ApplicationListener源码解读（异步通知、统一ErrorHandler）

简单使用（老司机直接跳过～）

定义一个实体类

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class UserInfo {
​
   private Integer age;
​
   private String name;
​
}
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定义一个事件，需要继承ApplicationEvent

@Getter
@Setter
public class CustomEvent extends ApplicationEvent {
​
   private UserInfo userInfo;
​
   public CustomEvent(UserInfo userInfo) {
      super(userInfo);
      this.userInfo = userInfo;
   }
​
}
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定义一个监听器，需要实现ApplicationListener接口

@Component
public class CustomListener implements ApplicationListener {
​
   @Override
   public void onApplicationEvent(@NonNull CustomEvent event) {
      System.out.println("CustomListener接收到事件～");
      System.out.println(JSONObject.toJSONString(event.getUserInfo()));
   }
​
}
复制代码

测试

@SpringBootTest
public class ListenerTest {
​
  @Resource
  private ApplicationContext applicationContext;
​
  @Test
  public void test() {
    UserInfo userInfo = new UserInfo(1, "1");
    // 发布事件
    applicationContext.publishEvent(new CustomEvent(userInfo));
  }
​
}
复制代码

可见，监听器成功监听并处理了我们发布的事件～

---

源码分析

通过上面的案例，我们了解到，发布事件是调用的publishEvent方法，所以我们直接从publishEvent开始看～

publishEvent

protected void publishEvent(Object event, @Nullable ResolvableType eventType) {
   Assert.notNull(event, "Event must not be null");
​
   // 如果event是ApplicationEvent实例，则向上转型
   ApplicationEvent applicationEvent;
   if (event instanceof ApplicationEvent) {
      applicationEvent = (ApplicationEvent) event;
   }
   else {
      applicationEvent = new PayloadApplicationEvent<>(this, event);
      if (eventType == null) {
         eventType = ((PayloadApplicationEvent) applicationEvent).getResolvableType();
      }
   }
​
   // 早期发布的事件，此时listener还未注册，所以先将event存起来
   if (this.earlyApplicationEvents != null) {
      this.earlyApplicationEvents.add(applicationEvent);
   }
   else {
      // 获取事件发布器，并进行发布
      getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(applicationEvent, eventType);
   }
​
   // 如果父context不为空，则要通过父context再发布一次
   if (this.parent != null) {
      if (this.parent instanceof AbstractApplicationContext) {
         ((AbstractApplicationContext) this.parent).publishEvent(event, eventType);
      }
      else {
         this.parent.publishEvent(event);
      }
   }
}
复制代码

publishEvent方法，核心逻辑在于获取时间发布器进行发布，即下面这行代码

getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(applicationEvent, eventType);

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applicationEventMulticaster（事件多播器的获取和初始化）

getApplicationEventMulticaster只是简单的获取applicationEventMulticaster，并做一下参数校验，没什么好说的。

@Nullable
private ApplicationEventMulticaster applicationEventMulticaster;
​
ApplicationEventMulticaster getApplicationEventMulticaster() throws IllegalStateException {
   if (this.applicationEventMulticaster == null) {
      throw new IllegalStateException("ApplicationEventMulticaster not initialized - " +
            "call 'refresh' before multicasting events via the context: " + this);
   }
   return this.applicationEventMulticaster;
}
复制代码

重点在于，applicationEventMulticaster是怎么初始化的？

熟悉Spring源码的小伙伴们，对下面这张图肯定不会陌生～

没错，正是Spring初始化过程中非常重要的refresh方法 ，在refresh方法中，会调用initApplicationEventMulticaster方法初始化事件多播器

initApplicationEventMulticaster源码如下:

public static final String APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME = "applicationEventMulticaster";
​
protected void initApplicationEventMulticaster() {
   // 获取bean工厂 
   ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
   
   // 检查IOC容器中是否已经有 beanName = applicationEventMulticaster的bean了
   // 如果存在则直接使用已有的就行
   if (beanFactory.containsLocalBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME)) {
      this.applicationEventMulticaster =
            beanFactory.getBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME, ApplicationEventMulticaster.class);
      if (logger.isTraceEnabled()) {
         logger.trace("Using ApplicationEventMulticaster [" + this.applicationEventMulticaster + "]");
      }
   }
   else {
      // 如果不存在，则new一个SimpleApplicationEventMulticaster，并注册到IOC容器中
      this.applicationEventMulticaster = new SimpleApplicationEventMulticaster(beanFactory);
      
      // 作为单例Bean注册到IOC容器中
      beanFactory.registerSingleton(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME, this.applicationEventMulticaster);
      if (logger.isTraceEnabled()) {
         logger.trace("No '" + APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME + "' bean, using " +
               "[" + this.applicationEventMulticaster.getClass().getSimpleName() + "]");
      }
   }
}
复制代码

initApplicationEventMulticaster中逻辑很简单

1. 如果IOC容器中是否已经有beanName = applicationEventMulticaster的bean了，则直接使用
2. 如果容器里没有，则new一个SimpleApplicationEventMulticaster作为事件多播器，并注册到IOC容器中.

