快速Android开发系列通信篇之EventBus(1)

概述及基本概念

EventBus是一个Android端优化的publish/subscribe消息总线,简化了应用程序内各组件间、组件与后台线程间的通信。比如请求网络,等网络返回时通过Handler或Broadcast通知UI,两个Fragment之间需要通过Listener通信,这些需求都可以通过EventBus实现。

作为一个消息总线,有三个主要的元素:

Event:事件
Subscriber:事件订阅者,接收特定的事件
Publisher:事件发布者,用于通知Subscriber有事件发生

Event

Event可以是任意类型的对象。

Subscriber

在EventBus中,使用约定来指定事件订阅者以简化使用。即所有事件订阅都都是以onEvent开头的函数,具体来说,函数的名字是onEvent,onEventMainThread,onEventBackgroundThread,onEventAsync这四个,这个和ThreadMode有关,后面再说。

Publisher

可以在任意线程任意位置发送事件,直接调用EventBus的post(Object)方法,可以自己实例化EventBus对象,但一般使用默认的单例就好了:EventBus.getDefault(),根据post函数参数的类型,会自动调用订阅相应类型事件的函数。

ThreadMode

前面说了,Subscriber函数的名字只能是那4个,因为每个事件订阅函数都是和一个ThreadMode相关联的,ThreadMode指定了会调用的函数。有以下四个ThreadMode:

PostThread:事件的处理在和事件的发送在相同的进程,所以事件处理时间不应太长,不然影响事件的发送线程,而这个线程可能是UI线程。对应的函数名是onEvent。
MainThread: 事件的处理会在UI线程中执行。事件处理时间不能太长,这个不用说的,长了会ANR的,对应的函数名是onEventMainThread。
BackgroundThread:事件的处理会在一个后台线程中执行,对应的函数名是onEventBackgroundThread,虽然名字是BackgroundThread,事件处理是在后台线程,但事件处理时间还是不应该太长,因为如果发送事件的线程是后台线程,会直接执行事件,如果当前线程是UI线程,事件会被加到一个队列中,由一个线程依次处理这些事件,如果某个事件处理时间太长,会阻塞后面的事件的派发或处理。
Async:事件处理会在单独的线程中执行,主要用于在后台线程中执行耗时操作,每个事件会开启一个线程(有线程池),但最好限制线程的数目。
根据事件订阅都函数名称的不同,会使用不同的ThreadMode,比如果在后台线程加载了数据想在UI线程显示,订阅者只需把函数命名为onEventMainThread。

简单使用

基本的使用步骤就是如下4步

定义事件类型:
public class MyEvent {}
定义事件处理方法:
public void onEventMainThread
注册订阅者:
EventBus.getDefault().register(this)
发送事件:
EventBus.getDefault().post(new MyEvent())

实现

EventBus使用方法很简单,但用一个东西,如果不了解它的实现用起来心里总是没底,万一出问题咋办都不知道,所以还是研究一下它的实现,肯定要Read the fucking Code。其实主要是EventBus这一个类,在看看Code时需要了解几个概念与成员,了解了这些后实现就很好理解了。

EventType:onEvent*函数中的参数,表示事件的类型
Subscriber:订阅源,即调用register注册的对象,这个对象内包含onEvent*函数
SubscribMethod:Subscriber内某一特定的onEvent*方法,内部成员包含一个Method类型的method成员表示这个onEvent*方法,一个ThreadMode成员threadMode表示事件的处理线程,一个Class<?>类型的eventType成员表示事件的类型EventType
Subscription,表示一个订阅对象,包含订阅源Subscriber,订阅源中的某一特定方法SubscribMethod,这个订阅的优先级priopity
了解了以上几个概念后就可以看EventBus中的几个重要成员了

// EventType -> List<Subscription>,事件到订阅对象之间的映射
private final Map<Class<?>, CopyOnWriteArrayList<Subscription>> subscriptionsByEventType;

// Subscriber -> List<EventType>,订阅源到它订阅的的所有事件类型的映射
private final Map<Object, List<Class<?>>> typesBySubscriber;

