第3章：实现基础事件总线

杨杨杨大侠2025-09-08 10:16

在前两章中，我们已经了解了事件驱动框架的基础概念和设计了核心接口。本章将带领你实现一个基础的事件总线，这是事件框架的核心组件，负责事件的发布和分发。

3.1 事件总线的核心功能

事件总线是整个事件框架的中枢，它主要负责以下功能：

  1. 监听器注册：允许监听器注册到事件总线，以便在特定事件发生时被通知
  2. 事件发布：接收发布者发布的事件，并将其分发给相应的监听器
  3. 监听器查找：根据事件类型查找对应的监听器
  4. 事件分发：将事件分发给对应的监听器进行处理

下面我们将逐步实现这些功能。

3.2 实现基础事件总线

首先，让我们创建一个基础的事件总线实现类 DefaultEventBus，它实现了我们在第2章中设计的 EventBus 接口。

java 复制代码 
public class DefaultEventBus implements EventBus {
    // 监听器注册表，用于存储事件类型与对应的监听器列表
    private final Map<String, List<EventListener>> listenerRegistry = new ConcurrentHashMap<>();
    
    // 事件类型解析器，用于解析事件的类型
    private final EventTypeResolver eventTypeResolver;
    
    public DefaultEventBus() {
        this(new DefaultEventTypeResolver());
    }
    
    public DefaultEventBus(EventTypeResolver eventTypeResolver) {
        this.eventTypeResolver = eventTypeResolver;
    }
    
    @Override
    public void publish(Event event) {
        // 获取事件类型
        String eventType = eventTypeResolver.resolveEventType(event);
        
        // 查找对应的监听器列表
        List<EventListener> listeners = listenerRegistry.getOrDefault(eventType, Collections.emptyList());
        
        // 分发事件给所有监听器
        for (EventListener listener : listeners) {
            try {
                listener.onEvent(event);
            } catch (Exception e) {
                // 处理异常，这里简单打印日志，实际应用中可能需要更复杂的错误处理
                System.err.println("Error handling event " + eventType + " by listener " + listener + ": " + e.getMessage());
            }
        }
    }
    
    @Override
    public void register(String eventType, EventListener listener) {
        // 获取或创建监听器列表
        List<EventListener> listeners = listenerRegistry.computeIfAbsent(eventType, k -> new CopyOnWriteArrayList<>());
        
        // 添加监听器到列表中
        listeners.add(listener);
    }
    
    @Override
    public void unregister(String eventType, EventListener listener) {
        // 获取监听器列表
        List<EventListener> listeners = listenerRegistry.get(eventType);
        
        // 如果列表存在，则移除监听器
        if (listeners != null) {
            listeners.remove(listener);
            
            // 如果列表为空，则从注册表中移除该事件类型
            if (listeners.isEmpty()) {
                listenerRegistry.remove(eventType);
            }
        }
    }
}

上面的代码实现了一个基础的事件总线，它使用 ConcurrentHashMap 作为监听器注册表，以确保线程安全。同时，我们使用 CopyOnWriteArrayList 来存储监听器列表，这样在遍历列表时不会出现并发修改异常。

3.3 事件类型解析器

在上面的代码中，我们使用了 EventTypeResolver 接口来解析事件的类型。现在让我们实现这个接口：

java 复制代码 
public interface EventTypeResolver {
    /**
     * 解析事件的类型
     * 
     * @param event 事件对象
     * @return 事件类型的字符串表示
     */
    String resolveEventType(Event event);
}

public class DefaultEventTypeResolver implements EventTypeResolver {
    @Override
    public String resolveEventType(Event event) {
        // 首先尝试从事件对象获取类型
        String eventType = event.getType();
        
