分类： Java
2022-11-28 16:37:43
作者：王子源
指多个对象间存在一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。这种模式有时又称作发布-订阅模式、模型-视图模式，它是对象行为型模式。
在观察者模式中，有以下几个角色。
主题也叫被观察者（Subject）：
观察者（Observer）：
观察者接受到消息后，即进行更新操作，对接收到的信息进行处理。
具体的被观察者（ConcreteSubject）：
定义被观察者自己的业务逻辑，同时定义对哪些事件进行通知。
具体的观察者（ConcreteObserver）：
具体的观察者，每个观察者接收到消息后的处理反应是不同的，每个观察者都有自己的处理逻辑。
Spring事件机制是观察者模式的实现。ApplicationContext中事件处理是由ApplicationEvent类和ApplicationListener接口来提供的。如果一个Bean实现了ApplicationListener接口，并且已经发布到容器中去，每次ApplicationContext发布一个ApplicationEvent事件，这个Bean就会接到通知。ApplicationEvent 事件的发布需要显示触发，要么 Spring 触发，要么我们编码触发。spring内置事件由spring触发。我们先来看一下，如何自定义spring事件，并使其被监听和发布。
2.1.1 事件
事件，ApplicationEvent，该抽象类继承了EventObject，EventObject是JDK中的类，并建议所有的事件都应该继承自EventObject。
public abstract class ApplicationEvent extends EventObject {
private static final long serialVersionUID = 7099057708183571937L;
private final long timestamp = System.currentTimeMillis();
public ApplicationEvent(Object source) {
super(source);
}
public final long getTimestamp() {
return this.timestamp;
}
}
2.1.2 监听器
ApplicationListener，是一个接口，该接口继承了EventListener接口。EventListener接口是JDK中的，建议所有的事件监听器都应该继承EventListener。
@FunctionalInterface public interface ApplicationListenerextends EventListener { void onApplicationEvent(E var1); }
2.1.3 事件发布器
ApplicationEventPublisher，ApplicationContext继承了该接口，在ApplicationContext的抽象实现类AbstractApplicationContext中做了实现下面我们来看一下
org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#publishEvent(java.lang.Object, org.springframework.core.ResolvableType)
protected void publishEvent(Object event, @Nullable ResolvableType eventType) {
Assert.notNull(event, "Event must not be null");
ApplicationEvent applicationEvent;
if (event instanceof ApplicationEvent) {
applicationEvent = (ApplicationEvent) event;
}
else {
applicationEvent = new PayloadApplicationEvent<>(this, event);
if (eventType == null) {
eventType = ((PayloadApplicationEvent) applicationEvent).getResolvableType();
}
}
if (this.earlyApplicationEvents != null) {
this.earlyApplicationEvents.add(applicationEvent);
}
else {
//获取当前注入的发布器,执行发布方法
getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(applicationEvent, eventType);
}
if (this.parent != null) {
if (this.parent instanceof AbstractApplicationContext) {
((AbstractApplicationContext) this.parent).publishEvent(event, eventType);
}
else {
this.parent.publishEvent(event);
}
}
}
我们可以看到，AbstractApplicationContext中publishEvent方法{BANNED}最佳终执行发布事件的是ApplicationEventMulticaster#multicastEvent方法，下面我们再来一起看一下multicastEvent方法
public void multicastEvent(final ApplicationEvent event, @Nullable ResolvableType eventType) {
ResolvableType type = (eventType != null ? eventType : resolveDefaultEventType(event));
Executor executor = getTaskExecutor();
//拿到所有的监听器,如果异步执行器不为空,异步执行
for (ApplicationListener listener : getApplicationListeners(event, type)) {
if (executor != null) {
executor.execute(() -> invokeListener(listener, event));
}
else {
//执行监听方法
invokeListener(listener, event);
}
}
}
protected void invokeListener(ApplicationListener listener, ApplicationEvent event) {
ErrorHandler errorHandler = getErrorHandler();
if (errorHandler != null) {
try {
doInvokeListener(listener, event);
}
catch (Throwable err) {
errorHandler.handleError(err);
}
}
else {
doInvokeListener(listener, event);
}
}
private void doInvokeListener(ApplicationListener listener, ApplicationEvent event) {
try {
listener.onApplicationEvent(event);
}
catch (ClassCastException ex) {
String msg = ex.getMessage();
if (msg == null || matchesClassCastMessage(msg, event.getClass())) {
Log logger = LogFactory.getLog(getClass());
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Non-matching event type for listener: " + listener, ex);
}
}
else {
throw ex;
}
}
}
上面介绍了非spring内置的事件发布和监听执行流程。总结一下
上面我们讲到了spring事件的发布，那么spring事件发布之后，spring是如何根据事件找到事件对应的监听器呢？我们一起来探究一下。
spring的容器初始化过程想必大家都已十分了解，这里就不过多赘述，我们直接看refresh方法在refresh方法中，有这样两个方法，initApplicationEventMulticaster()和registerListeners()
我们先来看initApplicationEventMulticaster()方法
2.2.1 initApplicationEventMulticaster()
org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#initApplicationEventMulticaster
public static final String APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME = "applicationEventMulticaster";
protected void initApplicationEventMulticaster() {
//获得beanFactory
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
//BeanFactory中是否有ApplicationEventMulticaster
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 {
//如果BeanFactory中不存在，就创建一个SimpleApplicationEventMulticaster
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() + "]");
}
}
}
上述代码我们可以看出，spring先从BeanFactory中获取applicationEventMulticaster如果为空，则直接创建SimpleApplicationEventMulticaster
2.2.2 registerListeners()
org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#registerListeners
