JavaScript EventEmitter

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水平有限，歡迎批評指正

2個多月前把 Github 上的 eventemitter3 和 Node.js 下的事件模組 events 的原始碼抄了一遍，才終於對 JavaScript 事件有所瞭解。

上個週末花點時間根據之前看原始碼的理解自己用 ES6 實現了一個 eventemitter8，然後也釋出到 npm 上了，讓我比較意外的是才釋出兩天在沒有 readme 介紹，沒有任何宣傳的情況下居然有45個下載，我很好奇都是誰下載的，會不會用。我花了不少時間半抄半原創的一個 JavaScript 時間處理庫 now.js (npm 傳送門：now.js) ，在我大力宣傳的情況下，4個月的下載量才177。真是有心栽花花不開，無心插柳柳成蔭！

eventemitter8 大部分是我根據看原始碼理解後寫出來的，有一些方法如listeners，listenerCount 和 eventNames 一下子想不起來到底做什麼，回頭重查。測試用例不少是參考了 eventemitter3，在此對 eventemitter3 的開發者們和 Node.js 事件模組的開發者們表示感謝！

下面來講講我對 JavaScript 事件的理解：

從上圖可以看出，JavaScript 事件最核心的包括事件監聽 (addListener)、事件觸發 (emit)、事件刪除 (removeListener)。

事件監聽(addListener)

首先，監聽肯定要有監聽的目標，或者說是物件，那為了達到區分目標的目的，名字是不可少的，我們定義為 type。

其次，監聽的目標一定要有某種動作，對應到 JavaScript 裡實際上就是某種方法，這裡定義為 fn。

譬如可以監聽一個 type 為 add，方法為某一個變數 a 值加1的方法 fn = () => a + 1的事件。如果我們還想監聽一個使變數 b 加2的方法，我們第一反應可能是建立一個 type 為 add2，方法 為 fn1 = () => b + 2 的事件。你可能會想，這太浪費了，我能不能只監聽一個名字，讓它執行多於一個方法的事件。當然是可以的。

那麼怎麼做呢？

很簡單，把監聽的方法放在一個陣列裡，遍歷陣列順序執行就可以了。以上例子變為 type 為 add，方法為[fn, fn1]。

如果要細分的話還可以分為可以無限次執行的事件 on 和 只允許執行一次的事件 once (執行完後立即將事件刪除)。待後詳述。

事件觸發(emit)

單有事件監聽是不夠的，必須要有事件觸發才能算完成整個過程。emit 就是去觸發監聽的特定 type 對應的單個事件或者一系列事件。拿前面的例子來說單個事件就是去執行 fn，一系列事件就是去遍歷執行 fn 和 fn1。

事件刪除(removeListener)

嚴格意義上來講，事件監聽和事件觸發已經能完成整個過程。事件刪除可有可無。但很多時候，我們還是需要事件刪除的。比如前面講的只允許執行一次事件 once，如果不提供刪除方法，很難保證你什麼時候會再次執行它。通常情況下，只要是不再需要的事件，我們都應該去刪除它。

核心部分講完，下面簡單的對 eventemitter8的原始碼進行解析。

原始碼解析

全部原始碼:

const toString = Object.prototype.toString;
const isType = obj => toString.call(obj).slice(8, -1).toLowerCase();
const isArray = obj => Array.isArray(obj) || isType(obj) === `array`;
const isNullOrUndefined = obj => obj === null || obj === undefined;

const _addListener = function(type, fn, context, once) {
  if (typeof fn !== `function`) {
    throw new TypeError(`fn must be a function`);
  }

  fn.context = context;
  fn.once = !!once;

  const event = this._events[type];
  // only one, let `this._events[type]` to be a function
  if (isNullOrUndefined(event)) {
    this._events[type] = fn;
  } else if (typeof event === `function`) {
    // already has one function, `this._events[type]` must be a function before
    this._events[type] = [event, fn];
  } else if (isArray(event)) {
    // already has more than one function, just push
    this._events[type].push(fn);
  }

