Spring | 事件监听器应用与最佳实践

Kfaino2023-09-23 16:12

引言

在复杂的软件开发环境中，组件之间的通信和信息交流显得尤为重要。Spring框架，作为Java世界中最受欢迎的开发框架之一，提供了一种强大的事件监听器模型，使得组件间的通信变得更加灵活和解耦。本文主要探讨Spring事件监听器的原理、使用方法及其在实际开发中的应用，希望为广大开发者提供实用的参考。

1.1 Spring事件监听器简介

Spring事件监听器是Spring应用中用于处理事件的一种机制。事件通常代表应用状态的变化，而监听器则负责响应这些变化。通过Spring的事件监听器，开发者可以在解耦的前提下，实现不同组件间的信息交流，提高代码的可维护性和可扩展性。

1.2 文章目的

本文旨在深入探讨Spring事件监听器的基本原理，引导读者如何在实际开发中使用监听器，并通过一些具体的例子来展示监听器的使用场景和实现方法。我们还将深入分析Spring监听器的源码，以期读者能更加深刻地理解其工作原理。希望通过本文，读者可以更加熟练地利用Spring事件监听器来构建灵活、可维护的应用。

以下所有示例均已上传至Github上，大家可以将项目拉取到本地进行运行

Github示例（如果对Gradle还不熟练，建议翻看我之前的文章）：gradle-spring-boot-demo

Spring事件监听器原理

理解Spring事件监听器的原理，是有效使用此机制的前提。这一章将深入探讨Spring事件监听器的核心组件以及它们如何协同工作。

2.1 组件介绍

在Spring的事件监听器模型中，主要涉及三个核心组件：事件（Event）、监听器（Listener）和事件发布器（Event Publisher）。

2.1.1 事件（Event）

事件通常是由某个特定的动作或者状态变化触发的。在Spring中，自定义事件通常需要继承ApplicationEvent类。事件类包含了事件的基本信息，例如事件源、发生时间等。

java 复制代码 
import org.springframework.context.ApplicationEvent;

public class CustomEvent extends ApplicationEvent {
    public CustomEvent(Object source) {
        super(source);
    }
}

2.1.2 监听器（Listener）

监听器负责接收并处理事件。在Spring中，监听器通常是实现ApplicationListener接口的类，需要定义一个onApplicationEvent方法来具体处理事件。

java 复制代码 
import org.springframework.context.ApplicationListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class CustomEventListener implements ApplicationListener<CustomEvent> {
    @Override
    public void onApplicationEvent(CustomEvent event) {
        // 处理事件
        System.out.println("Received custom event - " + event);
    }
}

2.1.3 事件发布器（Event Publisher）

事件发布器的角色是将事件通知到所有注册的监听器。在Spring应用中，ApplicationEventPublisher接口负责事件的发布。

java 复制代码 
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.ApplicationEventPublisher;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class CustomEventPublisher {
    @Autowired
    private ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher;

    public void doSomethingAndPublishAnEvent(final String message) {
        System.out.println("Publishing custom event.");
        CustomEvent customEvent = new CustomEvent(message);
        applicationEventPublisher.publishEvent(customEvent);
    }
}

2.2 工作流程

事件监听器模型的基本工作流程如下：

  1. 事件源产生事件。
  2. 事件发布器发布事件。
  3. 注册的监听器接收到事件后进行处理。
    这种模型支持了组件之间的低耦合交互，使得开发者可以更灵活、更方便地进行开发。

如何使用Spring监听器

掌握了Spring事件监听器的基本原理和组成部分后，我们将进一步探讨如何在实际开发中使用它。通过定义事件、创建监听器和发布事件，我们可以实现不同组件间的信息交流。