这里比较重点，我们可以自定义applicationEventMulticaster，这样事件发布就会走我们自定义的发布器了

关于这里，文末会给出案例

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multicastEvent

ok，了解到事件多播器的获取初始化逻辑之后，我们接着继续来看事件的发布

// 获取事件发布器，并进行事件发布
getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(applicationEvent, eventType);
复制代码

public void multicastEvent(final ApplicationEvent event, @Nullable ResolvableType eventType) {
   // 解析event的类型
   ResolvableType type = (eventType != null ? eventType : resolveDefaultEventType(event));
   // 获取线程池
   Executor executor = getTaskExecutor();
   // 通过event、eventType匹配到符合的监听器
   for (ApplicationListener listener : getApplicationListeners(event, type)) {
     
      // 如果线程池不为null，则通过线程池提交任务异步发布
      if (executor != null) {
         executor.execute(() -> invokeListener(listener, event));
      }
      else {
         // 否则，同步发布
         invokeListener(listener, event);
      }
   }
}
复制代码

multicastEvent的逻辑也很简单，我们简单总结一下

1. 通过event和eventType匹配到所有符合的事件监听器进行发布
2. 事件的发布可以同步也可以异步，但默认是同步

划重点了！

Spring的ApplicationListener观察者模式，默认是同步的！！！

还记得上面我们分析的，事件多播器初始化逻辑吗？

默认是new SimpleApplicationEventMulticaster()，并不会设置taskExecutor

文末会给出异步发布模式，这里就不过多介绍了～

getApplicationListeners（获取符合event的监听器）

final Map retrieverCache = new ConcurrentHashMap<>(64);
​
protected Collection> getApplicationListeners(
      ApplicationEvent event, ResolvableType eventType) {
​
   // 获取event Class
   Object source = event.getSource();
   Class sourceType = (source != null ? source.getClass() : null);
  
   // 将事件class和类型封装在ListenerCacheKey中，并将其作为缓存的key
   // 并且重写了equals方法，会去比较event的Class和类型
   ListenerCacheKey cacheKey = new ListenerCacheKey(eventType, sourceType);
​
   CachedListenerRetriever newRetriever = null;
​
   // 从缓存中获取，如果没有则新建CachedListenerRetriever
   // CachedListenerRetriever里会存放着符合该event的所有监听器
   CachedListenerRetriever existingRetriever = this.retrieverCache.get(cacheKey);
   if (existingRetriever == null) {
      if (this.beanClassLoader == null ||
            (ClassUtils.isCacheSafe(event.getClass(), this.beanClassLoader) &&
                  (sourceType == null || ClassUtils.isCacheSafe(sourceType, this.beanClassLoader)))) {
         newRetriever = new CachedListenerRetriever();
        
         // putIfAbsent 如果缓存中不存在对应key才会进行put
         // 会返回老的value值，所以第一次会返回null
         existingRetriever = this.retrieverCache.putIfAbsent(cacheKey, newRetriever);
         if (existingRetriever != null) {
            newRetriever = null;  // no need to populate it in retrieveApplicationListeners
         }
      }
   }
​
   if (existingRetriever != null) {
      // 如果缓存中已经存在，则直接取出该事件对应的监听器返回
      Collection> result = existingRetriever.getApplicationListeners();
      if (result != null) {
         return result;
      }
   }
​
   // 解析event对应的监听器
   return retrieveApplicationListeners(eventType, sourceType, newRetriever);
}
复制代码