  return this;
};

class EventEmitter {
  constructor() {
    if (this._events === undefined) {
      this._events = Object.create(null);
    }
  }

  addListener(type, fn, context) {
    return _addListener.call(this, type, fn, context);
  }

  on(type, fn, context) {
    return this.addListener(type, fn, context);
  }

  once(type, fn, context) {
    return _addListener.call(this, type, fn, context, true);
  }

  emit(type, ...rest) {
    if (isNullOrUndefined(type)) {
      throw new Error(`emit must receive at lease one argument`);
    }

    const events = this._events[type];

    if (isNullOrUndefined(events)) return false;

    if (typeof events === `function`) {
      events.call(events.context || null, rest);
      if (events.once) {
        this.removeListener(type, events);
      }
    } else if (isArray(events)) {
      events.map(e => {
        e.call(e.context || null, rest);
        if (e.once) {
          this.removeListener(type, e);
        }
      });
    }

    return true;
  }

  removeListener(type, fn) {
    if (isNullOrUndefined(this._events)) return this;

    // if type is undefined or null, nothing to do, just return this
    if (isNullOrUndefined(type)) return this;

    if (typeof fn !== `function`) {
      throw new Error(`fn must be a function`);
    }

    const events = this._events[type];

    if (typeof events === `function`) {
      events === fn && delete this._events[type];
    } else {
      const findIndex = events.findIndex(e => e === fn);

      if (findIndex === -1) return this;

      // match the first one, shift faster than splice
      if (findIndex === 0) {
        events.shift();
      } else {
        events.splice(findIndex, 1);
      }

      // just left one listener, change Array to Function
      if (events.length === 1) {
        this._events[type] = events[0];
      }
    }

    return this;
  }

  removeAllListeners(type) {
    if (isNullOrUndefined(this._events)) return this;

    // if not provide type, remove all
    if (isNullOrUndefined(type)) this._events = Object.create(null);

    const events = this._events[type];
    if (!isNullOrUndefined(events)) {
      // check if `type` is the last one
      if (Object.keys(this._events).length === 1) {
        this._events = Object.create(null);
      } else {
        delete this._events[type];
      }
    }

    return this;
  }

  listeners(type) {
    if (isNullOrUndefined(this._events)) return [];

    const events = this._events[type];
    // use `map` because we need to return a new array
    return isNullOrUndefined(events) ? [] : (typeof events === `function` ? [events] : events.map(o => o));
  }

  listenerCount(type) {
    if (isNullOrUndefined(this._events)) return 0;

    const events = this._events[type];

    return isNullOrUndefined(events) ? 0 : (typeof events === `function` ? 1 : events.length);
  }

  eventNames() {
    if (isNullOrUndefined(this._events)) return [];

    return Object.keys(this._events);
  }
}

export default EventEmitter;
複製程式碼

程式碼很少，只有151行，因為寫的簡單版，且用的 ES6，所以才這麼少；Node.js的事件和 eventemitter3可比這多且複雜不少，有興趣可自行深入研究。

const toString = Object.prototype.toString;
const isType = obj => toString.call(obj).slice(8, -1).toLowerCase();
const isArray = obj => Array.isArray(obj) || isType(obj) === `array`;
const isNullOrUndefined = obj => obj === null || obj === undefined;
複製程式碼

這4行就是一些工具函式，判斷所屬型別、判斷是否是 null 或者 undefined。

constructor() {
  if (isNullOrUndefined(this._events)) {
    this._events = Object.create(null);
  }
}
複製程式碼

建立了一個 EventEmitter 類，然後在建構函式裡初始化一個類的 _events 屬性，這個屬性不需要要繼承任何東西，所以用了 Object.create(null)。當然這裡 isNullOrUndefined(this._events) 還去判斷了一下 this._events 是否為 undefined 或者 null，如果是才需要建立。但這不是必要的，因為例項化一個 EventEmitter 都會呼叫建構函式，皆為初始狀態，this._events 應該是不可能已經定義了的，可去掉。

addListener(type, fn, context) {
  return _addListener.call(this, type, fn, context);
}

on(type, fn, context) {
  return this.addListener(type, fn, context);
}

once(type, fn, context) {
  return _addListener.call(this, type, fn, context, true);
}
複製程式碼