3.1 定义事件

在Spring中，我们可以通过继承ApplicationEvent类来定义自己的事件。这个类需要包含所有与事件相关的信息。

java 复制代码 
public class TestEvent extends ApplicationEvent {
    private String message;

    public TestEvent(Object source, String message) {
        super(source);
        this.message = message;
    }

    public String getMessage() {
        return message;
    }
}

在这个例子中，我们创建了一个名为TestEvent的事件类，该类中含有一个字符串类型的message字段，用于传递事件相关的信息。

3.2 创建监听器

事件定义好后，我们需要创建监听器来处理这个事件。监听器是实现了ApplicationListener接口的类，需要覆写onApplicationEvent方法来定义事件的处理逻辑。

java 复制代码 
@Component
public class TestEventListener implements ApplicationListener<TestEvent> {
    @Override
    public void onApplicationEvent(TestEvent testEvent) {
        // [3]在这里可以执行监听到事件后的逻辑, 监听到事件源，触发动作！
        System.out.println("监听到TestEvent：" + testEvent.getMessage());
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个监听器TestEventListener，该监听器会打印出接收到的TestEvent事件中的message信息。

3.3 发布事件

最后，我们需要发布事件。事件的发布通常由事件发布器ApplicationEventPublisher来完成。

java 复制代码 
@Component
public class TestEventPublisher {
    @Autowired
    private ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher;

    public void publish(String message) {
        // [2]使用publishEvent方法发布事件，事件源为TestEvent
        applicationEventPublisher.publishEvent(new TestEvent(this, message));
    }
}

在这个例子中，TestEventPublisher类中的publishEvent方法会创建并发布一个新的TestEvent事件。

通过这三个步骤，我们就可以在Spring应用中实现事件的定义、监听和发布。这不仅有助于组件间的解耦，还能够增强代码的可维护性和可扩展性。

3.4 代码测试

java 复制代码 
@SpringBootTest
class GradleSpringBootDemoApplicationTests {


	@Autowired
	private TestEventPublisher testEventPublisher;

	@Test
	void contextLoads() {
		// [1] 发布事件
		testEventPublisher.publish("Hello, Spring!");
	}
}

执行完成，结果如下：

基于监听器设计模式的手写案例

为了更深入地理解Spring的监听器模式，我们来手写一个基于监听器设计模式的简单案例，逐步展示如何设计事件、监听器以及如何发布事件。

4.1 设计目标

我们将创建一个简单的用户注册系统。在用户成功注册之后，系统会发布一个注册事件，相关的监听器将监听这个事件，然后执行相应的操作，如发送欢迎邮件和记录日志。

4.2 实现步骤

4.2.1 定义事件

首先，我们定义一个用户注册成功的事件。该事件包含了用户的基本信息。

java 复制代码 
public class UserRegisterEvent {
    private final String username;
    private final String email;

    public UserRegisterEvent(String username, String email) {
        this.username = username;
        this.email = email;
    }

    // Getters
}

4.2.2 创建监听器

接下来，我们创建两个监听器：一个负责发送欢迎邮件，另一个负责记录用户注册日志。

java 复制代码 
public class WelcomeEmailListener {
    public void sendWelcomeEmail(UserRegisterEvent event) {
        System.out.println("Sending welcome email to " + event.getEmail());
    }
}

public class UserRegisterLogListener {
    public void logUserRegister(UserRegisterEvent event) {
        System.out.println("Logging user register: " + event.getUsername());
    }
}

4.2.3 发布事件

最后，我们创建一个用户注册服务，该服务在用户注册成功后发布事件。

java 复制代码 
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class UserRegisterService {
    private final List<Object> listeners = new ArrayList<>();

    public void registerUser(String username, String email) {
        // 用户注册逻辑（略）
        System.out.println("User registered: " + username);
        
        // 发布事件
        UserRegisterEvent event = new UserRegisterEvent(username, email);
        for (Object listener : listeners) {
            if (listener instanceof WelcomeEmailListener) {
                ((WelcomeEmailListener) listener).sendWelcomeEmail(event);
            } else if (listener instanceof UserRegisterLogListener) {
                ((UserRegisterLogListener) listener).logUserRegister(event);
            }
        }
    }

    public void addListener(Object listener) {
        listeners.add(listener);
    }
}

我们可以添加一个main方法来模拟用户的注册过程并触发事件的发布和监听。

java 复制代码 
public class Runner {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建UserRegisterService实例
        UserRegisterService userRegisterService = new UserRegisterService();