上面的源码还没有涉及到匹配逻辑，只是做的一层缓存（ConcurrentHashMap）优化～

首先，会将event的Class和Type封装在ListenerCacheKey中，作为缓存的key

ListenerCacheKey中也重写了equalse方法，会比较eventType和sourceType

private final ResolvableType eventType;
​
@Nullable
private final Class sourceType;
​
public ListenerCacheKey(ResolvableType eventType, @Nullable Class sourceType) {
  Assert.notNull(eventType, "Event type must not be null");
  this.eventType = eventType;
  this.sourceType = sourceType;
}
​
public boolean equals(@Nullable Object other) {
   if (this == other) {
      return true;
   }
   if (!(other instanceof ListenerCacheKey)) {
      return false;
   }
   ListenerCacheKey otherKey = (ListenerCacheKey) other;
   return (this.eventType.equals(otherKey.eventType) &&
         ObjectUtils.nullSafeEquals(this.sourceType, otherKey.sourceType));
}
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其次就比较简单了，如果缓存中有就用缓存的，缓存中没有就新建一个CachedListenerRetriever，并放入缓存里

这里有个小细节，往缓存里添加数据用的是putIfAbsent方法，也就是key不存在才会添加数据，并且返回的是oldValue

也就是说，当事件第一次发布时，缓存里没有，putIfAbsent会返回null，即existingRetriever = null

则，下面的if判断，第一次是false，还是会走retrieveApplicationListeners

existingRetriever = this.retrieverCache.putIfAbsent(cacheKey, newRetriever);
​
if (existingRetriever != null) {
  // 如果缓存中已经存在，则直接取出该事件对应的监听器返回
  Collection> result = existingRetriever.getApplicationListeners();
  if (result != null) {
    return result;
  }
}
​
// 解析event对应的监听器
return retrieveApplicationListeners(eventType, sourceType, newRetriever);
复制代码

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retrieveApplicationListeners（监听器匹配）

private final DefaultListenerRetriever defaultRetriever = new DefaultListenerRetriever();
​
private Collection> retrieveApplicationListeners(
      ResolvableType eventType, @Nullable Class sourceType, @Nullable CachedListenerRetriever retriever) {
​
   // 存放event对应的所有监听器实例
   List> allListeners = new ArrayList<>();
  
   // retriever != null说明是第一次event匹配，需要解析
   Set> filteredListeners = (retriever != null ? new LinkedHashSet<>() : null);
   // 存放event对应的监听器beanName
   Set filteredListenerBeans = (retriever != null ? new LinkedHashSet<>() : null);
​
   Set> listeners;
   Set listenerBeans;
  
   // defaultRetriever存放了所有的监听器实例及beanName
   synchronized (this.defaultRetriever) {
      listeners = new LinkedHashSet<>(this.defaultRetriever.applicationListeners);
      listenerBeans = new LinkedHashSet<>(this.defaultRetriever.applicationListenerBeans);
   }
​
   // 遍历所有监听器实例，检索出event对应的监听器实例
   for (ApplicationListener listener : listeners) {
      // 是否能作为当前event的监听器
      if (supportsEvent(listener, eventType, sourceType)) {
         if (retriever != null) {
            filteredListeners.add(listener);
         }
         allListeners.add(listener);
      }
   }
​
   // 遍历所有监听器beanName，检索出event对应的监听器beanName
   if (!listenerBeans.isEmpty()) {
      // 获取bean工厂
      ConfigurableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
      for (String listenerBeanName : listenerBeans) {
         try {
            // 是否能作为当前event的监听器
            if (supportsEvent(beanFactory, listenerBeanName, eventType)) {
               // 获取监听器bean
               ApplicationListener listener =
                     beanFactory.getBean(listenerBeanName, ApplicationListener.class);
              
               // 如果listener不在改event对应的监听器集合中，但又符合该event
               if (!allListeners.contains(listener) && supportsEvent(listener, eventType, sourceType)) {
                  if (retriever != null) {
                     // 这块if-else没太懂,有没有大佬指点！！！
                     if (beanFactory.isSingleton(listenerBeanName)) {
                        filteredListeners.add(listener);
                     }
                     else {
                        filteredListenerBeans.add(listenerBeanName);
                     }
                  }
                  allListeners.add(listener);
               }
            }
            else {
               Object listener = beanFactory.getSingleton(listenerBeanName);
               if (retriever != null) {
                  filteredListeners.remove(listener);
               }
               allListeners.remove(listener);
            }
         }
         catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
         }
      }
   }
​
   // 排序，根据@Order注解，或者Ordered接口定义的优先级排序，值越小优先级越大
   AnnotationAwareOrderComparator.sort(allListeners);
  
   if (retriever != null) {
      // 将event对应的监听器缓存起来
      if (filteredListenerBeans.isEmpty()) {
         retriever.applicationListeners = new LinkedHashSet<>(allListeners);
         retriever.applicationListenerBeans = filteredListenerBeans;
      }
      else {
         retriever.applicationListeners = filteredListeners;
         retriever.applicationListenerBeans = filteredListenerBeans;
      }
   }
   return allListeners;
}
复制代码

