Tomcat和Spring中的事件機(jī)制深入講解

更新時間：2018年12月20日 08:32:53 作者：knock_小新

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Tomcat和Spring中事件機(jī)制的相關(guān)資料，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面來一起看看吧

引言

最近在看tomcat源碼，源碼中出現(xiàn)了大量事件消息，可以說整個tomcat的啟動流程都可以通過事件派發(fā)機(jī)制串起來，研究透了tomcat的各種事件消息，基本上對tomcat的啟動流程也就有了一個整體的認(rèn)識。在這一基礎(chǔ)上，聯(lián)想到之前在看spring源碼過程中也存在不少事件相關(guān)知識，于是想對這兩個框架中的事件派發(fā)機(jī)制做一個簡單的總結(jié)，加深理解。

事件機(jī)制原理其實比較簡單，抽象來看的話，設(shè)計模式中的觀察者模式可以說是最經(jīng)典的事件驅(qū)動機(jī)制的體現(xiàn)了，觀察者和被觀察者就體現(xiàn)了事件監(jiān)聽和事件派發(fā)的角色。還有各種MQ，其實也是事件機(jī)制的一種體現(xiàn)。

理解tomcat和spring中的事件機(jī)制之前，讓我們先從最基本的jdk中提供的事件機(jī)制開始說起。

JDK中的事件機(jī)制

JDK中對事件機(jī)制的各個角色提供了完善的抽象，主要包括3個角色：

EventObject（事件關(guān)注內(nèi)容）：事件發(fā)布時需要關(guān)注的內(nèi)容。jdk中提供了EventObject接口。

EventListener（事件監(jiān)聽者）：事件監(jiān)聽對象，也就是對EventObject感興趣的對象。jdk中提供了EventListener接口。

EventSource（事件源）：發(fā)布事件的對象，可以在該對象中組冊EventListener，然后在特定的條件下發(fā)布EventObject給已經(jīng)注冊的EventListener。

事件的注冊與發(fā)布，需要這三個對象協(xié)同工作，可以通過下面的例子來說明各個對象的作用：

首先是事件關(guān)注內(nèi)容對象MyEventObject，實現(xiàn)了EventObject接口。eventName參數(shù)為具體的事件關(guān)注內(nèi)容

public class MyEventObject extends EventObject {

 private String eventName ;
 
 public MyEventObject (Object source, String eventName) {
  
  super(source);
  this.setEventName(eventName);
 }

 public String getEventName() {
  return eventName;
 }

 public void setEventName(String eventName) {
  this.eventName = eventName;
 }

 private static final long serialVersionUID = 8374250957018011175L;
}

其次是事件監(jiān)聽接口MyEventListener，繼承了EventListener，定義了一個myEvent接口用來發(fā)布事件，任何感興趣的監(jiān)聽對象都可以實現(xiàn)該接口來監(jiān)聽。

對MyEventObject感興趣的監(jiān)聽者M(jìn)yEventListenerImpl，實現(xiàn)了MyEventListener接口，當(dāng)事件發(fā)布時會觸發(fā)myEvent事件并收到MyEventObject對象。

public interface MyEventListener extends EventListener {

 public void myEvent(MyEventObject eventObject);
}

public class MyEventListenerImpl implements MyEventListener {

 @Override
 public void myEvent(MyEventObject eventObject) {

  System.out.println("MyEventListenerImpl --- " + eventObject.getEventName());
 }
}

最后是事件發(fā)布源對象MyEventSource，它可以注冊多個事件監(jiān)聽對象，任何實現(xiàn)了MyEventListener接口的監(jiān)聽對象都可以注冊，內(nèi)部通過一個Set來存儲感興趣的監(jiān)聽對象，并在合適的時機(jī)會發(fā)布消息并通知所有監(jiān)聽對象。

public class MyEventSource {

 private Set<MyEventListener> myEventListeners = new HashSet<>();
 
 public void addListener(MyEventListener listener){
  
  this.myEventListeners.add(listener);
 }
 
 public void removeListener(MyEventListener listener){
  
  this.myEventListeners.remove(listener);
 }
 
 public void pushEvent(){
  //dosomething
  //發(fā)布push event消息
  notifyListener(new MyEventObject(this, "push event"));
 }
 
 private void notifyListener(MyEventObject eventObject){
  
  for (MyEventListener myEventListener : myEventListeners) {
   myEventListener.myEvent(eventObject);
  }
 }
}