        // 向UserRegisterService中添加监听器
        userRegisterService.addListener(new WelcomeEmailListener());
        userRegisterService.addListener(new UserRegisterLogListener());

        // 模拟用户注册
        userRegisterService.registerUser("JohnDoe", "john.doe@example.com");
    }
}

当你运行这个main方法时，UserRegisterService将执行注册逻辑，之后发布UserRegisterEvent事件，而WelcomeEmailListener和UserRegisterLogListener监听器将会捕获到这个事件并执行相应的操作。

运行结果如下：

java 复制代码 
User registered: kfaino
Sending welcome email to kfaino@example.com
Logging user register: kfaino

Spring监听器源码解读

在本章中，我们将探讨Spring监听器的实现细节，以更深入地理解Spring是如何设计和实现事件监听器的。

5.1 ApplicationEvent和ApplicationListener

ApplicationEvent和ApplicationListener是Spring事件监听机制的基石。

5.1.1 ApplicationEvent

ApplicationEvent是所有Spring事件的基类，它继承自java.util.EventObject。它包含了事件源和事件发生的时间戳。

java 复制代码 
public abstract class ApplicationEvent extends EventObject {
    private static final long serialVersionUID = 7099057708183571937L;
    private final long timestamp;

    public ApplicationEvent(Object source) {
        super(source);
        this.timestamp = System.currentTimeMillis();
    }

    public final long getTimestamp() {
        return this.timestamp;
    }
}

5.1.2 ApplicationListener

ApplicationListener是一个泛型接口，用于处理特定类型的事件。它包含一个方法onApplicationEvent，用户需要实现该方法来定义事件处理逻辑。

java 复制代码 
@FunctionalInterface
public interface ApplicationListener<E extends ApplicationEvent> extends EventListener {
    void onApplicationEvent(E event);
}

5.2 事件的发布

ApplicationEventPublisher是事件发布的核心接口。它定义了publishEvent方法，用于发布事件到所有匹配的监听器。

java 复制代码 
public interface ApplicationEventPublisher {
    void publishEvent(ApplicationEvent event);
    void publishEvent(Object event);
}

ApplicationContext继承了ApplicationEventPublisher接口，因此在Spring容器中，可以直接使用ApplicationContext来发布事件。

5.3 事件的传播

在Spring中，事件的传播是通过SimpleApplicationEventMulticaster类来实现的。这个类有一个multicastEvent方法，它会将事件传递给所有匹配的监听器。

java 复制代码 
public class SimpleApplicationEventMulticaster extends AbstractApplicationEventMulticaster {

    @Override
    public void multicastEvent(final ApplicationEvent event, @Nullable ResolvableType eventType) {
        for (final ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners(event, eventType)) {
            Executor executor = getTaskExecutor();
            if (executor != null) {
                executor.execute(() -> invokeListener(listener, event));
            } else {
                invokeListener(listener, event);
            }
        }
    }
}

此方法中，getApplicationListeners用于获取所有匹配的监听器，然后invokeListener方法被用来触发这些监听器。

5.4 总结

通过深入分析Spring事件监听器的源码，我们可以更清晰地理解Spring是如何实现事件的定义、发布和处理的，这有助于我们更有效地在实际开发中使用这一机制。

Spring内置事件

Spring框架本身提供了一些内置的事件，这些事件代表了容器的一些生命周期阶段或特定操作，可以帮助我们更好地监控和管理应用。

6.1 ContextRefreshedEvent

ContextRefreshedEvent事件在Spring容器初始化或刷新时触发，即当所有的Bean都已经被成功加载、后处理器已经被调用，和所有单例Bean都已经被预实例化之后。

java 复制代码 
@EventListener
public void handleContextRefresh(ContextRefreshedEvent event) {
    System.out.println("Context Refreshed: " + event.getTimestamp());
}

在SpringBoot中，我们可以编写如下代码：

java 复制代码 
@Component
public class MyServletContextListener implements ApplicationListener<ContextRefreshedEvent> {
    @Override
    public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent contextRefreshedEvent) {
        // TODO 在这里可以执行一些初始化操作，比如查询数据库，缓存数据，加载配置等
        System.out.println("Spring容器加载完成触发");
    }
}

