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1. 引言

事件总线这个概念对你来说可能很陌生,但提到观察者(发布-订阅)模式,你也许就很熟悉。事件总线是对发布-订阅模式的一种实现。它是一种集中式事件处理机制,允许不同的组件之间进行彼此通信而又不需要相互依赖,达到一种解耦的目的。

我们来看看事件总线的处理流程:

了解了事件总线的基本概念和处理流程,下面我们就来分析下如何去实现事件总线。

2.回归本质

在动手实现事件总线之前,我们还是要追本溯源,探索一下事件的本质和发布订阅模式的实现机制。

2.1.事件的本质

我们先来探讨一下事件的概念。都是读过书的,应该都还记得记叙文的六要素:时间、地点、人物、事件(起因、经过、结果)。

我们拿注册的案例,来解释一下。
用户输入用户名、邮箱、密码后,点击注册,输入无误校验通过后,注册成功并发送邮件给用户,要求用户进行邮箱验证激活。

这里面就涉及了两个主要事件:

  1. 注册事件:起因是用户点击了注册按钮,经过是输入校验,结果是是否注册成功。

  2. 发送邮件事件:起因是用户使用邮箱注册成功需要验证邮箱,经过是邮件发送,结果是邮件是否发送成功。

其实这六要素也适用于我们程序中事件的处理过程。开发过WinForm程序的都知道,我们在做UI设计的时候,从工具箱拖入一个注册按钮(btnRegister),双击它,VS就会自动帮我们生成如下代码:

void btnRegister_Click(object sender, EventArgs e){ // 事件的处理}

其中object sender指代发出事件的对象,这里也就是button对象;EventArgs e 事件参数,可以理解为对事件的描述 ,它们可以统称为事件源。其中的代码逻辑,就是对事件的处理。我们可以统称为事件处理

说了这么多,无非是想透过现象看本质:事件是由事件源和事件处理组成

2.2. 发布订阅模式

定义对象间一种一对多的依赖关系,使得每当一个对象改变状态,则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。 ——发布订阅模式

发布订阅模式主要有两个角色:

  • 发布方(Publisher):也称为被观察者,当状态改变时负责通知所有订阅者。

  • 订阅方(Subscriber):也称为观察者,订阅事件并对接收到的事件进行处理。

发布订阅模式有两种实现方式:

  • 简单的实现方式:由Publisher维护一个订阅者列表,当状态改变时循环遍历列表通知订阅者。

  • 委托的实现方式:由Publisher定义事件委托,Subscriber实现委托。

总的来说,发布订阅模式中有两个关键字,通知和更新。
被观察者状态改变通知观察者做出相应更新。
解决的是当对象改变时需要通知其他对象做出相应改变的问题。

如果画一个图来表示这个流程的画,图形应该是这样的:

3 实现发布订阅模式

相信通过上面的解释,对事件和发布订阅模式有了一个大概的印象。都说理论要与实践相结合,所以我们还是动动手指敲敲代码比较好。
我将以『观察者模式』来钓鱼这个例子为基础,通过重构的方式来完善一个更加通用的发布订阅模式。
先上代码:

/// <summary>/// 鱼的品类枚举/// </summary>public enum FishType
{
    鲫鱼,
    鲤鱼,
    黑鱼,
    青鱼,
    草鱼,
    鲈鱼
}

钓鱼竿的实现:

 /// <summary>
 ///     鱼竿(被观察者)
 /// </summary>
 public class FishingRod
 {     public delegate void FishingHandler(FishType type); //声明委托
     public event FishingHandler FishingEvent; //声明事件

     public void ThrowHook(FishingMan man)     {
         Console.WriteLine("开始下钩!");         //用随机数模拟鱼咬钩,若随机数为偶数,则为鱼咬钩
         if (new Random().Next() % 2 == 0)
         {             var type = (FishType) new Random().Next(0, 5);
             Console.WriteLine("铃铛:叮叮叮,鱼儿咬钩了");             if (FishingEvent != null)
                 FishingEvent(type);
         }
     }
 }

