详解EventBus实现原理

搞Java开发，阅读源码是家常便饭。唯有如此，才能不断吸收先进的设计思想，提高个人技术水平。下面以EventBus核心实现为引子来分析google大神是怎么优化观察者模式的。

前文已有EventBus用法相关示例，此处不再多言。EventBus核心类主要有四个：

EventBus
SubscriberRegistry
Dispatcher
Subscriber

没有看错，以上4个类完成了EventBus的主要功能。下面依次分析这些类的关键实现方法。

EventBus类属于资源管理类，大部分资源和操作都在该类实现。其属性如下所示：

private final String identifier;
private final Executor executor;
private final SubscriberExceptionHandler exceptionHandler;
private final SubscriberRegistry subscribers = new SubscriberRegistry(this);
private final Dispatcher dispatcher;

其中，identifier无需赘述，简单认为是EventBus实例的id即可，主要用于区分不同EventBus实例；executor是订阅方法的实际执行者；exceptionHandler用于处理异常；subscribers缓存了事件和对应消费者列表关系；dispatcher用于分发事件。

EventBus类的register方法，如下所示：

public void register(Object object) {subscribers.register(object);
}

说明消费者(本文消费者和订阅者表示相同的意思)注册操作委托给了SubscriberRegistry类，继续深入：

void register(Object listener) {Multimap<Class<?>, Subscriber> listenerMethods = findAllSubscribers(listener);for (Entry<Class<?>, Collection<Subscriber>> entry : listenerMethods.asMap().entrySet()) {Class<?> eventType = entry.getKey();Collection<Subscriber> eventMethodsInListener = entry.getValue();CopyOnWriteArraySet<Subscriber> eventSubscribers = subscribers.get(eventType);if (eventSubscribers == null) {CopyOnWriteArraySet<Subscriber> newSet = new CopyOnWriteArraySet<>();eventSubscribers =MoreObjects.firstNonNull(subscribers.putIfAbsent(eventType, newSet), newSet);}eventSubscribers.addAll(eventMethodsInListener);}
}

SubscriberRegistry类register方法的作用是分类缓存事件和消费者关系。用图描述如下：

register方法根据Event类型把查询到的所有subscriber(订阅者)进行分类。其中，同类事件的subscriber被组织在一个链表结构中，然后缓存在ConcurrentMap字典中。这也是EventBus能够支持同时处理多种不同事件类型的直接原因。注意，subscribers如果存在Event类型的key值，那么其对应的value值至少有一个，因为由Subscribe注解的方法必然有一个Event类型的参数。

订阅者被成功注册之后，这时EventBus的post方法就可以发布消息了。

public void post(Object event) {Iterator<Subscriber> eventSubscribers = subscribers.getSubscribers(event);if (eventSubscribers.hasNext()) {dispatcher.dispatch(event, eventSubscribers);} else if (!(event instanceof DeadEvent)) {// the event had no subscribers and was not itself a DeadEventpost(new DeadEvent(this, event));}
}

首先根据Event类型获取到Subscriber(订阅者)迭代器，然后通过Dispatcher对象路由事件。如果eventSubscribers为空，说明该事件还没有注册订阅者，则根据事件类型，封装事件，并发布。

以Dispatcher的一个静态内部类ImmediateDispatcher为例说明路由分发：

 private static final class ImmediateDispatcher extends Dispatcher {private static final ImmediateDispatcher INSTANCE = new ImmediateDispatcher();@Overridevoid dispatch(Object event, Iterator<Subscriber> subscribers) {checkNotNull(event);while (subscribers.hasNext()) {subscribers.next().dispatchEvent(event);}}
}

循环调用Subscriber对象的dispatchEvent方法，即遍历订阅者链表，并调用链表元素对象中的dispatchEvent方法来处理事件(这与传统的观察者模式触发事件更新方式一模一样)。

Subscriber分发事件方法：

final void dispatchEvent(final Object event) {executor.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {invokeSubscriberMethod(event);} catch (InvocationTargetException e) {bus.handleSubscriberException(e.getCause(), context(event));}}});
}

使用executor调用订阅者对象中被Subscribe注解的方法，即触发事件更新操作。invokeSubscriberMethod方法是Java中典型的通过反射调用对象方法的实例，此处不再赘言。

EventBus支持同步和异步方式执行订阅方法，默认是同步方法，因为executor是一个同步执行器。如果想使用异步方式，那么executor只需要重新用线程池赋值即可。

最后，如果在调用订阅方法时出现异常，则会触发exceptionHandler的handleException方法。

小结

综上所述，EventBus实现原理还是比较简单的。作者为了方便用户使用，使用Subscribe注解而不是接口来定义消费者；为了支持不同事件分发，根据事件类型对消费者进行分类。可以说，EventBus能够满足大部分场景下的观察者模式的实现。

写在最后，在阅读EventBus源码过程中，我们发现它选择使用CopyOnWriteArraySet缓存订阅者，那么我在这里提出一个问题COW（Copy-On-Write）和RCU（Read-Copy-Update，Linux内核锁之一，适用于读多写少场景）有什么区别？如果想知道答案，可以关注我接下来的相关文章。

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