// stickEvent事件,后面会看到
private final Map<Class<?>, Object> stickyEvents;

// EventType -> List<? extends EventType>,事件到它的父事件列表的映射。即缓存一个类的所有父类
private static final Map<Class<?>, List<Class<?>>> eventTypesCache = new HashMap<Class<?>, List<Class<?>>>();

注册事件:Register

通过EventBus.getDefault().register方法可以向EventBus注册来订阅事件,register有很多种重载形式,但大都被标记为Deprecated了,所以还是不用为好,前面说了事件处理方法都是以onEvent开头,其实是可以通过register方法修改的,但相应的方法被废弃了,还是不要用了,就用默认的onEvent,除下废弃的register方法,还有以下4个publicregister方法

public void register(Object subscriber) {
    register(subscriber, defaultMethodName, false, 0);
}

public void register(Object subscriber, int priority) {
    register(subscriber, defaultMethodName, false, priority);
}

public void registerSticky(Object subscriber) {
    register(subscriber, defaultMethodName, true, 0);
}

public void registerSticky(Object subscriber, int priority) {
    register(subscriber, defaultMethodName, true, priority);
}

可以看到,这4个方法都调用了同一个方法:

private synchronized void register(Object subscriber, String methodName, boolean sticky, int priority) {
    List<SubscriberMethod> subscriberMethods = subscriberMethodFinder.findSubscriberMethods(subscriber.getClass(),
methodName);
    for (SubscriberMethod subscriberMethod : subscriberMethods) {
        subscribe(subscriber, subscriberMethod, sticky, priority);
    }
}

第一个参数就是订阅源,第二个参数就是用到指定方法名约定的,默认为onEvent开头,说默认是其实是可以通过参数修改的,但前面说了,方法已被废弃,最好不要用。第三个参数表示是否是Sticky Event,第4个参数是优先级,这两个后面再说。

在上面这个方法中,使用了一个叫SubscriberMethodFinder的类,通过其findSubscriberMethods方法找到了一个SubscriberMethod列表,前面知道了SubscriberMethod表示Subcriber内一个onEvent*方法,可以看出来SubscriberMethodFinder类的作用是在Subscriber中找到所有以methodName(即默认的onEvent)开头的方法,每个找到的方法被表示为一个SubscriberMethod对象。

SubscriberMethodFinder就不再分析了,但有两点需要知道:

所有事件处理方法必需是public void类型的,并且只有一个参数表示EventType
findSubscriberMethods不只查找Subscriber内的事件处理方法,同时还会查到它的继承体系中的所有基类中的事件处理方法
找到Subscriber中的所有事件处理方法后,会对每个找到的方法(表示为SubscriberMethod对象)调用subscribe方法注册。subscribe方法干了三件事:

根据SubscriberMethod中的EventType类型将Subscribtion对象存放在subscriptionsByEventType中。建立EventTypeSubscription的映射,每个事件可以有多个订阅者。
根据SubscriberEventType存放在typesBySubscriber中,建立SubscriberEventType的映射,每个Subscriber可以订阅多个事件。
如果是Sticky类型的订阅者,直接向它发送上个保存的事件(如果有的话)。
通过SubscriberEventType的映射,我们就可以很方便地使一个Subscriber取消接收事件,通过EventTypeSucscribtion的映射,可以方便地将相应的事件发送到它的每一个订阅者。

Post事件

直接调用`EventBus.getDefault().post(Event)就可以发送事件,根据Event的类型就可以发送到相应事件的订阅者。

public void post(Object event) {
    PostingThreadState postingState = currentPostingThreadState.get();
    List<Object> eventQueue = postingState.eventQueue;
    eventQueue.add(event);
    if (postingState.isPosting) {
        return;
    } else {
        postingState.isMainThread = Looper.getMainLooper() == Looper.myLooper();
        postingState.isPosting = true;
        if (postingState.canceled) {
            throw new EventBusException("Internal error. Abort state was not reset");
        }
        try {
            while (!eventQueue.isEmpty()) {
                postSingleEvent(eventQueue.remove(0), postingState);
            }
        } finally {
            postingState.isPosting = false;
            postingState.isMainThread = false;
            }
    }
}

