EventBus源码解析

作者: 最最最最醉人 | 来源:发表于2017-03-05 13:47 被阅读339次

    简单的使用

    EventBus是greenrobot在Android平台发布的一款以订阅——发布模式为核心的开源库。EventBus翻译过来是事件总线的意思,可以这样理解:一个个事件(event)发送到总线上,然后EventBus根据已注册的订阅者(subscribers)来匹配相应的事件,进而把事件传递给订阅者,这也是观察者模式的一个最佳实践。

    使用流程:
    Step 1.创建事件实体类:
    所谓的事件实体类,就是传递的事件,一个组件向另一个组件发送的信息可以储存在一个类中,该类就是一个事件,会被EventBus发送给订阅者。新建MessageEvent.java:

    public class MessageEvent {
    
        private String message;
    
        public MessageEvent(String message){
            this.message = message;
        }
    
        public String getMessage(){
            return message;
        }
    }
    

    Step 2.向EventBus注册,成为订阅者以及解除注册:

    // 将当前类注册,成为订阅者,即对应观察者模式的“观察者”
    EventBus.getDefault().register(this);
    // 当订阅者不再需要接受事件的时候,我们需要解除注册,释放内存:
    EventBus.getDefault().unregister(this);
    

    Step 3.声明订阅方法:
    声明一个订阅方法需要用到@Subscribe注解,因此在订阅者类中添加一个有着@Subscribe注解的方法即可,方法名字可自定义,而且必须是public权限,其方法参数有且只能有一个,另外类型必须为第一步定义好的事件类型(比如上面的MessageEvent)

    @Subscribe
    public void onEvent(AnyEventType event) {
        /* Do something */
    }
    

    Step 4.发送事件:

    EventBus.getDefault().post(EventType eventType);
    

    线程模式

    @Subscribe(threadMode = ThreadMode.MAIN)
    可以通过以上这种方式来指定订阅者处理事件的线程,EventBus总共有四种线程模式,分别是:

    • ThreadMode.MAIN:表示无论事件是在哪个线程发布出来的,该事件订阅方法onEvent都会在UI线程中执行,这个在Android中是非常有用的,因为在Android中只能在UI线程中更新UI,所有在此模式下的方法是不能执行耗时操作的。
    • ThreadMode.POSTING:表示事件在哪个线程中发布出来的,事件订阅函数onEvent就会在这个线程中运行,也就是说发布事件和接收事件在同一个线程。使用这个方法时,在onEvent方法中不能执行耗时操作,如果执行耗时操作容易导致事件分发延迟。
    • ThreadMode.BACKGROUND:表示如果事件在UI线程中发布出来的,那么订阅函数onEvent就会在子线程中运行,如果事件本来就是在子线程中发布出来的,那么订阅函数直接在该子线程中执行。
    • ThreadMode.ASYNC:使用这个模式的订阅函数,那么无论事件在哪个线程发布,都会创建新的子线程来执行订阅函数。

    ASYNC相比前三者不同的地方是可以处理耗时的操作,其采用了线程池,且是一个异步执行的过程,即事件的订阅者可以立即得到执行。

    3.0源码解析

    构造方法

    一般我们是通过EventBus.getDefault()获取到EventBus的,所以我们先看看是如何获取的吧

    public static EventBus getDefault() {
        if (defaultInstance == null) {
            synchronized (EventBus.class) {
                if (defaultInstance == null) {
                    defaultInstance = new EventBus();
                }
            }
        }
        return defaultInstance;
    }
    

    就是一个普通的单例,调用的就是默认的构造器。所以我们继续看默认的构造器

    public EventBus() {
        this(DEFAULT_BUILDER);
    }
    
    EventBus(EventBusBuilder builder) {
        //key:订阅的事件,value:订阅这个事件的所有订阅者集合
        //private final Map<Class<?>, CopyOnWriteArrayList<Subscription>> subscriptionsByEventType;
        subscriptionsByEventType = new HashMap<>();
        //key:订阅者对象,value:这个订阅者订阅的事件集合
        typesBySubscriber = new HashMap<>();
        //粘性事件 key:粘性事件的class对象, value:事件对象
        stickyEvents = new ConcurrentHashMap<>();
        // 三个Poster, 负责在不同的线程中调用订阅者的方法
        mainThreadPoster = new HandlerPoster(this, Looper.getMainLooper(), 10);
        backgroundPoster = new BackgroundPoster(this);
        asyncPoster = new AsyncPoster(this);
    