接下來是三個方法 addListener、on、once ，其中 on 是 addListener 的別名，可執行多次。once 只能執行一次。

三個方法都用到了 _addListener 方法：

const _addListener = function(type, fn, context, once) {
  if (typeof fn !== `function`) {
    throw new TypeError(`fn must be a function`);
  }

  fn.context = context;
  fn.once = !!once;

  const event = this._events[type];
  // only one, let `this._events[type]` to be a function
  if (isNullOrUndefined(event)) {
    this._events[type] = fn;
  } else if (typeof event === `function`) {
    // already has one function, `this._events[type]` must be a function before
    this._events[type] = [event, fn];
  } else if (isArray(event)) {
    // already has more than one function, just push
    this._events[type].push(fn);
  }

  return this;
};
複製程式碼

方法有四個引數，type 是監聽事件的名稱，fn 是監聽事件對應的方法，context 俗稱爸爸，改變 this 指向的，也就是執行的主體。once 是一個布林型，用來標誌是否只執行一次。
首先判斷 fn 的型別，如果不是方法，丟擲一個型別錯誤。fn.context = context;fn.once = !!once 把執行主體和是否執行一次作為方法的屬性。const event = this._events[type] 把該對應 type 的所有已經監聽的方法存到變數 event。

// only one, let `this._events[type]` to be a function
if (isNullOrUndefined(event)) {
  this._events[type] = fn;
} else if (typeof event === `function`) {
  // already has one function, `this._events[type]` must be a function before
  this._events[type] = [event, fn];
} else if (isArray(event)) {
  // already has more than one function, just push
  this._events[type].push(fn);
}

return this;
複製程式碼

如果 type 本身沒有正在監聽任何方法，this._events[type] = fn 直接把監聽的方法 fn 賦給 type 屬性 ；如果正在監聽一個方法，則把要新增的 fn 和之前的方法變成一個含有2個元素的陣列 [event, fn]，然後再賦給 type 屬性，如果正在監聽超過2個方法，直接 push 即可。最後返回 this ，也就是 EventEmitter 例項本身。

簡單來講不管是監聽多少方法，都放到陣列裡是沒必要像上面細分。但效能較差，只有一個方法時 key: fn 的效率比 key: [fn] 要高。

再回頭看看三個方法:

addListener(type, fn, context) {
  return _addListener.call(this, type, fn, context);
}

on(type, fn, context) {
  return this.addListener(type, fn, context);
}

once(type, fn, context) {
  return _addListener.call(this, type, fn, context, true);
}
複製程式碼

addListener 需要用 call 來改變 this 指向，指到了類的例項。once 則多傳了一個標誌位 true 來標誌它只需要執行一次。這裡你會看到我在 addListener 並沒有傳 false 作為標誌位，主要是因為我懶，但並不會影響到程式的邏輯。因為前面的 fn.once = !!once 已經能很好的處理不傳值的情況。沒傳值 !!once 為 false。

接下來講 emit

emit(type, ...rest) {
  if (isNullOrUndefined(type)) {
    throw new Error(`emit must receive at lease one argument`);
  }

  const events = this._events[type];

  if (isNullOrUndefined(events)) return false;

  if (typeof events === `function`) {
    events.call(events.context || null, rest);
    if (events.once) {
      this.removeListener(type, events);
    }
  } else if (isArray(events)) {
    events.map(e => {
      e.call(e.context || null, rest);
      if (e.once) {
        this.removeListener(type, e);
      }
    });
  }

  return true;
}
複製程式碼

事件觸發需要指定具體的 type 否則直接丟擲錯誤。這個很容易理解，你都沒有指定名稱，我怎麼知道該去執行誰的事件。if (isNullOrUndefined(events)) return false，如果 type 對應的方法是 undefined 或者 null ，直接返回 false 。因為壓根沒有對應 type 的方法可以執行。而 emit 需要知道是否被成功觸發。