之后可以通過一個啟動類來注冊并觸發(fā)事件：

public static void main(String[] args) {
 
 MyEventSource myEventSource = new MyEventSource();
 
 MyEventListenerImpl myEventListenerImpl = new MyEventListenerImpl();
 
 myEventSource.addListener(myEventListenerImpl);
 
 myEventSource.pushEvent();
}

MyEventObject定義了感興趣的內(nèi)容，MyEventListenerImpl是對MyEventObject感興趣的監(jiān)聽者，MyEventSource會發(fā)布MyEventObject給所有組冊的監(jiān)聽者，最后通過一個main來啟動整個流程。

明白了jdk中對事件機(jī)制的定義，再來看看tomcat和spring中的事件機(jī)制。

Tomcat的事件機(jī)制

tomcat的事件機(jī)制也離不開EventObject、EventListener以及EventSource三個對象，只不過在此基礎(chǔ)上提供了更加抽象和便捷的操作。這里我挑選tomcat的生命周期接口對象Lifecycle來講解整個事件發(fā)布流程：

首先還是EventObject對象LifecycleEvent，這里只列出了核心代碼。它的主要參數(shù)是Lifecycle，Lifecycle中定義了tomcat各個階段的名稱：before_init、after_init、start等等，是事件監(jiān)聽者感興趣的對象。

public final class LifecycleEvent extends EventObject {

 //......

 public LifecycleEvent(Lifecycle lifecycle, String type, Object data) {

  super(lifecycle);
  this.type = type;
  this.data = data;
 }

 //......
}

public interface Lifecycle {
 /**
  * The LifecycleEvent type for the "component after init" event.
  */
 public static final String BEFORE_INIT_EVENT = "before_init";

 /**
  * The LifecycleEvent type for the "component after init" event.
  */
 public static final String AFTER_INIT_EVENT = "after_init";

 /**
  * The LifecycleEvent type for the "component start" event.
  */
 public static final String START_EVENT = "start";

 //......
}

事件監(jiān)聽接口LifecycleListener，定義了lifecycleEvent方法用來傳遞監(jiān)聽者感興趣的LifecycleEvent對象，監(jiān)聽者使用LifecycleEvent參數(shù)用來在tomcat的各個階段處理進(jìn)行相應(yīng)處理。這些感興趣的對象包括下面這些類：

這里使用ContextConfig類為例，可以看到它實現(xiàn)了LifecycleListener接口。這個類在解析server.xml的時候用來監(jiān)聽StandardContext的各個階段的事件，并做出相應(yīng)處理：

public interface LifecycleListener {

 public void lifecycleEvent(LifecycleEvent event);
}

public class ContextConfig implements LifecycleListener {
 
 //......
 @Override
 public void lifecycleEvent(LifecycleEvent event) {

  // Identify the context we are associated with
  try {
   context = (Context) event.getLifecycle();
  } catch (ClassCastException e) {
   log.error(sm.getString("contextConfig.cce", event.getLifecycle()), e);
   return;
  }

  // Process the event that has occurred
  if (event.getType().equals(Lifecycle.CONFIGURE_START_EVENT)) {
   configureStart();
  } else if (event.getType().equals(Lifecycle.BEFORE_START_EVENT)) {
   beforeStart();
  } else if (event.getType().equals(Lifecycle.AFTER_START_EVENT)) {
   // Restore docBase for management tools
   if (originalDocBase != null) {
    context.setDocBase(originalDocBase);
   }
  } else if (event.getType().equals(Lifecycle.CONFIGURE_STOP_EVENT)) {
   configureStop();
  } else if (event.getType().equals(Lifecycle.AFTER_INIT_EVENT)) {
   init();
  } else if (event.getType().equals(Lifecycle.AFTER_DESTROY_EVENT)) {
   destroy();
  }
 }

 //......
}

LifecycleSupport是我們需要了解的主要對象，它是監(jiān)聽對象的一個管理類，原理其實和上面的例子差不多，對應(yīng)了MyEventSource類的部分功能，方便EventSource類來管理監(jiān)聽對象。它把對監(jiān)聽對象的添加移除以及發(fā)布事件幾個操作進(jìn)行了統(tǒng)一管理，避免EventSource類中出現(xiàn)太多管理監(jiān)聽對象的邏輯。

public final class LifecycleSupport {

 //......

