Spring事件驱动模型

作者: algernoon | 来源:发表于2017-11-15 18:20 被阅读53次

事件驱动模型简介

事件驱动模型也就是我们常说的观察者，或者发布-订阅模型；理解它的几个关键点：

1.首先是一种对象间的一对多的关系；最简单的如交通信号灯，信号灯是目标（一方），行人注视着信号灯（多方）；
2.当目标发送改变（发布），观察者（订阅者）就可以接收到改变；
3.观察者如何处理（如行人如何走，是快走/慢走/不走，目标不会管的），目标无需干涉；所以就松散耦合了它们之间的关系。

接下来先看一个用户注册的例子：

用户注册

用户注册成功后，需要做这么多事：

1、加积分
2、发确认邮件
3、如果是游戏帐户，可能赠送游戏大礼包
4、索引用户数据

问题：

UserService和其他Service耦合严重，增删功能比较麻烦；
有些功能可能需要调用第三方系统，如增加积分/索引用户，速度可能比较慢，此时需要异步支持；这个如果使用Spring，可以轻松解决，后边再介绍；

从如上例子可以看出，应该使用一个观察者来解耦这些Service之间的依赖关系，如图：

注册功能设计结构

增加了一个Listener来解耦UserService和其他服务，即注册成功后，只需要通知相关的监听器，不需要关系它们如何处理。增删功能非常容易。

这就是一个典型的事件处理模型/观察者，解耦目标对象和它的依赖对象，目标只需要通知它的依赖对象，具体怎么处理，依赖对象自己决定。比如是异步还是同步，延迟还是非延迟等。

上边其实也使用了DIP（依赖倒置原则），依赖于抽象，而不是具体。

还是就是使用了IoC思想，即以前主动去创建它依赖的Service，现在只是被动等待别人注册进来。

其他的例子还有如GUI中的按钮和动作的关系，按钮和动作本身都是一种抽象，每个不同的按钮的动作可能不一样；如“文件-->新建”打开新建窗口；点击“关闭”按钮关闭窗口等等。

主要目的是：松散耦合对象间的一对多的依赖关系，如按钮和动作的关系；

如何实现呢？面向接口编程（即面向抽象编程），而非面向实现。即按钮和动作可以定义为接口，这样它俩的依赖是最小的（如在Java中，没有比接口更抽象的了）。

有朋友会问，我刚开始学的时候也是这样：抽象类不也行吗？记住一个原则：接口目的是抽象，抽象类目的是复用；所以如果接触过servlet/struts2/spring等框架，大家都应该知道：
Servlet<-----GenericServlet<-----HttpServlet<------我们自己的
Action<------ActionSupport<------我们自己的
DaoInterface<------××DaoSupport<-----我们自己的
从上边大家应该能体会出接口、抽象类的主要目的了。现在想想其实很简单。

在Java中接口还一个非常重要的好处：接口是可以多实现的，类/抽象类只能单继承，所以使用接口可以非常容易扩展新功能（还可以实现所谓的mixin），类/抽象类办不到。

Java GUI事件驱动模型/观察者

扯远了，再来看看Java GUI世界里的事件驱动模型吧：

如果写过AWT/Swing程序，应该知道其所有组件都继承自java.awt.Component抽象类，其内部提供了addXXXListener(XXXListener l) 注册监听器的方法，即Component与实际动作之间依赖于XXXListener抽象。

比如获取焦点事件，很多组件都可以有这个事件，是我们知道组件获取到焦点后需要一个处理，虽然每个组件如何处理是特定的（具体的），但我们可以抽象一个FocusListener，让所有具体实现它然后提供具体动作，这样组件只需依赖于FocusListener抽象，而不是具体。

还有如java.awt.Button，提供了一个addActionListener(ActionListener l)，用于注册点击后触发的ActionListener实现。

组件是一个抽象类，其好处主要是复用，比如复用这些监听器的触发及管理等。

JavaBean规范的事件驱动模型/观察者

JavaBean规范提供了JavaBean的PropertyEditorSupport及PropertyChangeListener支持。

PropertyEditorSupport就是目标，而PropertyChangeListener就是监听器，大家可以google搜索下，具体网上有很多例子。

Java提供的事件驱动模型/观察者抽象

JDK内部直接提供了观察者模式的抽象：
目标：java.util.Observable，提供了目标需要的关键抽象：addObserver/deleteObserver/notifyObservers()等，具体请参考javadoc。
观察者：java.util.Observer，提供了观察者需要的主要抽象：update(Observable o, Object arg)，此处还提供了一种推模型（目标主动把数据通过arg推到观察者）/拉模型（目标需要根据o自己去拉数据，arg为null）。

