SpringBoot事件監聽機制及觀察者模式/釋出訂閱模式

天喬巴夏丶發表於2020-12-21

本篇要點

介紹觀察者模式和釋出訂閱模式的區別。
SpringBoot快速入門事件監聽。

什麼是觀察者模式？

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：在物件之間定義一個一對多的依賴，當一個物件狀態改變的時候，所有依賴的物件都會自動收到通知。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：

就拿使用者註冊功能為例吧，假設使用者註冊成功之後，我們將會傳送郵件，優惠券等等操作，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) {
        // 註冊
        userService.register(username);
        // 傳送郵件
        emailService.sendEmail(username);
        // 傳送優惠券
        couponService.addCoupon(username);
        return "註冊成功!";
    }
}

這樣寫會有什麼問題呢？受王爭老師啟發：

方法呼叫時，同步阻塞導致響應變慢，需要非同步非阻塞的解決方案。
註冊介面此時做的事情：註冊，發郵件，優惠券，違反單一職責的原則。當然，如果後續沒有擴充和修改的需求，這樣子倒可以接受。
如果後續註冊的需求頻繁變更，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、非同步非阻塞的效果可以新開一個執行緒執行耗時的傳送郵件任務，但頻繁地建立和銷燬執行緒比較耗時，並且併發執行緒數無法控制，建立過多的執行緒會導致堆疊溢位。

二、使用執行緒池執行任務解決上述問題。

@Service
@Slf4j
public class SimpleEmailService {
	// 啟動一個執行緒執行耗時操作
    public void sendEmail(String username) {
        Thread thread = new Thread(()->{
            try {
                // 模擬發郵件耗時操作
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            log.info("給使用者 [{}] 傳送郵件...", username);
        });
        thread.start();
    }
}

@Slf4j
@Service
public class SimpleCouponService {

    ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
	// 執行緒池執行任務，減少資源消耗
    public void addCoupon(String username) {
        executorService.execute(() -> {
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            log.info("給使用者 [{}] 發放優惠券", username);
        });
    }
}

這裡使用者註冊事件對【傳送簡訊和優惠券】其實是一對多的關係，可以使用觀察者模式進行解耦：

/**
 * 主題介面
 * @author Summerday
 */
public interface Subject {

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

/**
 * 觀察者介面
 * @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[{}]傳送郵件", message);
    }
}
@Component
@Slf4j
public class CouponObserver implements Observer {

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

釋出訂閱模式是什麼？

觀察者模式和釋出訂閱模式是有一點點區別的，區別有以下幾點：

前者：觀察者訂閱主題，主題也維護觀察者的記錄，而後者：釋出者和訂閱者不需要彼此瞭解，而是在訊息佇列或代理的幫助下通訊，實現鬆耦合。
前者主要以同步方式實現，即某個事件發生時，由Subject呼叫所有Observers的對應方法，後者則主要使用訊息佇列非同步實現。

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

儘管兩者存在差異，但是他們其實在概念上相似，網上說法很多，不需要過於糾結，重點在於我們需要他們為什麼出現，解決了什麼問題。

Spring事件監聽機制概述

SpringBoot中事件監聽機制則通過釋出-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。
事件釋出者 ApplicationEventPublisher，負責事件釋出。
事件監聽者 ApplicationListener，繼承JDK的EventListener，負責監聽指定的事件。

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