        // 如果事件对象没有提供类型，则使用事件类的全限定名作为类型
        if (eventType == null || eventType.isEmpty()) {
            eventType = event.getClass().getName();
        }
        
        return eventType;
    }
}

这个实现首先尝试从事件对象获取类型，如果事件对象没有提供类型，则使用事件类的全限定名作为类型。这样可以确保每种事件类型都有一个唯一的标识符。

3.4 异步事件总线

在实际应用中，我们可能需要异步处理事件，以避免阻塞发布者线程。下面我们将实现一个异步事件总线：

java 复制代码 
public class AsyncEventBus extends DefaultEventBus {
    private final ExecutorService executorService;
    
    public AsyncEventBus(int threadPoolSize) {
        this(Executors.newFixedThreadPool(threadPoolSize));
    }
    
    public AsyncEventBus(ExecutorService executorService) {
        super();
        this.executorService = executorService;
    }
    
    @Override
    public void publish(Event event) {
        // 获取事件类型
        String eventType = getEventTypeResolver().resolveEventType(event);
        
        // 查找对应的监听器列表
        List<EventListener> listeners = getListenerRegistry().getOrDefault(eventType, Collections.emptyList());
        
        // 异步分发事件给所有监听器
        for (EventListener listener : listeners) {
            executorService.submit(() -> {
                try {
                    listener.onEvent(event);
                } catch (Exception e) {
                    // 处理异常
                    System.err.println("Error handling event " + eventType + " by listener " + listener + ": " + e.getMessage());
                }
            });
        }
    }
    
    // 获取事件类型解析器的方法，需要在DefaultEventBus中添加对应的getter
    protected EventTypeResolver getEventTypeResolver() {
        return eventTypeResolver;
    }
    
    // 获取监听器注册表的方法，需要在DefaultEventBus中添加对应的getter
    protected Map<String, List<EventListener>> getListenerRegistry() {
        return listenerRegistry;
    }
    
    // 关闭线程池的方法
    public void shutdown() {
        executorService.shutdown();
    }
}

在这个实现中，我们使用线程池来异步处理事件，这样可以避免为每个事件创建一个新线程，提高性能。

3.5 事件总线工厂

为了方便创建不同类型的事件总线，我们可以实现一个事件总线工厂：

java 复制代码 
public class EventBusFactory {
    private static EventBus defaultEventBus;
    private static EventBus asyncEventBus;
    
    /**
     * 获取默认的同步事件总线实例
     */
    public static synchronized EventBus getDefaultEventBus() {
        if (defaultEventBus == null) {
            defaultEventBus = new DefaultEventBus();
        }
        return defaultEventBus;
    }
    
    /**
     * 获取异步事件总线实例
     */
    public static synchronized EventBus getAsyncEventBus() {
        if (asyncEventBus == null) {
            // 使用处理器核心数作为线程池大小
            int threadPoolSize = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
            asyncEventBus = new AsyncEventBus(threadPoolSize);
        }
        return asyncEventBus;
    }
    
    /**
     * 创建一个新的同步事件总线
     */
    public static EventBus createSyncEventBus() {
        return new DefaultEventBus();
    }
    
    /**
     * 创建一个新的异步事件总线，使用指定大小的线程池
     */
    public static EventBus createAsyncEventBus(int threadPoolSize) {
        return new AsyncEventBus(threadPoolSize);
    }
    
    /**
     * 创建一个新的异步事件总线，使用指定的线程池
     */
    public static EventBus createAsyncEventBus(ExecutorService executorService) {
        return new AsyncEventBus(executorService);
    }
}

这个工厂类提供了获取单例事件总线和创建新事件总线的方法，方便在不同场景下使用不同类型的事件总线。

3.6 事件总线的使用示例

下面是一个使用事件总线的简单示例：

java 复制代码 
// 创建事件类
public class OrderCreatedEvent implements Event {
    private final String orderId;
    private final double amount;
    private final long timestamp;
    
    public OrderCreatedEvent(String orderId, double amount) {
        this.orderId = orderId;
        this.amount = amount;
        this.timestamp = System.currentTimeMillis();
    }
    