        //方法的查找类,用于查找某个类中有哪些注册的方法
        subscriberMethodFinder = new SubscriberMethodFinder(builder.subscriberInfoIndexes,
            builder.strictMethodVerification, builder.ignoreGeneratedIndex);
        ...
    }
    

    可以看出来,这里是一个构造者模式的运用。
    subscriptionsByEventType,以Event的class对象为键值,管理注册信息,值为一个处理事件类型为该键值的Subscription的列表。
    typesBySubscriber则相对简单,就是记录一个类注册了哪些事件类型。
    stickyEvents,是一个线程安全的Map,用来记录sticky事件,sticky事件的含义是指即使被观察者发送sticky事件是在订阅者订阅该事件之前,订阅者在订阅之后,EventBus将该事件发送到该订阅者,即调用相应的订阅方法。(如果在之后,那就和普通事件一样)

    注册

    public void register(Object subscriber) {
        // 获得订阅者的class对象
        Class<?> subscriberClass = subscriber.getClass();
        // 通过subscriberMethodFinder来找到订阅者订阅了哪些事件.返回一个SubscriberMethod对象的List,SubscriberMethod
        //里包含了这个方法的Method对象,以及将来响应订阅是在哪个线程的ThreadMode,以及订阅的事件类型eventType,以及订阅的优
        //先级priority,以及是否接收粘性sticky事件的boolean值.
        List<SubscriberMethod> subscriberMethods = subscriberMethodFinder.findSubscriberMethods(subscriberClass);
        synchronized (this) {
            for (SubscriberMethod subscriberMethod : subscriberMethods) {
                // 订阅
                subscribe(subscriber, subscriberMethod);
            }
        }
    }
    

    这里做了两件事:

    1. 找出subscriber的所有订阅方法。
    2. 调用订阅方法,subscribe(subscriber, subscriberMethod);调用这里有一个subscriber和SubscriberMethod

    这里我们先看看,是怎么通过subscriberMethodFinder找到订阅者订阅了哪些事件的:
    SubscriberMethodFinder 的作用说白了其实就是寻找订阅者的订阅方法。正如在上面的代码中提到的那样, findSubscriberMethods 方法可以返回指定订阅者中的所有订阅方法。

    List<SubscriberMethod> findSubscriberMethods(Class<?> subscriberClass) {
        //先从METHOD_CACHE取看是否有缓存,key:保存订阅类的类名,value:保存类中订阅的方法数据,
        List<SubscriberMethod> subscriberMethods = METHOD_CACHE.get(subscriberClass);
        if (subscriberMethods != null) {
            return subscriberMethods;
        }
        //是否忽略注解器生成的MyEventBusIndex类
        if (ignoreGeneratedIndex) {
            //利用反射来读取订阅类中的订阅方法信息
            subscriberMethods = findUsingReflection(subscriberClass);
        } else {
            //从注解器生成的MyEventBusIndex类中获得订阅类的订阅方法信息
            subscriberMethods = findUsingInfo(subscriberClass);
        }
        if (subscriberMethods.isEmpty()) {
            throw new EventBusException("Subscriber " + subscriberClass
                    + " and its super classes have no public methods with the @Subscribe annotation");
        } else {
            //保存进METHOD_CACHE缓存
            METHOD_CACHE.put(subscriberClass, subscriberMethods);
            return subscriberMethods;
        }
    }
    
    private List<SubscriberMethod> findUsingReflection(Class<?> subscriberClass) {
        //FindState 用来做订阅方法的校验和保存
        FindState findState = prepareFindState();
        findState.initForSubscriber(subscriberClass);
        while (findState.clazz != null) {
            //通过反射来获得订阅方法信息
            findUsingReflectionInSingleClass(findState);
            //查找父类的订阅方法
            findState.moveToSuperclass();
        }
        //获取findState中的SubscriberMethod(也就是订阅方法List)并返回
        return getMethodsAndRelease(findState);
    }
    

