上一节课中，我们学习了观察者模式的原理、实现、应用场景，重点介绍了不同应用场景下，几种不同的实现方式，包括：同步阻塞、异步非阻塞、进程内、进程间的实现方式。
同步阻塞是最经典的实现方式，主要是为了代码解耦；异步非阻塞除了能实现代码解耦之外，还能提高代码的执行效率；进程间的观察者模式解耦更加彻底，一般是基于消息队列来实现，用来实现不同进程间的被观察者和观察者之间的交互。
今天，我们聚焦于异步非阻塞的观察者模式，带你实现一个类似Google Guava EventBus的通用框架。等你学完本节课之后，你会发现，实现一个框架也并非一件难事。
对于上一节课的提到的采用异步非阻塞的形式处理handleRegSuccess
// 第一种实现方式，其他类代码不变，就没有再重复罗列
public class RegPromotionObserver implements RegObserver {private PromotionService promotionService; // 依赖注入@Overridepublic void handleRegSuccess(Long userId) {Thread thread = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {promotionService.issueNewUserExperienceCash(userId);}});thread.start();}
}// 第二种实现方式，其他类代码不变，就没有再重复罗列
public class UserController {private UserService userService; // 依赖注入private List<RegObserver> regObservers = new ArrayList<>();private Executor executor;public UserController(Executor executor) {this.executor = executor;}public void setRegObservers(List<RegObserver> observers) {regObservers.addAll(observers);}public Long register(String telephone, String password) {//省略输入参数的校验代码//省略userService.register()异常的try-catch代码long userId = userService.register(telephone, password);for (RegObserver observer : regObservers) {executor.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {observer.handleRegSuccess(userId);}});}return userId;}
}对于第一种实现方式，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。第二种实现方式，尽管利用了线程池解决了第一种实现方式的问题，但线程池、异步执行逻辑都耦合在了register()函数中，增加了这部分业务代码的维护成本。
EventBus框架功能需求介绍
EventBus翻译为“事件总线”，它提供了实现观察者模式的骨架代码。我们可以基于此框架，非常容易地在自己的业务场景中实现观察者模式，不需要从零开始开发。其中，Google Guava EventBus就是一个比较著名的EventBus框架，它不仅仅支持异步非阻塞模式，同时也支持同步阻塞模式
public class UserController {private UserService userService; // 依赖注入private EventBus eventBus;private static final int DEFAULT_EVENTBUS_THREAD_POOL_SIZE = 20;public UserController() {//eventBus = new EventBus(); // 同步阻塞模式eventBus = new AsyncEventBus(Executors.newFixedThreadPool(DEFAULT_EVENTBUS_THREAD_POOL_SIZE)); // 异步非阻塞模式}public void setRegObservers(List<Object> observers) {for (Object observer : observers) {eventBus.register(observer);}}public Long register(String telephone, String password) {//省略输入参数的校验代码//省略userService.register()异常的try-catch代码long userId = userService.register(telephone, password);eventBus.post(userId);return userId;}
}public class RegPromotionObserver {private PromotionService promotionService; // 依赖注入@Subscribepublic void handleRegSuccess(Long userId) {promotionService.issueNewUserExperienceCash(userId);}
}public class RegNotificationObserver {private NotificationService notificationService;@Subscribepublic void handleRegSuccess(Long userId) {notificationService.sendInboxMessage(userId, "...");}
}利用EventBus框架实现的观察者模式，跟从零开始编写的观察者模式相比，从大的流程上来说，实现思路大致一样，都需要定义Observer，并且通过register()函数注册Observer，也都需要通过调用某个函数（比如，EventBus中的post()函数）来给Observer发送消息（在EventBus中消息被称作事件event）。
但在实现细节方面，它们又有些区别。基于EventBus，我们不需要定义Observer接口，任意类型的对象都可以注册到EventBus中，通过@Subscribe注解来标明类中哪个函数可以接收被观察者发送的消息。
1.Subscribe
Subscribe是一个注解，用于标明观察者中的哪个函数可以接收消息。
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@Beta
public @interface Subscribe {}2.ObserverAction
ObserverAction类用来表示@Subscribe注解的方法，其中，target表示观察者类，method表示方法。它主要用在ObserverRegistry观察者注册表中。
public class ObserverAction {private Object target;private Method method;public ObserverAction(Object target, Method method) {this.target = Preconditions.checkNotNull(target);this.method = method;this.method.setAccessible(true);}public void execute(Object event) { // event是method方法的参数try {method.invoke(target, event);} catch (InvocationTargetException | IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();}}
