扯下@EventListener這個註解的神秘面紗。

why技術發表於2023-04-10

你好呀,我是歪歪。

前段時間看到同事在專案裡面使用了一個叫做 @EventListener 的註解。

在這之前,我知道這個註解的用法和想要達到的目的,但是也僅限於此,其內部工作原理對我來說是一個黑盒,我完完全全不知道它怎麼就實現了“監聽”的效果。

現在既然已經出現在專案裡面了,投入上生產上去使用了,所以我打算盤一下它,以免以後碰到問題的時候錯過一個裝逼的...

哦,不。

錯過一個表現自己的機會。

Demo

首先,按照歪歪歪師傅的老規矩,第一步啥也別說,先搞一個 Demo 出來,沒有 Demo 的原始碼解讀,就像是吃麵的時候沒有大蒜,差點意思。

先鋪墊一個背景吧。

假設現在的需求是使用者註冊成功之後給他發個簡訊,通知他一下。

正常來說,虛擬碼很簡單:

boolean success = userRegister(user);
if(success){
    sendMsg("客官,你註冊成功了哦。記得來玩兒~");
}

這程式碼能用,完全沒有任何問題。但是,你仔細想,發簡訊通知這個動作按理來說,不應該和使用者註冊的行為“耦合”在一起,難道你簡訊傳送的時候失敗了,使用者就不算註冊成功嗎?

上面的程式碼就是一個耦合性很強的程式碼。

怎麼解耦呢?

應該是在使用者註冊成功之後,釋出一個“有使用者註冊成功了”的事件:

boolean success = userRegister(user);
if(success){
    publicRegisterSuccessEvent(user);
}

然後有地方去監聽這個事件,在監聽事件的地方觸發“簡訊傳送”的動作。

這樣的好處是後續假設不發簡訊了,要求發郵件,或者簡訊、郵件都要傳送,諸如此類的需求變化,我們的使用者註冊流程的程式碼不需要進行任何變化,僅僅是在事件監聽的地方搞事情就完事了。

這樣就算是完成了兩個動作的“解耦”。

怎麼做呢?

我們可以基於 Spring 提供的 ApplicationListener 去做這個事情。

我的 Demo 裡面用的 Spring 版本是 5.2.10。

這次的 Demo 也非常的簡單,我們首先需要一個物件來封裝事件相關的資訊,比如我這裡使用者註冊成功,肯定要關心的是 userName:

@Data
public class RegisterSuccessEvent {

    private String userName;

    public RegisterSuccessEvent(String userName) {
        this.userName = userName;
    }
}

我這裡只是為了做 Demo,物件很簡單,實際使用過程中,你需要什麼欄位就放進去就行。

然後需要一個事件的監聽邏輯:

@Slf4j
@Component
public class RegisterEventListener {

    @EventListener
    public void handleNotifyEvent(RegisterSuccessEvent event) {
        log.info("監聽到使用者註冊成功事件:" +
                "{},你註冊成功了哦。記得來玩兒~", event.getUserName());
    }

}

接著,透過 Http 介面來進行事件釋出:

@Resource
private ApplicationContext applicationContext;
@GetMapping("/publishEvent")
public void publishEvent() {
    applicationContext.publishEvent(new RegisterSuccessEvent("歪歪"));
}

最後把服務啟動起來,呼叫一次:

輸出正常,完事兒,這個 Demo 就算是搞定了,就只有十多行程式碼。

這麼簡單的 Demo 你都不想親自動手去搭一個的話,想要靠肉眼學習的話,那麼我只能說:

Debug

來,我問你,如果是你的話,就這幾行程式碼,第一個斷點你會打在哪裡?

這沒啥好猶豫的,肯定是選擇打事件監聽的這個地方:

然後直接就是一個發起呼叫,拿到呼叫棧再說:

透過觀察呼叫棧發現,全是 Spring 的 event 包下的方法。

此時,我還是一頭霧水的,完全不知道應該怎麼去看,所以我只有先看第一個涉及到 Spring 原始碼的地方,也就是這個反射呼叫的地方:

org.springframework.context.event.ApplicationListenerMethodAdapter#doInvoke

透過觀察這三個關鍵的引數,我們可以斷定此時確實是透過反射在呼叫我們 Demo 裡面的 RegisterEventListener 類的 handleNotifyEvent 方法,入參是 RegisterSuccessEvent 物件,其 userName 欄位的值是“歪歪”:

此時,我的第一個問題就來了:Spring 是怎麼知道要去觸發我的這個方法的呢?