因为网上介绍的非常多了，请google搜索了解如何使用这个抽象及推/拉模型的优缺点。

接下来是我们的重点：spring提供的事件驱动模型。

Spring提供的事件驱动模型/观察者抽象

首先看一下Spring提供的事件驱动模型体系图：

Spring事件驱动模型

事件

具体代表者是：ApplicationEvent：

1、其继承自JDK的EventObject，JDK要求所有事件将继承它，并通过source得到事件源，比如我们的AWT事件体系也是继承自它；

2、系统默认提供了如下ApplicationEvent事件实现：

事件体系

只有一个ApplicationContextEvent，表示ApplicationContext容器事件，且其又有如下实现：

ContextStartedEvent：ApplicationContext启动后触发的事件；（目前版本没有任何作用）
ContextStoppedEvent：ApplicationContext停止后触发的事件；（目前版本没有任何作用）
ContextRefreshedEvent：ApplicationContext初始化或刷新完成后触发的事件；（容器初始化完成后调用）
ContextClosedEvent：ApplicationContext关闭后触发的事件；（如web容器关闭时自动会触发spring容器的关闭，如果是普通java应用，需要调用ctx.registerShutdownHook();注册虚拟机关闭时的钩子才行）

注：org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext抽象类实现了LifeCycle的start和stop回调并发布ContextStartedEvent和ContextStoppedEvent事件；但是无任何实现调用它，所以目前无任何作用。

目标（发布事件者）

具体代表者是：ApplicationEventPublisher及ApplicationEventMulticaster，系统默认提供了如下实现：

事件发布体系

1、ApplicationContext接口继承了ApplicationEventPublisher，并在AbstractApplicationContext实现了具体代码，实际执行是委托给ApplicationEventMulticaster（可以认为是多播）：

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);
    }
}

我们常用的ApplicationContext都继承自AbstractApplicationContext，如ClassPathXmlApplicationContext、XmlWebApplicationContext等。所以自动拥有这个功能。

2、ApplicationContext自动到本地容器里找一个名字为ApplicationEventMulticaster的实现，如果没有自己new一个SimpleApplicationEventMulticaster。其中SimpleApplicationEventMulticaster发布事件的代码如下：

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);
        }
    }
}

大家可以看到如果给它一个executor（java.util.concurrent.Executor），它就可以异步支持发布事件了。否则就是同步发送。

所以我们发送事件只需要通过ApplicationContext.publishEvent即可，没必要再创建自己的实现了。除非有必要。

监听器

具体代表者是：ApplicationListener
1、其继承自JDK的EventListener，JDK要求所有监听器将继承它，比如我们的AWT事件体系也是继承自它；
2、ApplicationListener接口：

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

其只提供了onApplicationEvent方法，我们需要在该方法实现内部判断事件类型来处理，也没有提供按顺序触发监听器的语义，所以Spring提供了另一个接口，SmartApplicationListener：

public interface SmartApplicationListener extends ApplicationListener<ApplicationEvent>, Ordered {

    /**
     * 如果实现支持该事件类型 那么返回true  
     */
    boolean supportsEventType(Class<? extends ApplicationEvent> eventType);
    /**
     * 如果实现支持“目标”类型，那么返回true 
     */
    boolean supportsSourceType(Class<?> sourceType);
    /**
     * 顺序，即监听器执行的顺序，值越小优先级越高
     */
    int getOrder(); 
}

该接口可方便实现去判断支持的事件类型、目标类型，及执行顺序。

Spring事件机制的简单例子

本例子模拟一个给多个人发送内容（类似于报纸新闻）的例子。

1、定义事件

Java代码

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

非常简单，如果用户发送内容，只需要通过构造器传入内容，然后通过getSource即可获取。

2、定义无序监听器

之所以说无序，类似于AOP机制，顺序是无法确定的。

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

1、使用@Compoent注册Bean即可；
2、在实现中需要判断event类型是ContentEvent才可以处理；

更简单的办法是通过泛型指定类型，如下所示

@Component  
public class ZhangsanListener implements ApplicationListener<ContentEvent> {  
    @Override  
    public void onApplicationEvent(final ContentEvent event) {  
        System.out.println("张三收到了新的内容：" + event.getSource());  
    }  
}

3、定义有序监听器

实现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("王五在孙六之前收到新的内容：" + 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("孙六在王五之后收到新的内容：" + event.getSource());  
    }  

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

1.supportsEventType：用于指定支持的事件类型，只有支持的才调用onApplicationEvent；
2.supportsSourceType：支持的目标类型，只有支持的才调用onApplicationEvent；
3.getOrder：即顺序，越小优先级越高

4、测试

4.1、配置文件

<context:component-scan base-package="com.xxx"/>

就一句话，自动扫描注解Bean。

4.2、测试类

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

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

接着会输出：

王五在孙六之前收到新的内容：test......
孙六在王五之后收到新的内容：test......
李四收到了新的内容：test......
张三收到了新的内容：test......

