體代表者是：ApplicationEventPublisher及ApplicationEventMulticaster，系統(tǒng)默認(rèn)提供了如下實(shí)現(xiàn)：


事件發(fā)布體系

1、ApplicationContext接口繼承了ApplicationEventPublisher，并在AbstractApplicationContext實(shí)現(xiàn)了具體代碼，實(shí)際執(zhí)行是委托給ApplicationEventMulticaster（可以認(rèn)為是多播）：

public void publishEvent(ApplicationEvent event) {
    Assert.notNull(event, "Event must not be null");
    if (logger.isTraceEnabled()) {
        logger.trace("Publishing event in " + getDisplayName() + ": " + event);
    }
    getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(event);
    if (this.parent != null) {
        this.parent.publishEvent(event);
    }
}

我們常用的ApplicationContext都繼承自AbstractApplicationContext，如ClassPathXmlApplicationContext、XmlWebApplicationContext等。所以自動擁有這個功能。

2、ApplicationContext自動到本地容器里找一個名字為ApplicationEventMulticaster的實(shí)現(xiàn)，如果沒有自己new一個SimpleApplicationEventMulticaster。其中SimpleApplicationEventMulticaster發(fā)布事件的代碼如下：

public void multicastEvent(final ApplicationEvent event) {
    for (final ApplicationListener listener : getApplicationListeners(event)) {
        Executor executor = getTaskExecutor();
        if (executor != null) {
            executor.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    listener.onApplicationEvent(event);
                }
            });
        }
        else {
            listener.onApplicationEvent(event);
        }
    }
}

大家可以看到如果給它一個executor（java.util.concurrent.Executor），它就可以異步支持發(fā)布事件了。否則就是同步發(fā)送。

所以我們發(fā)送事件只需要通過ApplicationContext.publishEvent即可，沒必要再創(chuàng)建自己的實(shí)現(xiàn)了。除非有必要。

監(jiān)聽器

具體代表者是：ApplicationListener
1、其繼承自JDK的EventListener，JDK要求所有監(jiān)聽器將繼承它，比如我們的AWT事件體系也是繼承自它；
2、ApplicationListener接口：

public interface ApplicationListener<E extends ApplicationEvent> extends EventListener {
    void onApplicationEvent(E event);
}

其只提供了onApplicationEvent方法，我們需要在該方法實(shí)現(xiàn)內(nèi)部判斷事件類型來處理，也沒有提供按順序觸發(fā)監(jiān)聽器的語義，所以Spring提供了另一個接口，SmartApplicationListener：

public interface SmartApplicationListener extends ApplicationListener<ApplicationEvent>, Ordered {

    /**
     * 如果實(shí)現(xiàn)支持該事件類型 那么返回true  
     */
    boolean supportsEventType(Class<? extends ApplicationEvent> eventType);
    /**
     * 如果實(shí)現(xiàn)支持“目標(biāo)”類型，那么返回true 
     */
    boolean supportsSourceType(Class<?> sourceType);
    /**
     * 順序，即監(jiān)聽器執(zhí)行的順序，值越小優(yōu)先級越高
     */
    int getOrder(); 
}

該接口可方便實(shí)現(xiàn)去判斷支持的事件類型、目標(biāo)類型，及執(zhí)行順序。

Spring事件機(jī)制的簡單例子

本例子模擬一個給多個人發(fā)送內(nèi)容（類似于報(bào)紙新聞）的例子。

1、定義事件

Java代碼

public class ContentEvent extends ApplicationEvent {  
    public ContentEvent(final String content) {  
        super(content);  
    }  
}

非常簡單，如果用戶發(fā)送內(nèi)容，只需要通過構(gòu)造器傳入內(nèi)容，然后通過getSource即可獲取。

2、定義無序監(jiān)聽器

之所以說無序，類似于AOP機(jī)制，順序是無法確定的。

@Component  
public class LisiListener implements ApplicationListener<ApplicationEvent> {  
        @Override  
        public void onApplicationEvent(final ApplicationEvent event) {  
            if(event instanceof ContentEvent) {  
            System.out.println("李四收到了新的內(nèi)容：" + event.getSource());  
        }  
    }  
}

1、使用@Compoent注冊Bean即可；
2、在實(shí)現(xiàn)中需要判斷event類型是ContentEvent才可以處理；

更簡單的辦法是通過泛型指定類型，如下所示

@Component  
public class ZhangsanListener implements ApplicationListener<ContentEvent> {  
    @Override  
    public void onApplicationEvent(final ContentEvent event) {  
        System.out.println("張三收到了新的內(nèi)容：" + event.getSource());  
    }  
}

3、定義有序監(jiān)聽器

實(shí)現(xiàn)SmartApplicationListener接口即可。

WangwuListener.java

@Component  
public class WangwuListener implements SmartApplicationListener {  

    @Override  
    public boolean supportsEventType(final Class<? extends ApplicationEvent> eventType) {  
        return eventType == ContentEvent.class;  
    }  
    @Override  
    public boolean supportsSourceType(final Class<?> sourceType) {  
        return sourceType == String.class;  
    }  
    @Override  
    public void onApplicationEvent(final ApplicationEvent event) {  
        System.out.println("王五在孫六之前收到新的內(nèi)容：" + event.getSource());  
    }  
    @Override  
    public int getOrder() {  
        return 1;  
    }  
}

SunliuListener.java

@Component  
public class SunliuListener implements SmartApplicationListener {  

    @Override  
    public boolean supportsEventType(final Class<? extends ApplicationEvent> eventType) {  
        return eventType == ContentEvent.class;  
    }  

