SpringBoot事件監(jiān)聽機制及觀察者模式/發(fā)布訂閱模式

本篇要點

• 介紹觀察者模式和發(fā)布訂閱模式的區(qū)別。

• SpringBoot快速入門事件監(jiān)聽。

什么是觀察者模式？

觀察者模式是經典行為型設計模式之一。

在GoF的《設計模式》中，觀察者模式的定義：在對象之間定義一個一對多的依賴，當一個對象狀態(tài)改變的時候，所有依賴的對象都會自動收到通知。如果你覺得比較抽象，接下來這個例子應該會讓你有所感覺：

就拿用戶注冊功能為例吧，假設用戶注冊成功之后，我們將會發(fā)送郵件，優(yōu)惠券等等操作，很容易就能寫出下面的邏輯：

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class SimpleUserController {

    @Autowired
    private SimpleEmailService emailService;

    @Autowired
    private SimpleCouponService couponService;

    @Autowired
    private SimpleUserService userService;

    @GetMapping("/register")
    public String register(String username) {
        // 注冊
        userService.register(username);
        // 發(fā)送郵件
        emailService.sendEmail(username);
        // 發(fā)送優(yōu)惠券
        couponService.addCoupon(username);
        return "注冊成功!";
    }
}

這樣寫會有什么問題呢？受王爭老師啟發(fā)：

• 方法調用時，同步阻塞導致響應變慢，需要異步非阻塞的解決方案。

• 注冊接口此時做的事情：注冊，發(fā)郵件，優(yōu)惠券，違反單一職責的原則。當然，如果后續(xù)沒有拓展和修改的需求，這樣子倒可以接受。

• 如果后續(xù)注冊的需求頻繁變更，相應就需要頻繁變更register方法，違反了開閉原則。

針對以上的問題，我們想一想解決的方案：

一、異步非阻塞的效果可以新開一個線程執(zhí)行耗時的發(fā)送郵件任務，但頻繁地創(chuàng)建和銷毀線程比較耗時，并且并發(fā)線程數無法控制，創(chuàng)建過多的線程會導致堆棧溢出。

二、使用線程池執(zhí)行任務解決上述問題。

@Service
@Slf4j
public class SimpleEmailService {
	// 啟動一個線程執(zhí)行耗時操作
    public void sendEmail(String username) {
        Thread thread = new Thread(()->{
            try {
                // 模擬發(fā)郵件耗時操作
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            log.info("給用戶 [{}] 發(fā)送郵件...", username);
        });
        thread.start();
    }
}

@Slf4j
@Service
public class SimpleCouponService {

    ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
	// 線程池執(zhí)行任務，減少資源消耗
    public void addCoupon(String username) {
        executorService.execute(() -> {
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            log.info("給用戶 [{}] 發(fā)放優(yōu)惠券", username);
        });
    }
}

這里用戶注冊事件對【發(fā)送短信和優(yōu)惠券】其實是一對多的關系，可以使用觀察者模式進行解耦：

/**
 * 主題接口
 * @author Summerday
 */
public interface Subject {

    void registerObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers(String message);
}

/**
 * 觀察者接口
 * @author Summerday
 */
public interface Observer {

    void update(String message);
}

@Component
@Slf4j
public class EmailObserver implements Observer {

    @Override
    public void update(String message) {
        log.info("向[{}]發(fā)送郵件", message);
    }
}
@Component
@Slf4j
public class CouponObserver implements Observer {

    @Override
    public void update(String message) {
        log.info("向[{}]發(fā)送優(yōu)惠券",message);
    }
}

@Component
public class UserRegisterSubject implements Subject {

    @Autowired
    List<Observer> observers;

    @Override
    public void registerObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

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

    @Override
    public void notifyObservers(String username) {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(username);
        }
    }
}


@RestController
@RequestMapping("/")
public class UserController {

    @Autowired
    UserRegisterSubject subject;

    @Autowired
    private SimpleUserService userService;


    @GetMapping("/reg")
    public String reg(String username) {
        userService.register(username);
        subject.notifyObservers(username);
        return "success";
    }
}