registerListeners 是将各种实现了 ApplicationListener 的监听器注册到 ApplicationEventMulticaster 事件广播器中
protected void registerListeners() {
for (ApplicationListener listener : getApplicationListeners()) {
getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener);
}
String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false);
for (String listenerBeanName : listenerBeanNames) {
//把监听器注册到事件发布器上
getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);
}
Set earlyEventsToProcess = this.earlyApplicationEvents;
this.earlyApplicationEvents = null;
if (!CollectionUtils.isEmpty(earlyEventsToProcess)) {
//如果内置监听事件集合不为空
for (ApplicationEvent earlyEvent : earlyEventsToProcess) {
//执行spring内置的监听方法
getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(earlyEvent);
}
}
}
这里解释一下earlyApplicationListeners
earlyApplicationListeners的本质还是ApplicationListener。Spring单例Ban的实例化是在Refresh阶段实例化的，那么用户自定义的一些ApplicationListener组件自然也是在这个阶段才初始化，但是Spring容器启动过程中，在Refresh完成之前还有很多事件：如Spring上下文环境准备等事件，这些事件又是Spring容器启动必须要监听的。所以Spring定义了一个earlyApplicationListeners集合，这个集合中的Listener在factories文件中定义好，在容器Refresh之前预先实例化好，然后就可以监听Spring容器启动过程中的所有事件。
当registerListeners方法执行完成,我们的监听器已经添加到多播器SimpleApplicationEventMulticaster中了，并且earlyEvent 早期事件也已经执行完毕。但是我们发现,如果自定义了一个监听器去监听spring内置的事件,此时并没有被执行，那我们注册的监听器是如何被执行的呢？答案在finishRefresh方法中。
2.2.3 finishRefresh
org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#finishRefresh
protected void finishRefresh() {
clearResourceCaches();
initLifecycleProcessor();
getLifecycleProcessor().onRefresh();
//容器中的类全部初始化完毕后，触发刷新事件
publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));
LiveBeansView.registerApplicationContext(this);
}
如果我们想要实现在spring容器中所有bean创建完成后做一些扩展功能，我们就可以实现ApplicationListener这样我们就可以实现其功能了。至此，Spring中同步的事件监听发布模式我们就讲解完了，当然Spring还支持异步的消息监听执行机制。
2.2.4 spring中异步的监听执行机制
我们回过头来看一下ApplicationEventMulticaster#pushEvent方法
protected void publishEvent(Object event, @Nullable ResolvableType eventType) {
Assert.notNull(event, "Event must not be null");
ApplicationEvent applicationEvent;
if (event instanceof ApplicationEvent) {
applicationEvent = (ApplicationEvent) event;
}
else {
applicationEvent = new PayloadApplicationEvent<>(this, event);
if (eventType == null) {
eventType = ((PayloadApplicationEvent) applicationEvent).getResolvableType();
}
}
if (this.earlyApplicationEvents != null) {
this.earlyApplicationEvents.add(applicationEvent);
}
else {
//获取当前注入的发布器,执行发布方法
getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(applicationEvent, eventType);
}
if (this.parent != null) {
if (this.parent instanceof AbstractApplicationContext) {
((AbstractApplicationContext) this.parent).publishEvent(event, eventType);
}
else {
this.parent.publishEvent(event);
}
}
{BANNED}最佳终执行发布事件的是ApplicationEventMulticaster#multicastEvent方法，下面我们再来一起看一下multicastEvent方法
public void multicastEvent(final ApplicationEvent event, @Nullable ResolvableType eventType) {
ResolvableType type = (eventType != null ? eventType : resolveDefaultEventType(event));
Executor executor = getTaskExecutor();
//拿到所有的监听器,如果异步执行器不为空,异步执行
for (ApplicationListener listener : getApplicationListeners(event, type)) {
if (executor != null) {
executor.execute(() -> invokeListener(listener, event));
}
else {
//执行监听方法
invokeListener(listener, event);
}
}
}
可以看到，异步事件通知主要依靠SimpleApplicationEventMulticaster 类中的Executor去实现的，如果这个变量不配置的话默认事件通知是同步的， 否则就是异步通知了，要实现同时支持同步通知和异步通知就得从这里下手；我们上文已经分析过了在initApplicationEventMulticaster方法中有这样一段代码
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 + "]");
}
}
如果BeanFactory中已经有了SimpleApplicationEventMulticaster则不会重新创建，那么我们可以再spring中注册一个SimpleApplicationEventMulticaster并且向其中注入对应的Executor这样我们就可以得到一个异步执行监听的SimpleApplicationEventMulticaster了，我们的通知就会通过Executor异步执行。这样可以大大提高事件发布的效率。
在springboot项目中我们可以增加一个配置类来实现
@Configuration
@EnableAsync
public class Config {
@Bean(AbstractApplicationContext.APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME)
public SimpleApplicationEventMulticaster simpleApplicationEventMulticaster(){
SimpleApplicationEventMulticaster simpleApplicationEventMulticaster = new SimpleApplicationEventMulticaster();
simpleApplicationEventMulticaster.setTaskExecutor(taskExecutor());
return simpleApplicationEventMulticaster;
}
@Bean
public TaskExecutor taskExecutor() {
ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
executor.setCorePoolSize(5);
executor.setMaxPoolSize(20);
executor.setQueueCapacity(100);
executor.setKeepAliveSeconds(300);
executor.setThreadNamePrefix("thread-");
executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());
executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
return executor;
}
}
spring项目中我们也可以增加如下xml配置
本文主要讲解了观察者模式在spring中的应用及事件监听机制，JDK 也有实现提供事件监听机制Spring 的事件机制也是基于JDK 来扩展的。Spring 的事件机制默认是同步阻塞的，想要提升对应的效率要考虑异步事件。