SpringBoot事件监听机制及观察者模式/发布订阅模式

2022-10-20 16:04:35

本篇要点
什么是观察者模式？
发布订阅模式是什么？
Spring事件监听机制概述
SpringBoot事件监听
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本篇要点

介绍观察者模式和发布订阅模式的区别。
SpringBoot快速入门事件监听。

什么是观察者模式？

观察者模式是经典行为型设计模式之一。

在GoF的《设计模式》中，观察者模式的定义：在对象之间定义一个一对多的依赖，当一个对象状态改变的时候，所有依赖的对象都会自动收到通知。如果你觉得比较抽象，接下来这个例子应该会让你有所感觉：

就拿用户注册功能为例吧，假设用户注册成功之后，我们将会发送邮件，优惠券等等操作，很容易就能写出下面的逻辑：

@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) {

        // 注册

        userService.register(username);

        // 发送邮件

        emailService.sendEmail(username);

        // 发送优惠券

        couponService.addCoupon(username);

        return "注册成功!";

    }

}

这样写会有什么问题呢？受王争老师启发：

方法调用时，同步阻塞导致响应变慢，需要异步非阻塞的解决方案。
注册接口此时做的事情：注册，发邮件，优惠券，违反单一职责的原则。当然，如果后续没有拓展和修改的需求，这样子倒可以接受。
如果后续注册的需求频繁变更，相应就需要频繁变更register方法，违反了开闭原则。

针对以上的问题，我们想一想解决的方案：

一、异步非阻塞的效果可以新开一个线程执行耗时的发送邮件任务，但频繁地创建和销毁线程比较耗时，并且并发线程数无法控制，创建过多的线程会导致堆栈溢出。

二、使用线程池执行任务解决上述问题。

@Service

@Slf4j

public class SimpleEmailService {

	// 启动一个线程执行耗时操作

    public void sendEmail(String username) {

        Thread thread = new Thread(()->{

            try {

                // 模拟发邮件耗时操作

                Thread.sleep(3000);

            } catch (InterruptedException e) {

                e.printStackTrace();

            }

            log.info("给用户 [{}] 发送邮件...", username);

        });

        thread.start();

    }

}

@Slf4j

@Service

public class SimpleCouponService {

    ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

	// 线程池执行任务，减少资源消耗

    public void addCoupon(String username) {

        executorService.execute(() -> {

            try {

                Thread.sleep(3000);

            } catch (InterruptedException e) {

                e.printStackTrace();

            }

            log.info("给用户 [{}] 发放优惠券", username);

        });

    }

}

这里用户注册事件对【发送短信和优惠券】其实是一对多的关系，可以使用观察者模式进行解耦：

/**

 * 主题接口

 * @author Summerday

 */

public interface Subject {

    void registerObserver(Observer observer);

    void removeObserver(Observer observer);

    void notifyObservers(String message);

}

/**

 * 观察者接口

 * @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[{}]发送邮件", message);

    }

}

@Component

@Slf4j

public class CouponObserver implements Observer {

    @Override

    public void update(String message) {

        log.info("向[{}]发送优惠券",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";

    }

}

发布订阅模式是什么？

观察者模式和发布订阅模式是有一点点区别的，区别有以下几点：

前者：观察者订阅主题，主题也维护观察者的记录，而后者：发布者和订阅者不需要彼此了解，而是在消息队列或代理的帮助下通信，实现松耦合。
前者主要以同步方式实现，即某个事件发生时，由Subject调用所有Observers的对应方法，后者则主要使用消息队列异步实现。

图源：https://hackernoon.com/observer-vs-pub-sub-pattern-50d3b27f838c

尽管两者存在差异，但是他们其实在概念上相似，网上说法很多，不需要过于纠结，重点在于我们需要他们为什么出现，解决了什么问题。

Spring事件监听机制概述

SpringBoot中事件监听机制则通过发布-订阅实现，主要包括以下三部分：

事件 ApplicationEvent，继承JDK的EventObject，可自定义事件。
事件发布者 ApplicationEventPublisher，负责事件发布。
事件监听者 ApplicationListener，继承JDK的EventListener，负责监听指定的事件。

我们通过SpringBoot的方式，能够很容易实现事件监听，接下来我们改造一下上面的案例：