 //監(jiān)聽對象集合
 private LifecycleListener listeners[] = new LifecycleListener[0];
 
 private final Object listenersLock = new Object(); // Lock object for changes to listeners

 //添加監(jiān)聽對象
 public void addLifecycleListener(LifecycleListener listener) {

  synchronized (listenersLock) {
   LifecycleListener results[] =
   new LifecycleListener[listeners.length + 1];
   for (int i = 0; i < listeners.length; i++)
    results[i] = listeners[i];
   results[listeners.length] = listener;
   listeners = results;
  }

 }

 //發(fā)布監(jiān)聽對象
 public void fireLifecycleEvent(String type, Object data) {

  LifecycleEvent event = new LifecycleEvent(lifecycle, type, data);
  LifecycleListener interested[] = listeners;
  for (int i = 0; i < interested.length; i++)
   interested[i].lifecycleEvent(event);

 }

 //移除監(jiān)聽對象
 public void removeLifecycleListener(LifecycleListener listener) {

  synchronized (listenersLock) {
   int n = -1;
   for (int i = 0; i < listeners.length; i++) {
    if (listeners[i] == listener) {
     n = i;
     break;
    }
   }
   if (n < 0)
    return;
   LifecycleListener results[] =
    new LifecycleListener[listeners.length - 1];
   int j = 0;
   for (int i = 0; i < listeners.length; i++) {
    if (i != n)
     results[j++] = listeners[i];
   }
   listeners = results;
  }
 }
}

使用了LifecycleSupport之后，操作LifecycleListener就簡單多了，只需要調(diào)用LifecycleSupport的各個方法就可以了：

public abstract class LifecycleBase implements Lifecycle{

 //......
 private LifecycleSupport lifecycle = new LifecycleSupport(this);

 @Override
 public void addLifecycleListener(LifecycleListener listener) {
  lifecycle.addLifecycleListener(listener);
 }

 @Override
 public void removeLifecycleListener(LifecycleListener listener) {
  lifecycle.removeLifecycleListener(listener);
 }

 protected void fireLifecycleEvent(String type, Object data) {
  lifecycle.fireLifecycleEvent(type, data);
 }
 //......
}

在需要發(fā)布事件時調(diào)用fireLifecycleEvent方法就可以發(fā)布事件：

fireLifecycleEvent(Lifecycle.CONFIGURE_STOP_EVENT, null);

tomcat事件機(jī)制就是在之前的例子上抽出了一個LifecycleSupport類來方便管理監(jiān)聽對象的各種操作，這是一個可以借鑒的地方，其他差別并不大。再來看看spring中對事件機(jī)制的處理。

Spring的事件機(jī)制

spring中的事件機(jī)制原理也是一樣的，只是相對來說實現(xiàn)上稍微復(fù)雜一點。還是通過相同的角度來看這個問題。

首先是EventObject，spring里面的主要實現(xiàn)是ApplicationEvent：

這里通過ContextStartedEvent類來查看EventObject，它關(guān)注的對象是ApplicationContext，是spring容器在啟動時觸發(fā)的事件對象：

public abstract class ApplicationEvent extends EventObject {

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

public abstract class ApplicationContextEvent extends ApplicationEvent {
 public ApplicationContextEvent(ApplicationContext source) {
  super(source);
 }

 public final ApplicationContext getApplicationContext() {
  return (ApplicationContext)this.getSource();
 }
}

public class ContextStartedEvent extends ApplicationContextEvent {
 public ContextStartedEvent(ApplicationContext source) {
  super(source);
 }
}