在Spring完成初始化后进行回调：

6.2 ContextClosedEvent

当Spring容器被关闭时，ContextClosedEvent事件会被触发。在这个阶段，所有的单例Bean都已经被销毁。

java 复制代码 
@EventListener
public void handleContextClose(ContextClosedEvent event) {
    System.out.println("Context Closed: " + event.getTimestamp());
}

6.3 ContextStartedEvent

当使用ConfigurableApplicationContext的start()方法启动Spring上下文时，会触发ContextStartedEvent事件。

java 复制代码 
@EventListener
public void handleContextStart(ContextStartedEvent event) {
    System.out.println("Context Started: " + event.getTimestamp());
}

6.4 ContextStoppedEvent

相对应地，当使用ConfigurableApplicationContext的stop()方法停止Spring上下文时，会触发ContextStoppedEvent事件。

java 复制代码 
@EventListener
public void handleContextStop(ContextStoppedEvent event) {
    System.out.println("Context Stopped: " + event.getTimestamp());
}

6.5 ApplicationReadyEvent

ApplicationReadyEvent事件在Spring应用运行完毕并准备接受请求时触发。

java 复制代码 
@EventListener
public void handleApplicationReady(ApplicationReadyEvent event) {
    System.out.println("Application Ready: " + event.getTimestamp());
}

6.6 其他事件

除了上述事件外，Spring还提供了一系列其他的内置事件，如RequestHandledEvent、ServletRequestHandledEvent等，可以帮助我们更全面地了解和管理应用的运行状态。

6.7 总结

了解和利用Spring的内置事件，可以帮助我们更加方便快捷地监控应用的生命周期和运行状态，优化应用性能和稳定性。同时，这也为我们提供了一种方便的手段，通过监听这些事件，执行自定义的逻辑，满足不同的业务需求。

优缺点分析

在这一章中，我们将详细探讨Spring监听器的优点和缺点。了解这些优缺点将帮助我们更为明智地决定何时以及如何使用Spring监听器。

7.1 优点

  • 低耦合性: Spring监听器允许不同组件之间交互，而无需它们直接相互引用，有助于实现代码的低耦合和高内聚。
  • 易于扩展: 通过监听器，可以方便地对系统进行扩展，为系统添加新的功能或行为，而无需修改现有代码。
  • 强大的事件处理能力: Spring提供的事件处理机制强大而灵活，可应对各种复杂的业务场景，满足多样化的业务需求。
  • 提高模块性: 监听器可以清晰地分隔关注点，有助于将不同功能的代码组织在不同的模块中，提高了代码的可维护性和可读性。

7.2 缺点

  • 性能开销: 监听器的使用会带来一定的性能开销，特别是在大量事件被触发和处理时，这可能会成为系统性能的瓶颈。
  • 复杂性: 当系统中存在大量的监听器和事件时，管理和维护这些监听器和事件的复杂性将增加，可能导致错误和难以调试的问题。
  • 不适合所有场景: 监听器并不适合所有场景。在一些简单的、需要快速响应的场合，引入监听器可能会显得过于重和繁琐。

7.3 权衡与建议

在考虑使用Spring监听器时，应该权衡其带来的便利性和可能的缺点。在确实需要利用事件来实现模块间解耦的复杂业务场景下，Spring监听器是一个非常合适的选择。但是，在不需要解耦的简单场景下，应该考虑避免使用监听器，以减少不必要的复杂性和性能开销。

最佳实践

在实际开发中，如何更为合理和高效地使用Spring监听器是至关重要的。以下是一些关于使用Spring监听器的最佳实践，可以帮助您更加明智和灵活地应用Spring监听器。