垂钓者:

/// <summary>///     垂钓者(观察者)/// </summary>public class FishingMan{    public FishingMan(string name)    {
        Name = name;
    }    public string Name { get; set; }    public int FishCount { get; set; }    /// <summary>
    /// 垂钓者自然要有鱼竿啊
    /// </summary>
    public FishingRod FishingRod { get; set; }    public void Fishing()    {        this.FishingRod.ThrowHook(this);
    }    public void Update(FishType type)    {
        FishCount++;
        Console.WriteLine("{0}:钓到一条[{2}],已经钓到{1}条鱼了!", Name, FishCount, type);
    }
}

场景类也很简单:

//1、初始化鱼竿var fishingRod = new FishingRod();//2、声明垂钓者var jeff = new FishingMan("圣杰");//3.分配鱼竿jeff.FishingRod = fishingRod;//4、注册观察者fishingRod.FishingEvent += jeff.HandleEvent;//5、循环钓鱼while (jeff.FishCount < 5)
{
    jeff.Fishing();
    Console.WriteLine("-------------------");    //睡眠5s
    Thread.Sleep(5000);
}

代码很简单,相信你一看就明白。但很显然这个代码实现仅适用于当前这个钓鱼场景,假如有其他场景也想使用这个模式,我们还需要重新定义委托,重新定义事件处理,岂不很累。本着”Don't repeat yourself“的原则,我们要对其进行重构。

结合我们对事件本质的探讨,事件是由事件源和事件处理组成。针对我们上面的案例来说,public delegate void FishingHandler(FishType type);这句代码就已经说明了事件源和事件处理。事件源就是FishType type,事件处理自然是注册到FishingHandler上面的委托实例。
问题找到了,很显然是我们的事件源和事件处理不够抽象,所以不能通用,下面咱们就来动手改造。

3.1. 提取事件源

事件源应该至少包含事件发生的时间和触发事件的对象。
我们提取IEventData接口来封装事件源:

/// <summary>/// 定义事件源接口,所有的事件源都要实现该接口/// </summary>public interface IEventData{    /// <summary>
    /// 事件发生的时间
    /// </summary>
    DateTime EventTime { get; set; }    /// <summary>
    /// 触发事件的对象
    /// </summary>
    object EventSource { get; set; }
}

自然我们应该给一个默认的实现EventData

/// <summary>/// 事件源:描述事件信息,用于参数传递/// </summary>public class EventData : IEventData{    /// <summary>
    /// 事件发生的时间
    /// </summary>
    public DateTime EventTime { get; set; }    /// <summary>
    /// 触发事件的对象
    /// </summary>
    public Object EventSource { get; set; }    public EventData()    {
        EventTime = DateTime.Now;
    }
}

针对Demo,扩展事件源如下:

public class FishingEventData : EventData{    public FishType FishType { get; set; }    public FishingMan FisingMan { get; set; }
}

完成后,我们就可以去把在FishingRod声明的委托参数类型改为FishingEventData类型了,即public delegate void FishingHandler(FishingEventData eventData); //声明委托
然后修改FishingManUpdate方法按委托定义的参数类型修改即可,代码我就不放了,大家自行脑补。

到这一步我们就统一了事件源的定义方式。

3.2.提取事件处理器

事件源统一了,那事件处理也得加以限制。比如如果随意命名事件处理方法名,那在进行事件注册的时候还要去按照委托定义的参数类型去匹配,岂不麻烦。

我们提取一个IEventHandler接口:

 /// <summary>
 /// 定义事件处理器公共接口,所有的事件处理都要实现该接口
 /// </summary>
 public interface IEventHandler
 {
 }

事件处理要与事件源进行绑定,所以我们再来定义一个泛型接口:

 /// <summary>
 /// 泛型事件处理器接口
 /// </summary>
 /// <typeparam name="TEventData"></typeparam>
 public interface IEventHandler<TEventData> : IEventHandler where TEventData : IEventData
 {     /// <summary>
     /// 事件处理器实现该方法来处理事件
     /// </summary>
     /// <param name="eventData"></param>
     void HandleEvent(TEventData eventData);
 }

你可能会纳闷,为什么先定义了一个空接口?这里就留给自己思考吧。

至此我们就完成了事件处理的抽象。我们再继续去改造我们的Demo。我们让FishingMan实现IEventHandler接口,然后修改场景类中将fishingRod.FishingEvent += jeff.Update;改为fishingRod.FishingEvent += jeff.HandleEvent;即可。代码改动很简单,同样在此略去。

至此你可能觉得我们完成了对Demo的改造。但事实上呢,我们还要弄清一个问题——如果这个FishingMan订阅的有其他的事件,我们该如何处理?
聪颖如你,你立马想到了可以通过事件源来进行区分处理

public class FishingMan : IEventHandler<IEventData>{    //省略其他代码
    public void HandleEvent(IEventData eventData)
    {        if (eventData is FishingEventData)
        {            //do something
        }        if(eventData is XxxEventData)
        {            //do something else
        }
    }
}

至此,这个模式实现到这个地步基本已经可以通用了。

4. 实现事件总线

通用的发布订阅模式不是我们的目的,我们的目的是一个集中式的事件处理机制,且各个模块之间相互不产生依赖。那我们如何做到呢?同样我们还是一步一步的进行分析改造。

4.1.分析问题

思考一下,每次为了实现这个模式,都要完成以下三步:

  1. 事件发布方定义事件委托

  2. 事件订阅方定义事件处理逻辑

  3. 显示的订阅事件

虽然只有三步,但这三步已经很繁琐了。而且事件发布方和事件订阅方还存在着依赖(体现在订阅者要显示的进行事件的注册和注销上)。而且当事件过多时,直接在订阅者中实现IEventHandler接口处理多个事件逻辑显然不太合适,违法单一职责原则。这里就暴露了三个问题:

  1. 如何精简步骤?

  2. 如何解除发布方与订阅方的依赖?

  3. 如何避免在订阅者中同时处理多个事件逻辑?

带着问题思考,我们就会更接近真相。

想要精简步骤,那我们需要寻找共性。共性就是事件的本质,也就是我们针对事件源和事件处理提取出来的两个接口。

想要解除依赖,那就要在发布方和订阅方之间添加一个中介。

想要避免订阅者同时处理过多事件逻辑,那我们就把事件逻辑的处理提取到订阅者外部。

思路有了,下面我们就来实施吧。

4.2.解决问题

本着先易后难的思想,我们下面就来解决以上问题。

4.2.1. 实现IEventHandler

我们先解决上面的第三个问题:如何避免在订阅者中同时处理多个事件逻辑?

自然是针对不同的事件源IEventData实现不同的IEventHandler。改造后的钓鱼事件处理逻辑如下:

/// <summary>/// 钓鱼事件处理/// </summary>public class FishingEventHandler : IEventHandler<FishingEventData>
{    public void HandleEvent(FishingEventData eventData)
    {
        eventData.FishingMan.FishCount++;

        Console.WriteLine("{0}:钓到一条[{2}],已经钓到{1}条鱼了!",
            eventData.FishingMan.Name, eventData.FishingMan.FishCount, eventData.FishType);

    }
}

这时我们就可以移除在FishingMan中实现的IEventHandler接口了。
然后将事件注册改为fishingRod.FishingEvent += new FishingEventHandler().HandleEvent;即可。