接著判斷 evnts 是不是一個方法，如果是， events.call(events.context || null, rest) 執行該方法，如果指定了執行主體，用 call 改變 this 的指向指向 events.context 主體，否則指向 null ，全域性環境。對於瀏覽器環境來說就是 window。差點忘了 rest ，rest 是方法執行時的其他引數變數，可以不傳，也可以為一個或多個。執行結束後判斷 events.once ，如果為 true ，就用 removeListener 移除該監聽事件。

如果 evnts 是陣列，邏輯一樣，只是需要遍歷陣列去執行所有的監聽方法。

成功執行結束後返回 true 。

removeListener(type, fn) {
  if (isNullOrUndefined(this._events)) return this;

  // if type is undefined or null, nothing to do, just return this
  if (isNullOrUndefined(type)) return this;

  if (typeof fn !== `function`) {
    throw new Error(`fn must be a function`);
  }

  const events = this._events[type];

  if (typeof events === `function`) {
    events === fn && delete this._events[type];
  } else {
    const findIndex = events.findIndex(e => e === fn);

    if (findIndex === -1) return this;

    // match the first one, shift faster than splice
    if (findIndex === 0) {
      events.shift();
    } else {
      events.splice(findIndex, 1);
    }

    // just left one listener, change Array to Function
    if (events.length === 1) {
      this._events[type] = events[0];
    }
  }

  return this;
}
複製程式碼

removeListener 接收一個事件名稱 type 和一個將要被移除的方法 fn 。if (isNullOrUndefined(this._events)) return this 這裡表示如果 EventEmitter 例項本身的 _events 為 null 或者 undefined 的話，沒有任何事件監聽，直接返回 this 。

if (isNullOrUndefined(type)) return this 如果沒有提供事件名稱，也直接返回 this 。

if (typeof fn !== `function`) {
  throw new Error(`fn must be a function`);
}
複製程式碼

fn 如果不是一個方法，直接丟擲錯誤，很好理解。

接著判斷 type 對應的 events 是不是一個方法，是，並且 events === fn 說明 type 對應的方法有且僅有一個，等於我們指定要刪除的方法。這個時候 delete this._events[type] 直接刪除掉 this._events 物件裡 type 即可。

所有的 type 對應的方法都被移除後。想一想 this._events[type] = undefined 和 delete this._events[type] 會有什麼不同？

差異是很大的，this._events[type] = undefined 僅僅是將 this._events 物件裡的 type 屬性賦值為 undefined ，type 這一屬性依然佔用記憶體空間，但其實已經沒什麼用了。如果這樣的 type 一多，有可能造成記憶體洩漏。delete this._events[type] 則直接刪除，不佔記憶體空間。前者也是 Node.js 事件模組和 eventemitter3 早期實現的做法。

如果 events 是陣列，這裡我沒有用 isArray 進行判斷，而是直接用一個 else ，原因是 this._events[type] 的輸入限制在 on 或者 once 中，而它們已經限制了 this._events[type] 只能是方法組成的陣列或者是一個方法，最多加上不小心或者人為賦成 undefined 或 null 的情況，但這個情況我們也在前面判斷過了。

因為 isArray 這個工具方法其實執行效率是不高的，為了追求一些效率，在不影響執行邏輯情況下可以不用 isArray 。而且 typeof events === `function` 用 typeof 判斷方法也比 isArray 的效率要高，這也是為什麼不先判斷是否是陣列的原因。用 typeof 去判斷一個方法也比 Object.prototype.toSting.call(events) === `[object Function] 效率要高。但陣列不能用 typeof 進行判斷，因為返回的是 object， 這眾所周知。雖然如此，在我面試過的很多人中，仍然有很多人不知道。。。