}3.ObserverRegistry
ObserverRegistry类就是前面讲到的Observer注册表，是最复杂的一个类，框架中几乎所有的核心逻辑都在这个类中。这个类大量使用了Java的反射语法，不过代码整体来说都不难理解，其中，一个比较有技巧的地方是CopyOnWriteArraySet的使用。
public class ObserverRegistry {private ConcurrentMap<Class<?>, CopyOnWriteArraySet<ObserverAction>> registry = new ConcurrentHashMap<>();public void register(Object observer) {Map<Class<?>, Collection<ObserverAction>> observerActions = findAllObserverActions(observer);for (Map.Entry<Class<?>, Collection<ObserverAction>> entry : observerActions.entrySet()) {Class<?> eventType = entry.getKey();Collection<ObserverAction> eventActions = entry.getValue();CopyOnWriteArraySet<ObserverAction> registeredEventActions = registry.get(eventType);if (registeredEventActions == null) {registry.putIfAbsent(eventType, new CopyOnWriteArraySet<>());registeredEventActions = registry.get(eventType);}registeredEventActions.addAll(eventActions);}}public List<ObserverAction> getMatchedObserverActions(Object event) {List<ObserverAction> matchedObservers = new ArrayList<>();Class<?> postedEventType = event.getClass();for (Map.Entry<Class<?>, CopyOnWriteArraySet<ObserverAction>> entry : registry.entrySet()) {Class<?> eventType = entry.getKey();Collection<ObserverAction> eventActions = entry.getValue();if (postedEventType.isAssignableFrom(eventType)) {matchedObservers.addAll(eventActions);}}return matchedObservers;}private Map<Class<?>, Collection<ObserverAction>> findAllObserverActions(Object observer) {Map<Class<?>, Collection<ObserverAction>> observerActions = new HashMap<>();Class<?> clazz = observer.getClass();for (Method method : getAnnotatedMethods(clazz)) {Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();Class<?> eventType = parameterTypes[0];if (!observerActions.containsKey(eventType)) {observerActions.put(eventType, new ArrayList<>());}observerActions.get(eventType).add(new ObserverAction(observer, method));}return observerActions;}private List<Method> getAnnotatedMethods(Class<?> clazz) {List<Method> annotatedMethods = new ArrayList<>();for (Method method : clazz.getDeclaredMethods()) {if (method.isAnnotationPresent(Subscribe.class)) {Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();Preconditions.checkArgument(parameterTypes.length == 1,"Method %s has @Subscribe annotation but has %s parameters."+ "Subscriber methods must have exactly 1 parameter.",method, parameterTypes.length);annotatedMethods.add(method);}}return annotatedMethods;}
}4.EventBus
EventBus实现的是阻塞同步的观察者模式。看代码你可能会有些疑问，这明明就用到了线程池Executor啊。实际上，MoreExecutors.directExecutor()是Google Guava提供的工具类，看似是多线程，实际上是单线程。之所以要这么实现，主要还是为了跟AsyncEventBus统一代码逻辑，做到代码复用。
public class EventBus {private Executor executor;private ObserverRegistry registry = new ObserverRegistry();public EventBus() {this(MoreExecutors.directExecutor());}protected EventBus(Executor executor) {this.executor = executor;}public void register(Object object) {registry.register(object);}public void post(Object event) {List<ObserverAction> observerActions = registry.getMatchedObserverActions(event);for (ObserverAction observerAction : observerActions) {executor.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {observerAction.execute(event);}});}}
}5.AsyncEventBus
有了EventBus，AsyncEventBus的实现就非常简单了。为了实现异步非阻塞的观察者模式，它就不能再继续使用MoreExecutors.directExecutor()了，而是需要在构造函数中，由调用者注入线程池。
public class AsyncEventBus extends EventBus {public AsyncEventBus(Executor executor) {super(executor);}
}