一个简单的测试例子就演示完毕，而且我们使用spring的事件机制去写相关代码会非常简单。

Spring 对Event的注解支持

上述的几个接口已经非常清爽了，如果习惯使用注解，Spring也提供了，不再需要显示实现

注解式的事件发布者

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

Spring4.2之后，ApplicationEventPublisher自动被注入到容器中，采用Autowired即可获取。

注解式的事件订阅者

@Service
public class EmailService {
    @EventListener
    public void listenUserRegisterEvent(UserRegisterEvent userRegisterEvent) {
        System.out.println("邮件服务接到通知，给 " + userRegisterEvent.getSource() + " 发送邮件...");
    }
}

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

Spring事件机制实现之前提到的注册流程

用户注册

这里讲解一下Spring对异步事件机制的支持，实现方式有两种：

1、全局异步

即只要是触发事件都是以异步执行，具体配置（spring-config-register.xml）如下：

<task:executor id="executor" pool-size="10" />  
<!--名字必须是applicationEventMulticaster和messageSource是一样的，默认找这个名字的对象 
名字必须是applicationEventMulticaster，因为AbstractApplicationContext默认找个
如果找不到就new一个，但不是异步调用而是同步调用 -->  
<bean id="applicationEventMulticaster"     class="org.springframework.context.event.SimpleApplicationEventMulticaster">  
<!-- 注入任务执行器 这样就实现了异步调用（缺点是全局的，要么全部异步，要么全部同步（删除这个属性即是同步））  -->  
    <property name="taskExecutor" ref="executor"/>  
</bean>

通过注入taskExecutor来完成异步调用。具体实现可参考之前的代码介绍。这种方式的缺点很明显：要么大家都是异步，要么大家都不是。所以不推荐使用这种方式。

2、更灵活的异步支持

spring3提供了@Aync注解来完成异步调用。此时我们可以使用这个新特性来完成异步调用。不仅支持异步调用，还支持简单的任务调度，比如我的项目就去掉Quartz依赖，直接使用spring3这个新特性，具体可参考spring-config.xml。

2.1、开启异步调用支持

<!-- 开启@AspectJ AOP代理 -->  
<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"/>  
<!-- 任务调度器 -->  
<task:scheduler id="scheduler" pool-size="10"/>  
<!-- 任务执行器 -->  
<task:executor id="executor" pool-size="10"/>  
<!--开启注解调度支持 @Async @Scheduled-->  
<task:annotation-driven executor="executor" scheduler="scheduler" proxy-target-class="true"/>

2.2、配置监听器让其支持异步调用

@Component  
public class EmailRegisterListener implements ApplicationListener<RegisterEvent> {  
    @Async  
    @Override  
    public void onApplicationEvent(final RegisterEvent event) {  
        System.out.println("注册成功，发送确认邮件给：" + ((User)event.getSource()).getUsername());  
    }  
}

使用@Async注解即可，非常简单。

这样不仅可以支持通过调用，也支持异步调用，非常的灵活，实际应用推荐大家使用这种方式。

通过如上，大体了解了Spring的事件机制，可以使用该机制非常简单的完成如注册流程，而且对于比较耗时的调用，可以直接使用Spring自身的异步支持来优化。

代码地址：https://gitee.com/algernoon/event.git

Spring事件驱动模型

事件驱动模型简介

Java GUI事件驱动模型/观察者

JavaBean规范的事件驱动模型/观察者

Java提供的事件驱动模型/观察者抽象

Spring提供的事件驱动模型/观察者抽象

事件

目标（发布事件者）

监听器

Spring事件机制的简单例子

1、定义事件

2、定义无序监听器

3、定义有序监听器

4、测试

4.1、配置文件

4.2、测试类

Spring 对Event的注解支持

Spring事件机制实现之前提到的注册流程

1、全局异步

2、更灵活的异步支持

2.1、开启异步调用支持

2.2、配置监听器让其支持异步调用

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