上面源码一句话可以概括，获取到所有listener遍历，根据eventType, sourceType匹配到符合当前event的监听器

但其中会有些小细节

1. defaultRetriever存放了所有的监听器实例及beanName
2. retriever != null说明event是第一次来解析对应的监听器

---

invokeListener（通知对应的监听器）

获取event对应监听器分析完了，接下来就回过头来分析通知监听器的源码了～

protected void invokeListener(ApplicationListener listener, ApplicationEvent event) {
  // 获取error的处理器
  ErrorHandler errorHandler = getErrorHandler();
  
  // 如果存在errorHandler，则对doInvokeListener进行try-catch
  if (errorHandler != null) {
    try {
      // 通知监听器
      doInvokeListener(listener, event);
    }
    catch (Throwable err) {
      errorHandler.handleError(err);
    }
  }
  else {
    doInvokeListener(listener, event);
  }
}
​
private void doInvokeListener(ApplicationListener listener, ApplicationEvent event) {
  try {
    // 调用对应监听器实现的onApplicationEvent方法
    listener.onApplicationEvent(event);
  }
  catch (ClassCastException ex) {
    String msg = ex.getMessage();
    if (msg == null || matchesClassCastMessage(msg, event.getClass()) ||
        (event instanceof PayloadApplicationEvent &&
         matchesClassCastMessage(msg, ((PayloadApplicationEvent) event).getPayload().getClass()))) {
      Log loggerToUse = this.lazyLogger;
      if (loggerToUse == null) {
        loggerToUse = LogFactory.getLog(getClass());
        this.lazyLogger = loggerToUse;
      }
      if (loggerToUse.isTraceEnabled()) {
        loggerToUse.trace("Non-matching event type for listener: " + listener, ex);
      }
    }
    else {
      throw ex;
    }
  }
}
复制代码

invokeListener的内容也比较简单，就是调用对应监听器实现onApplicationEvent方法，实现通知效果～

---

扩展知识点

---

实现异步事件通知

在上面探究applicationEventMulticaster初始化源码时，我提到了，Spring的观察者模式默认是同步的，如下图所示

@Component
public class CustomListener implements ApplicationListener {
​
   @Override
   public void onApplicationEvent(@NonNull CustomEvent event) {
      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " CustomListener接收到事件～");
      System.out.println(JSONObject.toJSONString(event.getUserInfo()));
   }
​
}
复制代码

但是其底层也是支持通过线程池进行异步通知

那么该如何做呢？

在上面的applicationEventMulticaster初始化源码中，我们也能看到，如果容器中有beanName = applicationEventMulticaster的bean，就会将其作为事件多播器，所以我们可以自定义一个applicationEventMulticaster

@Configuration
public class SpringConfig {
​
   @Bean(name = "applicationEventMulticaster")
   public ApplicationEventMulticaster applicationEventMulticaster() {
      SimpleApplicationEventMulticaster simpleApplicationEventMulticaster = new SimpleApplicationEventMulticaster();
      simpleApplicationEventMulticaster.setTaskExecutor(Executors.newFixedThreadPool(10, new DefaultThreadFactory("custom")));
      return simpleApplicationEventMulticaster;
   }
​
}
复制代码

此时再次测试事件发布，可以看到打印的当前线程不是main线程了，而是使用我们自定义的线程池中的线程

---

自定义监听器执行异常处理器

如果，我们项目中定义了许多的监听器，那么为了避免在处理事件的时候出现异常，我们难免都会去进行**try-catch，会写出很多冗余代码。**

那么怎么解决呢？

其实，在上面分析invokeListener源码的时候我们也能直接看到，可以支持统一的ErrorHandler，而且对代码没有侵入性～

protected void invokeListener(ApplicationListener listener, ApplicationEvent event) {
  // 获取error的处理器
  ErrorHandler errorHandler = getErrorHandler();
  
  // 如果存在errorHandler，则对doInvokeListener进行try-catch
  if (errorHandler != null) {
    try {
      // 通知监听器
      doInvokeListener(listener, event);
    }
    catch (Throwable err) {
      errorHandler.handleError(err);
    }
  }
  else {
    doInvokeListener(listener, event);
  }
}
复制代码