4.2.2. 统一注册事件

上一个问题的解决,有助于我们解决第一个问题:如何精简流程?
为什么呢,因为我们是根据事件源定义相应的事件处理的。也就是我们之前说的可以根据事件源来区分事件。
然后呢?反射,我们可以通过反射来进行事件的统一注册。
FishingRod的构造函数中使用反射,统一注册实现了IEventHandler<FishingEventData>类型的实例方法HandleEvent

public FishingRod()
{
    Assembly assembly = Assembly.GetExecutingAssembly();

    foreach (var type in assembly.GetTypes())
    {        if (typeof(IEventHandler).IsAssignableFrom(type))//判断当前类型是否实现了IEventHandler接口
        {
            Type handlerInterface = type.GetInterface("IEventHandler`1");//获取该类实现的泛型接口
            Type eventDataType = handlerInterface.GetGenericArguments()[0]; // 获取泛型接口指定的参数类型

            //如果参数类型是FishingEventData,则说明事件源匹配
            if (eventDataType.Equals(typeof(FishingEventData)))
            {                //创建实例
                var handler = Activator.CreateInstance(type) as IEventHandler<FishingEventData>;                //注册事件
                FishingEvent += handler.HandleEvent;
            }
        }
    }
}

这样,我们就可以移出场景类中的显示注册代码fishingRod.FishingEvent += new FishingEventHandler().HandleEvent;

4.2.3. 解除依赖

如何解除依赖呢?其实答案就在本文的两张图上,仔细对比我们可以很直观的看到,Event Bus就相当于一个介于Publisher和Subscriber中间的桥梁。它隔离了Publlisher和Subscriber之间的直接依赖,接管了所有事件的发布和订阅逻辑,并负责事件的中转。

Event Bus终于要粉墨登场了!!!
分析一下,如果EventBus要接管所有事件的发布和订阅,那它则需要有一个容器来记录事件源和事件处理。那又如何触发呢?有了事件源,我们就自然能找到绑定的事件处理逻辑,通过反射触发。代码如下:

/// <summary>/// 事件总线/// </summary>public class EventBus{    public static EventBus Default => new EventBus();    /// <summary>
    /// 定义线程安全集合
    /// </summary>
    private readonly ConcurrentDictionary<Type, List<Type>> _eventAndHandlerMapping;    public EventBus()    {
        _eventAndHandlerMapping = new ConcurrentDictionary<Type, List<Type>>();
        MapEventToHandler();
    }    /// <summary>
    ///通过反射,将事件源与事件处理绑定
    /// </summary>
    private void MapEventToHandler()    {
        Assembly assembly = Assembly.GetEntryAssembly();        foreach (var type in assembly.GetTypes())
        {            if (typeof(IEventHandler).IsAssignableFrom(type))//判断当前类型是否实现了IEventHandler接口
            {
                Type handlerInterface = type.GetInterface("IEventHandler`1");//获取该类实现的泛型接口
                if (handlerInterface != null)
                {
                    Type eventDataType = handlerInterface.GetGenericArguments()[0]; // 获取泛型接口指定的参数类型

                    if (_eventAndHandlerMapping.ContainsKey(eventDataType))
                    {
                        List<Type> handlerTypes = _eventAndHandlerMapping[eventDataType];
                        handlerTypes.Add(type);
                        _eventAndHandlerMapping[eventDataType] = handlerTypes;
                    }                    else
                    {                        var handlerTypes = new List<Type> { type };
                        _eventAndHandlerMapping[eventDataType] = handlerTypes;
                    }
                }
            }
        }
    }    /// <summary>
    /// 手动绑定事件源与事件处理
    /// </summary>
    /// <typeparam name="TEventData"></typeparam>
    /// <param name="eventHandler"></param>
    public void Register<TEventData>(Type eventHandler)
    {
        List<Type> handlerTypes = _eventAndHandlerMapping[typeof(TEventData)];        if (!handlerTypes.Contains(eventHandler))
        {
            handlerTypes.Add(eventHandler);
            _eventAndHandlerMapping[typeof(TEventData)] = handlerTypes;
        }
    }    /// <summary>
    /// 手动解除事件源与事件处理的绑定
    /// </summary>
    /// <typeparam name="TEventData"></typeparam>
    /// <param name="eventHandler

出处:http://www.cnblogs.com/sheng-jie/

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