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事件监听机制

作者头像
wangweijun
发布于 2022-06-02 09:50:35
发布于 2022-06-02 09:50:35
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相信大家都学过Java中的GUI,不知道你们对GUI中的事件机制有没有产生过好奇心,当我们点击按钮时,就可以触发对应的点击事件,这一过程究竟是如何实现的呢?本篇文章我们就来聊一聊Java中的事件监听机制。

在了解事件监听机制之前,我们先来学习一个设计模式——观察者模式,事件监听机制的原理就是它。

场景设置

假设现在有一个需求,你正在运营一个有关天气的接口,要求是可以将天气信息推送出去,前提是接入了该接口的开发者才能收到天气信息,该如何实现呢?

首先我们来创建一个类:

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package com.wwj.spring.guanchazhe;

/**
 * 显示天气信息
 */
public class PushWeather {

    private int temperature;
    private int humidity;
    private int airPressure;

    public void update(int temperature, int humidity, int airPressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.airPressure = airPressure;
        show();
    }

    public void show() {
        System.out.print("温度:" + temperature + "\t");
        System.out.print("湿度:" + humidity + "\t");
        System.out.print("气压:" + airPressure + "\t");
        System.out.println();
    }
}

该类模拟的是第三方开发者接入我们的数据接口,显示天气信息,其中成员属性分别为温度、湿度和气压,并提供update方法用于更新数据(该方法是由其它类调用的)。

继续创建一个类:

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public class WeatherDataInterface {

    private int temperature;
    private int humidity;
    private int airPressure;
    private PushWeather pushWeather;

    public WeatherDataInterface(PushWeather pushWeather) {
        this.pushWeather = pushWeather;
    }

    public void update() {
        pushWeather.update(temperature, humidity, airPressure);
    }

    public void updateWeatherData(int temperature, int humidity, int airPressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.airPressure = airPressure;
        update();
    }
}

该类就是天气数据接口类,类中包含了第三方开发者PushWeather,当我们调用updateWeatherData更新接口中的天气信息时,它会同步调用第三方开发者的update方法实现数据同步,下面我们就来试一试:

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public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        PushWeather pushWeather = new PushWeather();
        WeatherDataInterface wdi = new WeatherDataInterface(pushWeather);
        wdi.updateWeatherData(10, 20, 30);
        System.out.println("更新天气数据");
        wdi.updateWeatherData(20, 30, 40);
    }
}

运行结果:

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温度:10	湿度:20	气压:30	
更新天气数据
温度:20	湿度:30	气压:40	

这种实现方式是有很大弊端的,因为如果又有一个第三方开发者要接入你的接口,那么修改的代码将会非常多,不信来看看,首先创建第三方开发者:

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public class Baidu {

    private int temperature;
    private int humidity;
    private int airPressure;

    public void update(int temperature, int humidity, int airPressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.airPressure = airPressure;
        show();
    }

    public void show() {
        System.out.print("百度接入————温度:" + temperature + "\t");
        System.out.print("百度接入————湿度:" + humidity + "\t");
        System.out.print("百度接入————气压:" + airPressure + "\t");
        System.out.println();
    }
}

然后需要修改的是我们的天气数据接口:

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public class WeatherDataInterface {

    private int temperature;
    private int humidity;
    private int airPressure;
    private PushWeather pushWeather;
    private Baidu baidu;

    public WeatherDataInterface(PushWeather pushWeather,Baidu baidu) {
        this.pushWeather = pushWeather;
        this.baidu = baidu;
    }

    public void update() {
        pushWeather.update(temperature, humidity, airPressure);
        baidu.update(temperature,humidity,airPressure);
    }

    public void updateWeatherData(int temperature, int humidity, int airPressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.airPressure = airPressure;
        update();
    }
}

首先需要添加百度到成员变量,然后修改构造方法, 还需要修改update方法,让其也能更新百度的数据,测试代码:

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public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        PushWeather pushWeather = new PushWeather();
        Baidu baidu = new Baidu();
        WeatherDataInterface wdi = new WeatherDataInterface(pushWeather,baidu);
        wdi.updateWeatherData(10, 20, 30);
        System.out.println("更新天气数据");
        wdi.updateWeatherData(20, 30, 40);
    }
}

运行结果:

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温度:10	湿度:20	气压:30	
百度接入————温度:10	百度接入————湿度:20	百度接入————气压:30	
更新天气数据
温度:20	湿度:30	气压:40	
百度接入————温度:20	百度接入————湿度:30	百度接入————气压:40	

观察者模式

观察者模式,又被称为发布——订阅模式,它定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象,当该主题对象发生数据变化时,会通知所有的观察者对象更新数据。

很显然,在刚才的案例中,第三方开发者就是观察者模式中的观察者,而天气数据接口就是主题对象,当天气数据接口发生变化时,就会通知那些依赖于天气接口的观察者去更新自己的数据,所以刚才的案例是非常适合使用观察者模式来进行改造的,那怎么实现呢?