    @Override  
    public boolean supportsSourceType(final Class<?> sourceType) {  
         return sourceType == String.class;  
    }  

    @Override  
    public void onApplicationEvent(final ApplicationEvent event) {  
        System.out.println("孫六在王五之后收到新的內(nèi)容：" + event.getSource());  
    }  

    @Override  
    public int getOrder() {  
        return 2;  
    }  
}

1.supportsEventType：用于指定支持的事件類型，只有支持的才調(diào)用onApplicationEvent；
2.supportsSourceType：支持的目標(biāo)類型，只有支持的才調(diào)用onApplicationEvent；
3.getOrder：即順序，越小優(yōu)先級越高

4、測試

4.1、配置文件
<context:component-scan base-package="com.xxx"/>

就一句話，自動掃描注解Bean。

4.2、測試類
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)  
@ContextConfiguration(locations={"classpath:applicationContext.xml"})  
public class HelloIT {  

    @Autowired  
    private ApplicationContext applicationContext;  
    @Test  
    public void testPublishEvent() {  
        applicationContext.publishEvent(new ContentEvent("test......"));  
    }  
}

接著會輸出：

王五在孫六之前收到新的內(nèi)容：test......
孫六在王五之后收到新的內(nèi)容：test......
李四收到了新的內(nèi)容：test......
張三收到了新的內(nèi)容：test......

一個簡單的測試?yán)泳脱菔就戤?，而且我們使用spring的事件機(jī)制去寫相關(guān)代碼會非常簡單。

Spring 對Event的注解支持

上述的幾個接口已經(jīng)非常清爽了，如果習(xí)慣使用注解，Spring也提供了，不再需要顯示實(shí)現(xiàn)

注解式的事件發(fā)布者

@Service
public class UserService {
    public void register(String name) {
        System.out.println("用戶：" + name + " 已注冊！");
        applicationEventPublisher.publishEvent(new UserRegisterEvent(name));
    }
    @Autowired
    private ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher;
}

Spring4.2之后，ApplicationEventPublisher自動被注入到容器中，采用Autowired即可獲取。

注解式的事件訂閱者

@Service
public class EmailService {
    @EventListener
    public void listenUserRegisterEvent(UserRegisterEvent userRegisterEvent) {
        System.out.println("郵件服務(wù)接到通知，給 " + userRegisterEvent.getSource() + " 發(fā)送郵件...");
    }
}

@EventListener注解完成了ApplicationListener<E extends ApplicationEvent>接口的使命。

Spring事件機(jī)制實(shí)現(xiàn)之前提到的注冊流程

用戶注冊

這里講解一下Spring對異步事件機(jī)制的支持，實(shí)現(xiàn)方式有兩種：

1、全局異步

即只要是觸發(fā)事件都是以異步執(zhí)行，具體配置（spring-config-register.xml）如下：

<task:executor id="executor" pool-size="10" />  
<!--名字必須是applicationEventMulticaster和messageSource是一樣的，默認(rèn)找這個名字的對象 
名字必須是applicationEventMulticaster，因?yàn)锳bstractApplicationContext默認(rèn)找個
如果找不到就new一個，但不是異步調(diào)用而是同步調(diào)用 -->  
<bean id="applicationEventMulticaster"     class="org.springframework.context.event.SimpleApplicationEventMulticaster">  
<!-- 注入任務(wù)執(zhí)行器 這樣就實(shí)現(xiàn)了異步調(diào)用（缺點(diǎn)是全局的，要么全部異步，要么全部同步（刪除這個屬性即是同步））  -->  
    <property name="taskExecutor" ref="executor"/>  
</bean>

通過注入taskExecutor來完成異步調(diào)用。具體實(shí)現(xiàn)可參考之前的代碼介紹。這種方式的缺點(diǎn)很明顯：要么大家都是異步，要么大家都不是。所以不推薦使用這種方式。

2、更靈活的異步支持

spring3提供了@Aync注解來完成異步調(diào)用。此時我們可以使用這個新特性來完成異步調(diào)用。不僅支持異步調(diào)用，還支持簡單的任務(wù)調(diào)度，比如我的項(xiàng)目就去掉Quartz依賴，直接使用spring3這個新特性，具體可參考spring-config.xml。

2.1、開啟異步調(diào)用支持
<!-- 開啟@AspectJ AOP代理 -->  
<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"/>  
<!-- 任務(wù)調(diào)度器 -->  
<task:scheduler id="scheduler" pool-size="10"/>  
<!-- 任務(wù)執(zhí)行器 -->  
<task:executor id="executor" pool-size="10"/>  
<!--開啟注解調(diào)度支持 @Async @Scheduled-->  
<task:annotation-driven executor="executor" scheduler="scheduler" proxy-target-class="true"/>
2.2、配置監(jiān)聽器讓其支持異步調(diào)用
@Component  
public class EmailRegisterListener implements ApplicationListener<RegisterEvent> {  
    @Async  
    @Override  
    public void onApplicationEvent(final RegisterEvent event) {  
        System.out.println("注冊成功，發(fā)送確認(rèn)郵件給：" + ((User)event.getSource()).getUsername());  
    }  
}

使用@Async注解即可，非常簡單。

這樣不僅可以支持通過調(diào)用，也支持異步調(diào)用，非常的靈活，實(shí)際應(yīng)用推薦大家使用這種方式。

通過如上，大體了解了Spring的事件機(jī)制，可以使用該機(jī)制非常簡單的完成如注冊流程，而且對于比較耗時的調(diào)用，可以直接使用Spring自身的異步支持來優(yōu)化。

代碼地址：https://gitee.com/algernoon/event.git

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