    这里涉及到了使用注解来获取订阅类的订阅方法信息:

    Subscriber Index

    如果想要使用注解的方式来获取订阅类,那么需要进行更多的依赖

    android {
        defaultConfig {
            javaCompileOptions {
                annotationProcessorOptions {
                    arguments = [ eventBusIndex : 'com.example.myapp.MyEventBusIndex' ]
                }
            }
        }
    }
    dependencies {
        compile 'org.greenrobot:eventbus:3.0.0'
        annotationProcessor 'org.greenrobot:eventbus-annotation-processor:3.0.1'
    }
    

    这样配置以后就再build项目就会生成自定义的MyEventBusIndex文件,然后将这个文件添加到EventBus配置中:

    EventBus eventBus = EventBus.builder().addIndex(new MyEventBusIndex()).build();
    

    这个就是SubscriberMethodFinder检查的SubscriberIndex文件,如果检查到这个文件存在,那么将使用这个文件中的信息注册Subscriber,反之则将用反射的方式.

    在看订阅方法之前,我们先了解两个类:

    public class SubscriberMethod {
        // 订阅的方法
        final Method method;
        // 订阅所在的线程
        final ThreadMode threadMode;
        // 订阅事件的类型
        final Class<?> eventType;
        // 优先级
        final int priority;
        // 订阅是否是粘性的
        final boolean sticky;
        // 特定字符串,用来比较两个 SubscriberMethod 是否为同一个
        String methodString;
        ...
    }
    
    // 这是订阅者和订阅方法类的一个契约关系类。所以类和方法唯一确定一条注册信息
    // active表示该注册信息是否有效
    final class Subscription {
        final Object subscriber;
        final SubscriberMethod subscriberMethod;
        /**
         * Becomes false as soon as {@link EventBus#unregister(Object)} is called, which is checked by queued event delivery
         * {@link EventBus#invokeSubscriber(PendingPost)} to prevent race conditions.
         */
        volatile boolean active;
    
        Subscription(Object subscriber, SubscriberMethod subscriberMethod) {
            this.subscriber = subscriber;
            this.subscriberMethod = subscriberMethod;
            active = true;
        }
    
        ...
    }
    

    我们这里再来看订阅方法

    // Must be called in synchronized block
    private void subscribe(Object subscriber, SubscriberMethod subscriberMethod) {
         //获取订阅的事件类型
        Class<?> eventType = subscriberMethod.eventType;
        // 构建Subscription,Subscription
        Subscription newSubscription = new Subscription(subscriber, subscriberMethod);
        // 找到eventType对应的订阅列表中,如果没有则新建一个
        CopyOnWriteArrayList<Subscription> subscriptions = subscriptionsByEventType.get(eventType);
        if (subscriptions == null) {
            subscriptions = new CopyOnWriteArrayList<>();
            subscriptionsByEventType.put(eventType, subscriptions);
        } else {
            // 如果有就抛出异常
            if (subscriptions.contains(newSubscription)) {
                throw new EventBusException("Subscriber " + subscriber.getClass() + " already registered to event "
                        + eventType);
            }
        }
    
        // 将新建的Subscription对象添加到对应的列表中,添加顺序由priority决定
        int size = subscriptions.size();
        for (int i = 0; i <= size; i++) {
           if (i == size || subscriberMethod.priority > subscriptions.get(i).subscriberMethod.priority) {
               subscriptions.add(i, newSubscription);                                                   
               break;
           }
        }
        // 保存subscriber订阅的所有事件类型,方便取消订阅
        List<Class<?>> subscribedEvents = typesBySubscriber.get(subscriber);
        if (subscribedEvents == null) {
           subscribedEvents = new ArrayList<>();
           typesBySubscriber.put(subscriber, subscribedEvents);                                        
        }
        subscribedEvents.add(eventType);
    