自定义ErrorHandler

@Slf4j
public class CustomErrorHandler implements ErrorHandler {
​
   @Override
   public void handleError(@NonNull Throwable throwable) {
      System.out.println("自定义error处理");
      log.error("CustomErrorHandler", throwable);
   }
​
}
复制代码

@Bean(name = "applicationEventMulticaster")
public ApplicationEventMulticaster applicationEventMulticaster() {
   SimpleApplicationEventMulticaster simpleApplicationEventMulticaster = new SimpleApplicationEventMulticaster();
   simpleApplicationEventMulticaster.setTaskExecutor(Executors.newFixedThreadPool(10, new DefaultThreadFactory("custom")));
​
   // 设置自定义errorHandler
   simpleApplicationEventMulticaster.setErrorHandler(new CustomErrorHandler());
​
   return simpleApplicationEventMulticaster;
}
复制代码

@Component
public class CustomListener implements ApplicationListener {
​
   @Override
   public void onApplicationEvent(@NonNull CustomEvent event) {
      // 手动模拟异常
      int i = 1 / 0;
      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " CustomListener接收到事件～");
      System.out.println(JSONObject.toJSONString(event.getUserInfo()));
   }
​
}
复制代码

测试

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registerListeners（早期event发布、listener缓存）

在refesh方法中，会调用registerListeners注册监听器，在上面的retrieveApplicationListeners源码分析中，我们也说到了，会从defaultRetriever中拿到所有listener

而此时的registerListeners就是将listener缓存到defaultRetriever

此外，还有publishEvent中提到的earlyApplicationEvents

listener还未缓存，就开始调用publishEvent了，这时先将event缓存到earlyEventsToProcess中，待缓存完毕后进行事件发布～

protected void registerListeners() {
   // 缓存listener实例
   for (ApplicationListener listener : getApplicationListeners()) {
      getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener);
   }
​
   // 缓存listener beanName
   String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false);
   for (String listenerBeanName : listenerBeanNames) {
      getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);
   }
​
   // 发布早期事件（listener还未缓存，就开始调用publishEvent了，这时先缓存到earlyEventsToProcess中）
   Set earlyEventsToProcess = this.earlyApplicationEvents;
   // 发布早期事件，并将this.earlyApplicationEvents = null;
   this.earlyApplicationEvents = null;
   if (!CollectionUtils.isEmpty(earlyEventsToProcess)) {
      for (ApplicationEvent earlyEvent : earlyEventsToProcess) {
         getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(earlyEvent);
      }
   }
}
​
@Override
public void addApplicationListener(ApplicationListener listener) {
  synchronized (this.defaultRetriever) {
    Object singletonTarget = AopProxyUtils.getSingletonTarget(listener);
    if (singletonTarget instanceof ApplicationListener) {
      this.defaultRetriever.applicationListeners.remove(singletonTarget);
    }
    this.defaultRetriever.applicationListeners.add(listener);
    this.retrieverCache.clear();
  }
}
​
@Override
public void addApplicationListenerBean(String listenerBeanName) {
  synchronized (this.defaultRetriever) {
    this.defaultRetriever.applicationListenerBeans.add(listenerBeanName);
    this.retrieverCache.clear();
  }
}
复制代码

上面registerListeners会调用getApplicationListeners获取所有listener，哪这里是怎么获取的呢？

答案就是: Spring中存在ApplicationListenerDetector实现了BeanPostProcessor，如果bean instanceof ApplicationListener，且是单例bean，则会添加到AbstractApplicationContext类的applicationListeners这个集合中

getApplicationListeners也是直接获取的applicationListeners

public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) {
   if (bean instanceof ApplicationListener) {
      // potentially not detected as a listener by getBeanNamesForType retrieval
      Boolean flag = this.singletonNames.get(beanName);
      if (Boolean.TRUE.equals(flag)) {
         // singleton bean (top-level or inner): register on the fly
         this.applicationContext.addApplicationListener((ApplicationListener) bean);
      }
      else if (Boolean.FALSE.equals(flag)) {
         if (logger.isWarnEnabled() && !this.applicationContext.containsBean(beanName)) {
            // inner bean with other scope - can't reliably process events
            logger.warn("Inner bean '" + beanName + "' implements ApplicationListener interface " +
                  "but is not reachable for event multicasting by its containing ApplicationContext " +
                  "because it does not have singleton scope. Only top-level listener beans are allowed " +
                  "to be of non-singleton scope.");
         }
         this.singletonNames.remove(beanName);
      }
   }
   return bean;
}