8.1 明确事件类型

在定义事件时，要清晰、明确地标明事件的类型和它所携带的信息，确保事件可以准确地反映出系统的状态变化。这也有助于代码的可读性和可维护性。

8.2 合理划分监听器职责

每个监听器都应该有一个明确且单一的职责。避免在一个监听器中处理过多不相关的逻辑，这将使得监听器变得复杂并难以维护。

8.3 优化事件发布

避免过度发布事件。例如，在循环中发布事件，或发布含有大量不必要信息的事件，都可能导致性能问题。在发布事件时要精确控制事件的范围和内容，避免不必要的性能开销。

8.4 使用异步监听器

在适合的场合，利用异步监听器可以提高系统的响应性和吞吐量。异步监听器可以在单独的线程中处理事件，防止阻塞主线程，提高系统的可用性。

java 复制代码 
@Async
@EventListener
public void handleAsyncEvent(MyEvent event) {
    // 处理事件
}

8.5 精心设计事件传播机制

根据业务需求，合理设计事件的传播机制。有时，事件需要按照一定的顺序传播，或者在某个监听器处理后停止传播，这时就需要精心设计事件的传播策略。

8.6 有效管理监听器

对于系统中的所有监听器，需要进行有效的管理和维护。定期审查监听器的代码，确保其符合设计原则，同时要及时更新和优化监听器，保持其高效运行。

8.7 注重监听器的测试

监听器中的业务逻辑也需要进行充分的测试。针对监听器的不同逻辑，编写单元测试和集成测试，确保监听器在各种情况下都能正确工作。

8.8 文档和注释

为监听器和事件提供清晰、完整的文档和注释，有助于团队成员理解代码的功能和用法，提高团队的开发效率。

8.9 保持学习和研究

Spring框架和Java语言本身在不断发展和更新，时刻关注它们的新特性和改进，学习和掌握最新的开发技巧和最佳实践，将有助于提高您在使用Spring监听器时的开发效率和代码质量。

8.10 总结

遵循上述最佳实践，可以帮助您更为合理、高效地使用Spring监听器，构建出更加健壮、可维护和高效的系统。同时，也要根据具体的业务需求和场景，灵活运用和调整这些实践原则，实现真正符合业务需求的解决方案。

总结

在本文中，我们深入探讨了Spring监听器的原理、使用方法、基于监听器设计模式的实际案例、Spring的内置事件、源码分析、优缺点以及最佳实践。下面我们将进行一个简短的回顾和总结。

9.1 回顾

通过学习，我们了解到：

  • Spring监听器原理：Spring监听器是基于观察者设计模式实现的，允许我们在不修改已有代码的基础上，增加对特定事件的响应。
  • 使用方法：我们学习了如何定义、注册和使用监听器以及如何发布事件。
  • 手写案例：我们通过一个实际案例理解了如何基于监听器设计模式来实现事件监听和处理。
  • Spring内置事件：Spring提供了一系列内置事件，帮助我们更好地管理和监控应用的生命周期和运行状态。
  • 源码分析：我们深入源码，探究了Spring监听器的工作机制和实现细节。
  • 优缺点：我们分析了Spring监听器的优缺点，明白在什么场景下使用监听器是合适的，以及需要注意的问题。
  • 最佳实践：我们学习了一系列最佳实践，以指导如何更加合理和高效地使用Spring监听器。

9.2 结语

希望本文能帮助您更深入地理解Spring监听器，掌握其使用方法和最佳实践，从而更为高效地开发出优质的软件产品。同时，也期望您能够不断学习、实践和探索，发现更多的使用Spring监听器的可能性和创新方法。

如果您对本文有任何建议或问题，请随时提出。感谢您的阅读！

参考文献

  1. 这次终于把Spring的监听器讲明白了 - 知乎
  2. 深入浅出Spring/SpringBoot 事件监听机制 - 知乎
  3. Spring 监听器listener原理-spring监听器源码分析（三） - CSDN
  4. spring--监听器（listener）原理解析 - CSDN
  5. Spring事件监听器之@EventListener原理 - CSDN
  6. 4.1 Spring源码 --- 监听器的原理(一) - 掘金
  7. Spring Boot技术内幕：架构设计与实现原理
  8. Spring实战（第5版 ） - 豆瓣
  9. Spring源码深度解析（第2版） - 豆瓣
  10. Spring Boot源码解读与原理剖析 - 豆瓣
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