        // 关于sticky
        if (subscriberMethod.sticky) {
            // 是否支持事件继承
            if (eventInheritance) {
                // Existing sticky events of all subclasses of eventType have to be considered.
                // Note: Iterating over all events may be inefficient with lots of sticky events,
                // thus data structure should be changed to allow a more efficient lookup
                // (e.g. an additional map storing sub classes of super classes: Class -> List<Class>).
                Set<Map.Entry<Class<?>, Object>> entries = stickyEvents.entrySet();
                for (Map.Entry<Class<?>, Object> entry : entries) {
                    Class<?> candidateEventType = entry.getKey();
                    if (eventType.isAssignableFrom(candidateEventType)) {
                        Object stickyEvent = entry.getValue();
                        checkPostStickyEventToSubscription(newSubscription, stickyEvent);
                    }
                }
            } else {
                Object stickyEvent = stickyEvents.get(eventType);
                checkPostStickyEventToSubscription(newSubscription, stickyEvent);
            }
        }
    }
    

    其实也就做了三件事:

    1. 构建Subscription
    2. 将该注册信息保存到两个数据结构中。对于subscriptionsByEventType首先获取EventType对应的列表,没有则创建,重复注册则抛异常,正常情况下,则根据priority插入到列表中适合的位置。对于typesBySubscriber,则是更新该subscriber对应的列表即可。
    3. 处理sticky事件。在注册时,如果是监听sticky事件,则需要从stickyEvents中取出对应sticky事件,并发送到订阅者。
    订阅流程

    取消注册

    /** Unregisters the given subscriber from all event classes. */
    public synchronized void unregister(Object subscriber) {
        List<Class<?>> subscribedTypes = typesBySubscriber.get(subscriber);
        if (subscribedTypes != null) {
            for (Class<?> eventType : subscribedTypes) {
                unsubscribeByEventType(subscriber, eventType);
            }
            typesBySubscriber.remove(subscriber);
        } else {
            Log.w(TAG, "Subscriber to unregister was not registered before: " + subscriber.getClass());
        }
    }
    

    调用unsubscribeByEventType方法,并更新typesBySubscriber数据结构;

    /** Only updates subscriptionsByEventType, not typesBySubscriber! Caller must update typesBySubscriber. */
    private void unsubscribeByEventType(Object subscriber, Class<?> eventType) {
        List<Subscription> subscriptions = subscriptionsByEventType.get(eventType);
        if (subscriptions != null) {
            int size = subscriptions.size();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                Subscription subscription = subscriptions.get(i);
                if (subscription.subscriber == subscriber) {
                    subscription.active = false;
                    subscriptions.remove(i);
                    i--;
                    size--;
                }
            }
        }
    }
    

    这里就是更新另一个数据结构subscriptionsByEventType

    事件分发

    我们先提前了解一个类:

    /** For ThreadLocal, much faster to set (and get multiple values). */
    final static class PostingThreadState {
        // 消息队列
       final List<Object> eventQueue = new ArrayList<Object>();
       boolean isPosting;
       boolean isMainThread;
       Subscription subscription;
       Object event;
       boolean canceled;
    }
    

    我们现在只需要注意第一个,事件消息队列即可。这个类的实例对象在EventBus中是一个ThreadLocal变量,即线程本地变量,不同线程之间不会相互影响,而eventQueue则是用来保存当前线程需要发送的事件

    private final ThreadLocal<PostingThreadState> currentPostingThreadState = new ThreadLocal<PostingThreadState>() {
        @Override
        protected PostingThreadState initialValue() {
            return new PostingThreadState();
        }
    };
    