事件監(jiān)聽接口ApplicationListener，定義了onApplicationEvent方法用來傳遞監(jiān)聽者感興趣的ApplicationEvent對象，監(jiān)聽者使用ApplicationEvent參數(shù)用來在Context的各個階段處理進(jìn)行相應(yīng)處理。

如果我們需要在容器啟動后進(jìn)行相應(yīng)處理，那么我們可以在業(yè)務(wù)類中實現(xiàn)ApplicationListener接口，在事件發(fā)生時就會發(fā)起通知：

public interface ApplicationListener<E extends ApplicationEvent> extends EventListener {

 void onApplicationEvent(E event);
}

public class MyApplicationListener implements ApplicationListener<ApplicationEvent> {

 @Override
 public void onApplicationEvent(ApplicationEvent applicationEvent) {

  if (applicationEvent instanceof ContextRefreshedEvent){

   System.out.println("context refresh!"); 
  }
 }
}

那么在spring框架中是怎么發(fā)布這些事件的呢？是不是也有一個類似tomcat中LifecycleSupport一樣的類呢？通過查看源碼可以發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，ApplicationContext容器在初始化階段會調(diào)用refresh()方法，這其中又調(diào)用了
finishRefresh()方法，這其中調(diào)用了publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this))方法，發(fā)布了ContextRefreshedEvent這一對象。

protected void finishRefresh() {
 
 //......
 // Publish the final event.
 publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));
}

protected void publishEvent(Object event, @Nullable ResolvableType eventType) {

 //......
 getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(applicationEvent, eventType);
 //......
}

publishEvent方法通過調(diào)用一個默認(rèn)的多播器SimpleApplicationEventMulticaster的multicastEvent方法來發(fā)布各種事件：

SimpleApplicationEventMulticaster
public void multicastEvent(final ApplicationEvent event, @Nullable ResolvableType eventType) {
 ResolvableType type = (eventType != null ? eventType : resolveDefaultEventType(event));

 //通過getApplicationListeners獲取了所有監(jiān)聽器，然后通過invokeListener方法循環(huán)發(fā)布事件
 for (final ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners(event, type)) {
  Executor executor = getTaskExecutor();
  if (executor != null) {
   executor.execute(() -> invokeListener(listener, event));
  }
  else {
   invokeListener(listener, event);
  }
 }
}

protected void invokeListener(ApplicationListener<?> listener, ApplicationEvent event) {
 //......
 doInvokeListener(listener, event);
}

private void doInvokeListener(ApplicationListener listener, ApplicationEvent event) {
 //......
 listener.onApplicationEvent(event);
}

也就是說在spring容器中發(fā)布ApplicationListener所關(guān)注的對象是通過SimpleApplicationEventMulticaster這個類來管理的，和tomcat中LifecycleSupport的功能類似，只是在實現(xiàn)上有略微差別。

最后提一句，在spring中你也可以自己發(fā)布各種事件，調(diào)用ApplicationContext的publishEvent方法即可。

applicationContext.publishEvent(new ApplicationEvent(new String("事件發(fā)布")) { });

總結(jié)

這篇文章對Java的事件機(jī)制在tomcat以及spring框架中的實現(xiàn)做了一個簡單總結(jié)和對比，你需要知道以下幾點：

JDK中定義了EventObject和EventListener兩個接口，奠定了事件機(jī)制的基礎(chǔ)。
Tomcat額外提供了一個support類來對監(jiān)聽器的添加刪除以及發(fā)布進(jìn)行管理。
Spring容器內(nèi)部通過SimpleApplicationEventMulticaster來發(fā)布各個事件，用戶可以通過實現(xiàn)ApplicationListener接口來監(jiān)聽自己感興趣的容器事件。

希望你通過這篇文章的學(xué)習(xí)可以對Java的事件機(jī)制有一個更深刻的認(rèn)識，在實現(xiàn)自己的事件機(jī)制時有可以借鑒以及改進(jìn)的地方。

好了，以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對腳本之家的支持。

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