观察者模式中有几个非常重要的概念:

  1. Subject:抽象主题,它是用于抽象观察者的,因为主题对象需要管理所有依赖于它的观察者,所以必须对观察者抽象,才能实现统一的管理,提供接口注册和注销观察者
  2. ConcreteSubject:具体主题,它用于具体实现主题对象,它会将有关状态存入具体的观察者对象,在具体主题数据发生变化时,会给所有已经注册的观察者发送通知
  3. Observer:抽象观察者,它定义了一个接口,用于对观察者进行抽象
  4. ConcreteObserver:具体观察者,实现抽象观察者接口,以便在得到主题对象的通知时更新自身数据

\

现在我们就来改造刚才的案例,首先创建抽象主题:

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public interface Subject {

    // 注册观察者对象
    void register(Observer observer);

    // 移除观察者对象
    void remove(Observer observer);

    // 通知所有观察者更新数据
    void notify(int temperature, int humidity, int airPressure);
}

然后创建抽象观察者:

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public interface Observer {

    // 更新天气数据
    void update(int temperature, int humidity, int airPressure);
}

接着具体实现主题:

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public class WeatherDataSubject implements Subject {

    // 管理所有观察者
    private Vector<Observer> vector;

    public WeatherDataSubject() {
        vector = new Vector<>();
    }

    @Override
    public void register(Observer observer) {
        vector.add(observer);
    }

    @Override
    public void remove(Observer observer) {
        vector.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notify(int temperature, int humidity, int airPressure) {
        for (Observer observer : vector) {
            observer.update(temperature, humidity, airPressure);
        }
    }
}

最后就是创建具体的观察者,也就是第三方开发者:

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public class Baidu implements Observer {

    private int temperature;
    private int humidity;
    private int airPressure;

    public void show() {
        System.out.print("百度接入————温度:" + temperature + "\t");
        System.out.print("百度接入————湿度:" + humidity + "\t");
        System.out.print("百度接入————气压:" + airPressure + "\t");
        System.out.println();
    }

    @Override
    public void update(int temperature, int humidity, int airPressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.airPressure = airPressure;
        show();
    }
}

编写测试代码:

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public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Baidu baidu = new Baidu();
        WeatherDataSubject subject = new WeatherDataSubject();
        subject.register(baidu);
        subject.notify(10, 20, 30);
        System.out.println("更新天气数据");
        subject.notify(20, 30, 40);
    }
}

运行结果:

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百度接入————温度:10	百度接入————湿度:20	百度接入————气压:30	
更新天气数据
百度接入————温度:20	百度接入————湿度:30	百度接入————气压:40	

现在若是想接入新的第三方开发者,那就变得非常简单了,首先创建新的开发者:

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public class Alibaba implements Observer {
    private int temperature;
    private int humidity;
    private int airPressure;

    public void show() {
        System.out.print("阿里巴巴接入————温度:" + temperature + "\t");
        System.out.print("阿里巴巴接入————湿度:" + humidity + "\t");
        System.out.print("阿里巴巴接入————气压:" + airPressure + "\t");
        System.out.println();
    }

    @Override
    public void update(int temperature, int humidity, int airPressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.airPressure = airPressure;
        show();
    }
}

然后修改测试代码即可:

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public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Baidu baidu = new Baidu();
        Alibaba alibaba = new Alibaba();
        WeatherDataSubject subject = new WeatherDataSubject();
        subject.register(baidu);
        subject.register(alibaba);
        subject.notify(10, 20, 30);
        System.out.println("更新天气数据");
        subject.notify(20, 30, 40);
    }
}

运行结果:

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百度接入————温度:10	百度接入————湿度:20	百度接入————气压:30	
阿里巴巴接入————温度:10	阿里巴巴接入————湿度:20	阿里巴巴接入————气压:30	
更新天气数据
百度接入————温度:20	百度接入————湿度:30	百度接入————气压:40	
阿里巴巴接入————温度:20	阿里巴巴接入————湿度:30	阿里巴巴接入————气压:40

通过观察者模式极大地解除了程序间的耦合,虽然主题对象中仍然依赖了一个集合类型,但它已经被抽象化了,所以耦合度其实并不算很高,通过这种方式,我们在接入新的开发者时,只需向主题对象注册即可,若是不想接入了,也可以注销该开发者。