    /** Posts the given event to the event bus. */
    // 将事件发送到EventBus,还没有发送给订阅者
    public void post(Object event) {
        //得到当前线程的Posting状态.
        PostingThreadState postingState = currentPostingThreadState.get();
        //获取当前线程的事件队列
        List<Object> eventQueue = postingState.eventQueue;
        // 将要发送的事件添加到事件队列中
        eventQueue.add(event);
    
        if (!postingState.isPosting) {
            postingState.isMainThread = Looper.getMainLooper() == Looper.myLooper();
            postingState.isPosting = true;
            if (postingState.canceled) {
                throw new EventBusException("Internal error. Abort state was not reset");
            }
            try {
                while (!eventQueue.isEmpty()) {
                    // 这里进去了另外一个方法
                    //发送单个事件
                    postSingleEvent(eventQueue.remove(0), postingState);
                }
            } finally {
                postingState.isPosting = false;
                postingState.isMainThread = false;
            }
        }
    }
    
    
    private void postSingleEvent(Object event, PostingThreadState postingState) throws Error {
        Class<?> eventClass = event.getClass();
        boolean subscriptionFound = false;
        // 是否考虑Event事件类型的继承关系
        // 订阅了它的父类或者父类接口的subscriber也会收到消息,默认是true
        if (eventInheritance) {
            // 如果支持,则会找出当前事件的所有父类以及父类接口
            List<Class<?>> eventTypes = lookupAllEventTypes(eventClass);
            int countTypes = eventTypes.size();
            for (int h = 0; h < countTypes; h++) {
                Class<?> clazz = eventTypes.get(h);
                 // 只要其中有一个 postSingleEventForEventType 返回 true ,那么 subscriptionFound 就为 true
                 // 发送给订阅类型为event ,以及它的父类或者接口
                subscriptionFound |= postSingleEventForEventType(event, postingState, clazz);
            }
        } else {
            // 返回的结果为是否找到了对应的订阅方法
            // 发送给单个
            subscriptionFound = postSingleEventForEventType(event, postingState, eventClass);
        }
        // 如果没有找到
        if (!subscriptionFound) {
            // 打印Log信息和发送事件处理
            if (logNoSubscriberMessages) {
                Log.d(TAG, "No subscribers registered for event " + eventClass);
            }
            // 如果当我们调用post()方法发出某个事件时想知道我们的事件有没有被订阅者接收,就可以在发送消息的类中接收NoSubscriberEvent事件,
            // 如果收到该事件说明应用中没有订阅者接收我们发出的事件。
            if (sendNoSubscriberEvent && eventClass != NoSubscriberEvent.class &&
                    eventClass != SubscriberExceptionEvent.class) {
                post(new NoSubscriberEvent(this, event));
            }
        }
    }
    
    
    private boolean postSingleEventForEventType(Object event, PostingThreadState postingState, Class<?> eventClass) {
        // 线程安全的
        CopyOnWriteArrayList<Subscription> subscriptions;
        // HashMap不是线程安全的,所以这里需要同步代码块
        synchronized (this) {
            // 得到订阅者
            subscriptions = subscriptionsByEventType.get(eventClass);
        }
        if (subscriptions != null && !subscriptions.isEmpty()) {
            // 遍历订阅者
            for (Subscription subscription : subscriptions) {
                postingState.event = event;
                postingState.subscription = subscription;
                // 是否被中断
                boolean aborted = false;
                try {
                    // 发给订阅者
                    postToSubscription(subscription, event, postingState.isMainThread);
                    aborted = postingState.canceled;
                } finally {
                    postingState.event = null;
                    postingState.subscription = null;
                    postingState.canceled = false;
                }
                if (aborted) {
                    break;
                }
            }
            return true;
        }
        return false;
    }
    