    @Override
    public String getId() {
        return orderId;
    }
    
    @Override
    public String getType() {
        return "ORDER_CREATED";
    }
    
    @Override
    public Object getData() {
        Map<String, Object> data = new HashMap<>();
        data.put("orderId", orderId);
        data.put("amount", amount);
        return data;
    }
    
    @Override
    public long getTimestamp() {
        return timestamp;
    }
    
    @Override
    public Map<String, Object> getMetadata() {
        return Collections.emptyMap();
    }
    
    // Getter方法
    public String getOrderId() {
        return orderId;
    }
    
    public double getAmount() {
        return amount;
    }
}

// 创建事件监听器
public class OrderCreatedListener implements EventListener {
    @Override
    public void onEvent(Event event) {
        if (event instanceof OrderCreatedEvent) {
            OrderCreatedEvent orderEvent = (OrderCreatedEvent) event;
            System.out.println("Order created: " + orderEvent.getOrderId() + ", amount: " + orderEvent.getAmount());
            // 处理订单创建逻辑...
        }
    }
}

// 使用事件总线
public class EventBusDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取默认事件总线
        EventBus eventBus = EventBusFactory.getDefaultEventBus();
        
        // 创建并注册监听器
        EventListener orderListener = new OrderCreatedListener();
        eventBus.register("ORDER_CREATED", orderListener);
        
        // 创建并发布事件
        Event orderEvent = new OrderCreatedEvent("ORD-001", 99.99);
        eventBus.publish(orderEvent);
        
        // 使用异步事件总线
        EventBus asyncEventBus = EventBusFactory.getAsyncEventBus();
        asyncEventBus.register("ORDER_CREATED", orderListener);
        asyncEventBus.publish(orderEvent);
        
        // 如果使用的是异步事件总线，需要等待一段时间让异步任务完成
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        // 关闭异步事件总线的线程池
        if (asyncEventBus instanceof AsyncEventBus) {
            ((AsyncEventBus) asyncEventBus).shutdown();
        }
    }
}

3.7 事件总线的工作流程

事件总线的工作流程如下：

  1. 监听器注册 ：监听器通过 register 方法注册到事件总线，指定感兴趣的事件类型
  2. 事件发布 ：发布者通过 publish 方法发布事件到事件总线
  3. 事件类型解析 ：事件总线使用 EventTypeResolver 解析事件的类型
  4. 监听器查找：事件总线根据事件类型查找对应的监听器列表
  5. 事件分发：事件总线将事件分发给所有匹配的监听器
  6. 事件处理：监听器接收事件并进行处理

3.8 同步与异步事件处理的比较

特性 同步事件总线 异步事件总线
执行方式 在发布者线程中执行 在线程池的线程中执行
发布者阻塞 发布者线程会被阻塞直到所有监听器处理完成 发布者线程不会被阻塞
事件顺序 保证按照发布顺序处理 不保证按照发布顺序处理
错误传播 错误会传播到发布者 错误不会传播到发布者
适用场景 需要立即响应的场景，如事务处理 不需要立即响应的场景，如日志记录、统计分析

3.9 小结

在本章中，我们实现了一个基础的事件总线，包括同步和异步两种实现方式。事件总线是事件框架的核心组件，负责事件的发布和分发。通过事件总线，我们可以实现组件之间的松耦合，提高系统的可扩展性和可维护性。

在下一章中，我们将介绍如何使用注解来简化事件监听器的注册过程，使事件框架更加易用。

练习

  1. 尝试扩展 DefaultEventBus，添加对事件优先级的支持，使高优先级的监听器先于低优先级的监听器处理事件。
  2. 实现一个 FilteredEventBus，允许在发布事件前对事件进行过滤，只有通过过滤的事件才会被分发给监听器。
  3. 修改 AsyncEventBus，使其支持按照事件类型使用不同的线程池，以便为不同类型的事件提供不同的处理策略。
  4. 实现一个事件监控功能，记录每个事件的处理时间和结果，以便进行性能分析和问题排查。
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