const findIndex = events.findIndex(e => e === fn) 此處用 ES6 的陣列方法 findIndex 直接去查詢 fn 在 events 中的索引。如果 findIndex === -1 說明我們沒有找到要刪除的 fn ，直接返回 this 就好。如果 findIndex === 0 ，是陣列第一個元素，shift 剔除，否則用 splice 剔除。因為 shift 比 splice 效率高。

findIndex 的效率其實沒有 for 迴圈去查詢的高，所以 eventemitter8 的效率在我沒有做 benchmark 之前我就知道肯定會比 eventemitter3 效率要低不少。不那麼追求執行效率時當然是用最懶的方式來寫最爽。所謂的懶即正義。。。

最後還得判斷移除 fn 後 events 剩餘的數量，如果只有一個，基於之前要做的優化，this._events[type] = events[0] 把含有一個元素的陣列變成一個方法，降維打擊一下。。。

最後的最後 return this 返回自身，鏈式呼叫還能用得上。

removeAllListeners(type) {

  if (isNullOrUndefined(this._events)) return this;

  // if not provide type, remove all

  if (isNullOrUndefined(type)) this._events = Object.create(null);

  const events = this._events[type];

  if (!isNullOrUndefined(events)) {

    // check if type is the last one

    if (Object.keys(this._events).length === 1) {

      this._events = Object.create(null);

    } else {

      delete this._events[type];

    }

  }

  return this;

}
複製程式碼

removeAllListeners 指的是要刪除一個 type 對應的所有方法。引數 type 是可選的，如果未指定 type ，預設把所有的監聽事件刪除，直接 this._events = Object.create(null) 操作即可，跟初始化 EventEmitter 類一樣。

如果 events 既不是 null 且不是 undefined 說明有可刪除的 type ，先用 Object.keys(this._events).length === 1 判斷是不是最後一個 type 了，如果是，直接初始化 this._events = Object.create(null)，否則 delete this._events[type] 直接刪除 type 屬性，一步到位。

最後返回 this 。

到目前為止，所有的核心功能已經講完。

listeners(type) {
  if (isNullOrUndefined(this._events)) return [];

  const events = this._events[type];
  // use `map` because we need to return a new array
  return isNullOrUndefined(events) ? [] : (typeof events === `function` ? [events] : events.map(o => o));
}

listenerCount(type) {
  if (isNullOrUndefined(this._events)) return 0;

  const events = this._events[type];

  return isNullOrUndefined(events) ? 0 : (typeof events === `function` ? 1 : events.length);
}

eventNames() {
  if (isNullOrUndefined(this._events)) return [];

  return Object.keys(this._events);
}
複製程式碼

listeners 返回的是 type 對應的所有方法。結果都是一個陣列，如果沒有，返回空陣列；如果只有一個，把它的方法放到一個陣列中返回；如果本來就是一個陣列，map 返回。之所以用 map 返回而不是直接 return this._events[type] 是因為 map 返回一個新的陣列，是深度複製，修改陣列中的值不會影響到原陣列。this._events[type] 則返回原陣列的一個引用，是淺度複製，稍不小心改變值會影響到原陣列。造成這個差異的底層原因是陣列是一個引用型別，淺度複製只是指標拷貝。這可以單獨寫一篇文章，不展開了。

listenerCount 返回的是 type 對應的方法的個數，程式碼一眼就明白，不多說。

eventNames 這個返回的是所有 type 組成的陣列，沒有返回空陣列，否則用 Object.keys(this._events) 直接返回。

最後的最後，export default EventEmitter 把 EventEmitter 匯出。

結語

我是先看了兩個庫才知道怎麼寫的，其實最好的學習方法是知道 EventEmitter 是幹什麼用的以後自己動手寫，寫完以後再和那些庫進行對比，找出差距，修正再修正。

但也不是說先看再寫沒有收穫，至少比只看不寫和看都沒看的有收穫不是。。。

水平有限，程式碼錯漏或者文章講不清楚之處在所難免，歡迎大家批評指正。