事件监听机制

了解观察者模式之后,我们进入本篇文章的重心,事件监听机制。

在该模型中,有三个非常重要的概念:

  1. 事件
  2. 事件源
  3. 事件监听器

其具体流程是:用户操作(比如点击)导致事件触发,前提是事件监听器已经被注册好了,事件触发后会生成事件对象,此时事件对象会作为参数传递给事件监听器,监听器调用对应的方法进行处理。

\

在这里事件源就是主题对象,而事件监听器就是观察者,当事件源发生变化时,主题对象就会通知所有的观察者处理数据,那么接下来我们就来实现一下。

首先创建事件接口:

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public interface Event {

    // 事件回调
    void callback();
}

然后创建具体实现:

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public class ValueEvent implements Event {

    // 事件三要素:事件源、事件发生事件、事件消息
    private Object source;
    private LocalDateTime when;
    private String msg;

    public void setSource(Object source) {
        this.source = source;
    }

    public void setWhen(LocalDateTime when) {
        this.when = when;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }

    public Object getSource() {
        return source;
    }

    public LocalDateTime getWhen() {
        return when;
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "ValueEvent{" +
                "source=" + source +
                ", when=" + when +
                ", msg='" + msg + ''' +
                '}';
    }

    @Override
    public void callback() {
        System.out.println(this);
    }
}

创建监听器接口:

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public interface EventListener {

    // 触发事件
    void triggerEvent(Event event);
}

实现监听器:

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public class ValueChangeListener implements EventListener {

    @Override
    public void triggerEvent(Event event) {
        // 调用事件回调方法
        event.callback();
    }
}

最后编写事件源接口:

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public interface EventSource {

    // 注册监听器
    void addListener(EventListener listener);

    // 通知所有监听器
    void notifyListener();
}

实现事件源接口:

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public class ValueSource implements EventSource {

    // 管理所有监听器
    private Vector<EventListener> listeners;

    private String msg;

    public ValueSource() {
        listeners = new Vector<>();
    }

    @Override
    public void addListener(EventListener listener) {
        listeners.add(listener);
    }

    @Override
    public void notifyListener() {
        for (EventListener listener : listeners) {
            ValueEvent event = new ValueEvent();
            event.setSource(this);
            event.setWhen(LocalDateTime.now());
            event.setMsg("更新数据:" + msg);
        }
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
        notifyListener();
    }
}

编写测试代码:

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public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        ValueSource source = new ValueSource();
        source.addListener(new ValueChangeListener());
        source.setMsg("50");
    }
}

运行结果:

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ValueEvent{source=com.wwj.spring.guanchazhe.click.ValueSource@1d81eb93, when=2021-05-22T13:19:26.806, msg='更新数据:50'}

我们来仔细分析一下这个过程,首先我们创建了一个事件源:

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ValueSource source = new ValueSource();

它相当于观察者模式中的主题对象,也就是被观察者,当被观察者数据发生变化时,通知所有监听器进行处理,所以我们为其注册了一个监听器:

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source.addListener(new ValueChangeListener());

此时我们修改事件源的数据:

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source.setMsg("50");

就会执行setMsg方法:

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public void setMsg(String msg) {
    this.msg = msg;
    notifyListener();
}

该方法又调用了notifyListener方法,通知所有监听器处理:

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@Override
public void notifyListener() {
    for (EventListener listener : listeners) {
        ValueEvent event = new ValueEvent();
        event.setSource(this);
        event.setWhen(LocalDateTime.now());
        event.setMsg("更新数据:" + msg);
        listener.triggerEvent(event);
    }
}

在该方法中,首先需要创建事件,并设置事件源,也就是当前对象,设置事件发生时间和消息,最后调用监听器的事件处理方法:

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@Override
public void triggerEvent(Event event) {
    // 调用事件回调方法
    event.callback();
}

该方法又调用了事件的回调方法:

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@Override
public void callback() {
    System.out.println(this);
}

事件回调方法就输出了当前对象,以上就是整个事件监听机制的流程。

总结

最后,我们通过这张图,再总结一下事件监听的整个流程:

  1. 首先创建事件源,并为其注册事件
  2. 当调用setMsg方法修改事件源中的数据时,会调用notifyListener方法通知所有监听器
  3. 在notifyListener方法中会遍历所有的监听器,创建事件对象,并作为参数传入监听器的事件处理方法(triggerEvent)
  4. 监听器的triggerEvent方法会调用事件的回调方法(callback)
  5. 回调方法用于编写具体的处理逻辑,比如输出内容给用户反馈
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小勇DW3
2019/05/10
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springboot集成elasticsearch
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