或者換個問法:handleNotifyEvent 這個我自己寫的方法名稱怎麼就出現在這裡了呢?

然後順著這個 method 找過去一看:

哦,原來是當前類的一個欄位,隨便還看到了 beanName,也是其一個欄位,對應著 Demo 的 RegisterEventListener。

到這裡,第二個問題就隨之而來了:既然關鍵欄位都在當前類裡面了,那麼這個當前類,也就是 ApplicationListenerMethodAdapter 是什麼時候冒出來的呢?

帶著這個問題,繼續往下檢視呼叫棧,會看到這裡的這個 listener 就是我們要找的這個“當前類”:

所以,我們的問題就變成了,這個 listener 是怎麼來的?

然後你就會來到這個地方,把目光停在這個地方:

org.springframework.context.event.SimpleApplicationEventMulticaster#multicastEvent

為什麼會在這個地方停下來呢?

因為在這個方法裡面,就是整個呼叫鏈中 listener 第一次出現的地方。

所以,第二個斷點的位置,我們也找到了,就是這個地方:

org.springframework.context.event.SimpleApplicationEventMulticaster#multicastEvent

但是,朋友們注意,我要但是了。

但是,當然把斷點打在這個地方,重啟服務準備除錯的時候,你會發現重啟的過程中就會停在斷點處,而停下來的時候,你去除錯會發現根本就不是你所關心的邏輯。

全是 Spring 啟動過程中觸發的一些框架的監聽邏輯。比如應用啟動事件,就會在斷點處停下:

怎麼辦呢?

針對這種情況,有兩個辦法。

第一個是服務啟動過程中,把斷點停用,啟動完成之後再次開啟斷點,然後觸發呼叫。

idea 也提供了這樣的功能,這個圖示就是全域性的斷點啟用和停用的圖示:

這個方法在我們本次除錯的過程中是行之有效的,但是假設如果以後你想要除錯的程式碼,就是要在框架啟動過程中除錯的程式碼呢?

所以,我更想教你第二種方案:使用條件斷點。

透過觀察入參,我們可以看到 event 物件裡面有個 payload 欄位,裡面放的就是我們 Demo 中的 RegisterSuccessEvent 物件:

那麼,我們可不可以打上斷點,然後讓 idea 識別到是上述情況的時候,即有 RegisterSuccessEvent 物件的時候,才在斷點處停下來呢?

當然是可以的,打條件斷點就行。

在斷點處右鍵,然後彈出框裡面有個 Condition 輸入框:

Condition,都認識吧,高考詞彙,四級詞彙了,抓緊時間背一背:

在 idea 的斷點這裡,它是“條件”的意思,帶著個輸入框,代表讓你輸入條件的意思。

另外,關於 Condition 還有一個短語,叫做 in good condition。

反應過來大概是“狀況良好”的意思。

比如:我已出倉,in good condition。

再比如:Your hair is not in good condition。

就是說你頭髮狀況不太好,需要注意一下。

扯遠了,說回條件斷點。

在這裡,我們的條件是:event 物件裡面的 payload 欄位放的是我們 Demo 中的 RegisterSuccessEvent 物件時就停下來。

所以應該是這樣的:

event instanceof PayloadApplicationEvent && (((PayloadApplicationEvent) event).payload instanceof RegisterSuccessEvent)

當我們這樣設定完成之後,重啟專案,你會發現重啟過程非常絲滑,並沒有在斷點處停下來,說明我們的條件斷點起作用了。

然後,我們再次發起呼叫,在斷點處停下來了:

主要關注 134 行的 listener 是怎麼來的。

當我們觀察 getApplicationListeners 方法的時候,會發現這個方法它主要是在對 retrieverCache 這個快取在搞事情。

這個快取裡面放的就是在專案啟動過程中已經觸發過的框架自帶的 listener 物件:

呼叫的時候,如果能從快取中拿到對應的 listener,則直接返回。而我們 Demo 中的自定義 listener 是第一次觸發,所以肯定是沒有的。

因此關鍵邏輯就在 retrieveApplicationListeners 方法裡面:

org.springframework.context.event.AbstractApplicationEventMulticaster#retrieveApplicationListeners

這個方法裡面的邏輯較多,我不會逐行解析。

只說一下這個關鍵的 for 迴圈:

這個 for 迴圈在幹啥事呢?

就是迴圈當前所有的 listener,過濾出能處理當前這個事件的 listener。

可以看到當前一共有 20 個 listener,最後一個 listener 就是我們自定義的 registerEventListener:

每一個 listener 都經過一次 supportsEvent 方法判斷:

supportsEvent(listener, eventType, sourceType)

這個方法,就是判斷 listener 是否支援給定的事件:

因為我們知道當前的事件是我們釋出的 RegisterSuccessEvent 物件。

對應到原始碼中,這裡給定的事件,也就是 eventType 欄位,對應的就是我們的 RegisterSuccessEvent 物件。

所以當迴圈到我們的 registerEventListener 的時候,在 supportsEventType 方法中,用 eventType 和 declaredEventTypes 做了一個對比,如果比上了,就說明當前的 listener 能處理這個 eventType。

前面說了 eventType 是 RegisterSuccessEvent 物件。

那麼這個 declaredEventTypes 是個啥玩意呢?

declaredEventTypes 欄位也在之前就出現過的 ApplicationListenerMethodAdapter 類裡面。supportsEventType 方法也是這個類的方法:

而這個 declaredEventTypes,就是 RegisterSuccessEvent 物件:

這不就呼應上了嗎?

所以,這個 for 迴圈結束之後,裡面一定是有 registerEventListener的,因為它能處理當前的 RegisterSuccessEvent 這個事件。

但是你會發現迴圈結束之後 list 裡面有兩個元素,突然冒出來個 DelegatingApplicationListener 是什麼鬼?

這個時候怎麼辦?

別去研究它,它不會影響我們的程式執行,所以可以先做個簡單的記錄,不要分心,要抓住主要矛盾。

經過前面的一頓分析,我們現在又可以回到這裡了。

透過 debug 我們知道這個時候我們拿到的就是我們自定義的 listener 了:

從這個 listener 裡面能拿到類名、方法名,從 event 中能拿到請求引數。

後續反射呼叫的過程,條件齊全,順理成章的就完成了事件的釋出。

看到這裡,你細細回想一下,整個的除錯過程,是不是一環扣一環。只要思路不亂,抓住主幹,問題不大。

進一步思考

到這裡,你是不是認為已經除錯的差不多了?

自己已經知道了 Spring 自定義 listener 的大致工作原理了?

閉著眼睛想一想也就知道大概是一個什麼流程了?

那麼我問你一個問題:你回想一下我最最開始定位到反射這個地方的時候是怎麼說的?

是不是給了你這一張圖,說 beanName、method、declaredEventTypes 啥的都在 ApplicationListenerMethodAdapter 這個類裡面?

請問:這些屬性是什麼時候設定到這個類裡面的呢?

這個...

好像...

是不是確實沒講?

是的,所以說這部分我也得給你補上。

但是如果我不主動提,你是不是也想不起來呢,所以我也完全可以就寫到這裡就結束了。

我把這部分單獨寫一個小節就是提一下這個問題:如果你只是跟著網上的文章看,特別是原始碼解讀或者方案設計類文章,只是看而不帶著自己的思路,不自己親自下手,其實很多問題你思考不全的,關鍵是看完以後你還會誤以為你學全了。

現在我們看一下 ApplicationListenerMethodAdapter 這個類是咋來的。

我們不就是想看看 beanName 是啥時候和這個類扯上關係的嘛,很簡單,剛剛才提到的條件斷點又可以用起來了:

重啟之後,在啟動的過程中就會在構造方法中停下,於是我們又有一個呼叫棧了:

可以看到,在這個構造方法裡面,就是在構建我們要尋找的 beanName、method、declaredEventTypes 這類欄位。

而之所以會觸發這個構造方法,是因為 Spring 容器在啟動的過程中呼叫了下面這個方法:

org.springframework.context.event.EventListenerMethodProcessor#afterSingletonsInstantiated

在這個方法裡面,會去遍歷 beanNames,然後在 processBean 方法裡面找到帶有 @EventListener 註解的 bean:

在標號為 ① 地方找到這個 bean 具體是哪些方法標註了 @EventListener。

在標號為 ② 的地方去觸發 ApplicationListenerMethodAdapter 類的構造方法,此時就可以把 beanName,代理目標類,代理方法透過引數傳遞過去。

在標號為 ③ 的地方,將這個 listener 加入到 Spring 的上下文中,後續觸發的時候直接從這裡獲取即可。

那麼 afterSingletonsInstantiated 這個方法是什麼時候觸發的呢?

還是看呼叫棧:

你即使再不熟悉 Spring,你至少也聽說過容器啟動過程中有一個 refresh 的動作吧?

就是這個地方:

這裡,refreshContext,就是整個 SpringBoot 框架啟動過程的核心方法中的一步。

就是在這個方法裡面中,在服務啟動的過程中,ApplicationListenerMethodAdapter 這個類和一個 beanName 為 registerEventListener 的類扯上了關係,為後續的事件釋出的動作,埋好了伏筆。

細節

前面瞭解了關於 Spring 的事件釋出機制主幹程式碼的流程之後,相信你已經能從“容器啟動時”和“請求發起時”這兩個階段進行了一個粗獷的說明了。

但是,注意,我又要“但是”了。

裡面其實還有很多細節需要注意的,比如事件釋出是一個序列化的過程。假設某個事件監聽邏輯處理時間很長,那麼勢必會導致其他的事件監聽出現等待的情況。

比如我搞兩個事件監聽邏輯,在其中一個的處理邏輯中睡眠 3s,模擬業務處理時間。發起呼叫之後,從日誌輸出時間上可以看出來,確實是序列化,確實是出現了等待的情況:

針對這個問題,我們前面講原始碼關於獲取到 listener 之後,其實有這樣的一個邏輯:

這不就是執行緒池非同步的邏輯嗎?

只不過預設情況下是沒有開啟執行緒池的。

開始之後,日誌就變成了這樣:

那麼怎麼開啟呢?

主幹流程都給你說了個大概了,這些分支細節,就自己去研究吧。

再比如,@EventListener 註解裡面還有這兩個引數,我們是沒有使用到的:

它應該怎麼使用並且其到的作用是什麼呢?

對應的原始碼是哪個部分呢?

這也是屬於分支細節的部分,自己去研究吧

再再比如,前面講到 ApplicationListenerMethodAdapter 這個類的時候:

你會發現它還有一個子類,點過去一看,它有一個叫做 ApplicationListenerMethodTransactionalAdapter 的兒子:

這個兒子的名字裡面帶著個 “Transactional”,你就知道這是和事務相關的東西了。

它裡面有個叫做 TransactionalEventListener 的欄位,它也是一個註解,裡面對應著事務的多個不同階段:

想都不用想,肯定是可以針對事務不同階段進行事件監聽。

這部分“兒子”的邏輯,是不是也可以去研究研究。

再再再比如,前面提到了 Spring 容器在啟動的過程中呼叫了下面這個方法:

org.springframework.context.event.EventListenerMethodProcessor#afterSingletonsInstantiated

這個方法屬於哪個類?

它屬於 EventListenerMethodProcessor 這個類。

那麼請問這個類是什麼時候出現在 Spring 容器裡面的呢?

這個...

好像...

是不是確實沒講?

是的,但是這個類在整個框架裡面只有一次呼叫:

除錯起來那不是手拿把掐的事情?

也可以去研究研究嘛,看著看著,不就慢慢的從 @EventLintener 這個小口子,把原始碼越撕越大了?

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