    private void postToSubscription(Subscription subscription, Object event, boolean isMainThread) {
       switch (subscription.subscriberMethod.threadMode) {
           // 默认线程
           // 对于是否在主线程执行无要求,但若 Post 线程为主线程,不能耗时的操作;
           case POSTING:
               invokeSubscriber(subscription, event);
               break;
           //  主线程中响应
           case MAIN:
               // 如果发布的线程是主线程,就直接响应事件
               if (isMainThread) {
                   invokeSubscriber(subscription, event);
               } else {
                   // 否则,通过Handler发送消息
                   mainThreadPoster.enqueue(subscription, event);
               }
               break;
            // 后台线程
           case BACKGROUND:
               if (isMainThread) {
                   // 如果发布线程是主线程,那么启动唯一的后台线程去处理
                   backgroundPoster.enqueue(subscription, event);
               } else {
                   // 如果发布的线程不是主线程,那么直接响应事件
                   invokeSubscriber(subscription, event);
               }
               break;
           // 不论发布线程是否为主线程,都使用一个空闲线程来处理。
           // 和BackgroundThread不同的是,Async类的所有线程是相互独立的,因此不会出现卡线程的问题。
           // 适用场景:长耗时操作,例如网络访问。
           case ASYNC:
               asyncPoster.enqueue(subscription, event);
               break;
           default:
               throw new IllegalStateException("Unknown thread mode: " + subscription.subscriberMethod.threadMode);
       }
    }
    
    
    void invokeSubscriber(Subscription subscription, Object event) {
        try {
            // 通过反射执行订阅方法
            subscription.subscriberMethod.method.invoke(subscription.subscriber, event);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            handleSubscriberException(subscription, event, e.getCause());
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new IllegalStateException("Unexpected exception", e);
        }
    }
    
    Post流程

    Q&A

    EventBus怎么实现事件中途取消

    这个我们在分析postSingleEvent()的方法时提到了,每次根据事件类型找到对应的订阅列表以后,然后就开始循环挨个分发,在循环中,没执行完一次就会检查一次postingState的cancel状态,如果已经取消,将直接终止循环,这个事件的分发到此结束,也就实现了事件分发过程中的中途取消。

    订阅了同一个事件的Subscriber之间的分发顺序是怎么确定的?

    我们在分析register()源码的时候,注意到将subscriber和subscriberMethod添加到订阅列表时,会检查subscriberMethod的priority属性,列表中的元素都是按照priority从大到小排序,相同priority会按照添加顺序排序,先加入的会在前面

    在不需要的时候需要手动解除绑定吗?不解除绑定会导致内存泄露吗?

    这两个问答的答案都是肯定的,在subscriber被销毁之前一定好手动解除绑定,否则会导致内存泄露,因为我们在添加订阅的时候会在订阅列表中添加subscriber的引用,了解Java中GC机制的同学都知道,如果一个对象是在GC发生时依然是可到达的,那么它将不会被回收,这就导致了内存泄露,所以在不再需要的时候一定要调用取消订阅方法。

    为什么订阅方法必须是public

    这个问题的答案就在SubscriberMethodFinder中,首先说就是,是EventBus限制了订阅方法必须使用public,如果不是public,这个方法就不会被添加到订阅方法列表中,至于为什么EventBus为什么要限制这点,可以看下面这段代码:

    try {
        methods = findState.clazz.getDeclaredMethods();
    } catch (Throwable th) {
        methods = findState.clazz.getMethods();
        findState.skipSuperClasses = true;
    }
    

    这是在通过反射拿到subscriber的所有方法,getDeclaredMethods()确实是不管三七二十一,会把private方法也拿到,但是getMethods()则不然,它只能拿到标记为public的方法,所以我估计是EventBus为了规避风险,索性要求所有的订阅方法必须标记为public

    除了必须是public的之外,在使用注解的时候的:方法还不能是static,方法参数也只能有一个

    对比2.x版本

    注册方法不一样了

    //3.0版本的注册
    EventBus.getDefault().register(this);
    
    //2.x版本的注册
    EventBus.getDefault().register(this);
    EventBus.getDefault().register(this, 100);
    EventBus.getDefault().registerSticky(this, 100);
    EventBus.getDefault().registerSticky(this);
    

    响应事件订阅方法不一样了

    //3.0版本
    @Subscribe(threadMode = ThreadMode.BACKGROUND, sticky = true, priority = 100)
    public void test(String str) {
    
    }
    
    //2.x版本
    public void onEvent(String str) {
    
    }
    public void onEventMainThread(String str) {
    
    }
    public void onEventBackgroundThread(String str) {
    
    }
    

    最主要的还是因为3.0加入了注解功能,效率比反射要高

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