發(fā)布訂閱模式是什么？

觀察者模式和發(fā)布訂閱模式是有一點點區(qū)別的，區(qū)別有以下幾點：

• 前者：觀察者訂閱主題，主題也維護觀察者的記錄，而后者：發(fā)布者和訂閱者不需要彼此了解，而是在消息隊列或代理的幫助下通信，實現松耦合。

• 前者主要以同步方式實現，即某個事件發(fā)生時，由Subject調用所有Observers的對應方法，后者則主要使用消息隊列異步實現。

盡管兩者存在差異，但是他們其實在概念上相似，網上說法很多，不需要過于糾結，重點在于我們需要他們?yōu)槭裁闯霈F，解決了什么問題。

Spring事件監(jiān)聽機制概述

SpringBoot中事件監(jiān)聽機制則通過發(fā)布-訂閱實現，主要包括以下三部分：

• 事件 ApplicationEvent，繼承JDK的EventObject，可自定義事件。

• 事件發(fā)布者 ApplicationEventPublisher，負責事件發(fā)布。

• 事件監(jiān)聽者 ApplicationListener，繼承JDK的EventListener，負責監(jiān)聽指定的事件。

我們通過SpringBoot的方式，能夠很容易實現事件監(jiān)聽，接下來我們改造一下上面的案例：

SpringBoot事件監(jiān)聽

定義注冊事件

public class UserRegisterEvent extends ApplicationEvent {
    
    private String username;

    public UserRegisterEvent(Object source) {
        super(source);
    }

    public UserRegisterEvent(Object source, String username) {
        super(source);
        this.username = username;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }
}

注解方式 @EventListener定義監(jiān)聽器

/**
 * 注解方式 @EventListener
 * @author Summerday
 */
@Service
@Slf4j
public class CouponService {
    /**
     * 監(jiān)聽用戶注冊事件,執(zhí)行發(fā)放優(yōu)惠券邏輯
     */
    @EventListener
    public void addCoupon(UserRegisterEvent event) {
        log.info("給用戶[{}]發(fā)放優(yōu)惠券", event.getUsername());
    }
}

實現ApplicationListener的方式定義監(jiān)聽器

/**
 * 實現ApplicationListener<Event>的方式
 * @author Summerday
 */
@Service
@Slf4j
public class EmailService implements ApplicationListener<UserRegisterEvent> {
    /**
     * 監(jiān)聽用戶注冊事件, 異步發(fā)送執(zhí)行發(fā)送郵件邏輯
     */
    @Override
    @Async
    public void onApplicationEvent(UserRegisterEvent event) {
        log.info("給用戶[{}]發(fā)送郵件", event.getUsername());
    }
}

注冊事件發(fā)布者

@Service
@Slf4j
public class UserService implements ApplicationEventPublisherAware {

    // 注入事件發(fā)布者
    private ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher;

    @Override
    public void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) {
        this.applicationEventPublisher = applicationEventPublisher;
    }

    /**
     * 發(fā)布事件
     */
    public void register(String username) {
        log.info("執(zhí)行用戶[{}]的注冊邏輯", username);
        applicationEventPublisher.publishEvent(new UserRegisterEvent(this, username));
    }
}

定義接口

@RestController
@RequestMapping("/event")
public class UserEventController {

    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping("/register")
    public String register(String username){
        userService.register(username);
        return "恭喜注冊成功!";
    }
}

主程序類

@EnableAsync // 開啟異步
@SpringBootApplication
public class SpringBootEventListenerApplication {

    public static void main(String[] args) {

        SpringApplication.run(SpringBootEventListenerApplication.class, args);
    }

}

測試接口

啟動程序，訪問接口：http://localhost:8081/event/register?username=Java爛豬皮，結果如下：

2020-12-21 00:59:46.679  INFO 12800 --- [nio-8081-exec-1] com.hyh.service.UserService              : 執(zhí)行用戶[Java爛豬皮]的注冊邏輯
2020-12-21 00:59:46.681  INFO 12800 --- [nio-8081-exec-1] com.hyh.service.CouponService            : 給用戶[Java爛豬皮]發(fā)放優(yōu)惠券
2020-12-21 00:59:46.689  INFO 12800 --- [task-1] com.hyh.service.EmailService             : 給用戶[Java爛豬皮]發(fā)送郵件

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—結束—

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