可以看到post内使用了PostingThreadState的对象,并且是ThreadLocal,来看PostingThreadState的定义:

final static class PostingThreadState {
    List<Object> eventQueue = new ArrayList<Object>();
    boolean isPosting;
    boolean isMainThread;
    Subscription subscription;
    Object event;
    boolean canceled;
}

主要是有个成员eventQueue,由于是ThreadLocal,所以结果就是,每个线程有一个PostingThreadState对象,这个对象内部有一个事件的队列,并且有一个成员isPosting表示现在是否正在派发事件,当发送事件开始时,会依次取出队列中的事件发送出去,如果正在派发事件,那么post直接把事件加入队列后返回,还有个成员isMainThread,这个成员在实际派发事件时会用到,在postSingleEvent中会用到。

private void postSingleEvent(Object event, PostingThreadState postingState) throws Error {
    Class<? extends Object> eventClass = event.getClass();
    List<Class<?>> eventTypes = findEventTypes(eventClass); // 1
    boolean subscriptionFound = false;
    int countTypes = eventTypes.size();
    for (int h = 0; h < countTypes; h++) { // 2
        Class<?> clazz = eventTypes.get(h);
        CopyOnWriteArrayList<Subscription> subscriptions;
        synchronized (this) {
            subscriptions = subscriptionsByEventType.get(clazz);
        }
        if (subscriptions != null && !subscriptions.isEmpty()) { // 3
            for (Subscription subscription : subscriptions) {
                postingState.event = event;
                postingState.subscription = subscription;
                boolean aborted = false;
                try {
                    postToSubscription(subscription, event, postingState.isMainThread); // 4
                    aborted = postingState.canceled;
                } finally {
                    postingState.event = null;
                    postingState.subscription = null;
                    postingState.canceled = false;
                }
                if (aborted) {
                    break;
                }
            }
            subscriptionFound = true;
        }
    }
    if (!subscriptionFound) {
        Log.d(TAG, "No subscribers registered for event " + eventClass);
        if (eventClass != NoSubscriberEvent.class && eventClass != SubscriberExceptionEvent.class) {
            post(new NoSubscriberEvent(this, event));
        }
    }
}

来看一下postSingleEvent这个函数,首先看第一点,调用了findEventTypes这个函数,代码不帖了,这个函数的应用就是,把这个类的类对象、实现的接口及父类的类对象存到一个List中返回.

接下来进入第二步,遍历第一步中得到的List,对List中的每个类对象(即事件类型)执行第三步操作,即找到这个事件类型的所有订阅者向其发送事件。可以看到,当我们Post一个事件时,这个事件的父事件(事件类的父类的事件)也会被Post,所以如果有个事件订阅者接收Object类型的事件,那么它就可以接收到所有的事件

还可以看到,实际是通过第四步中的postToSubscription来发送事件的,在发送前把事件及订阅者存入了postingState中。再来看postToSubscription

private void postToSubscription(Subscription subscription, Object event, boolean isMainThread) {
    switch (subscription.subscriberMethod.threadMode) {
    case PostThread:
        invokeSubscriber(subscription, event);
        break;
    case MainThread:
        if (isMainThread) {
            invokeSubscriber(subscription, event);
        } else {
            mainThreadPoster.enqueue(subscription, event);
        }
        break;
    case BackgroundThread:
        if (isMainThread) {
            backgroundPoster.enqueue(subscription, event);
        } else {
            invokeSubscriber(subscription, event);
        }
        break;
    case Async:
        asyncPoster.enqueue(subscription, event);
        break;
    default:
        throw new IllegalStateException("Unknown thread mode: " + subscription.subscriberMethod.threadMode);
    }
}

这里就用到ThreadMode了:

如果是PostThread,直接执行
如果是MainThread,判断当前线程,如果本来就是UI线程就直接执行,否则加入mainThreadPoster队列
如果是后台线程,如果当前是UI线程,加入backgroundPoster队列,否则直接执行
如果是Async,加入asyncPoster队列

BackgroundPoster

private final PendingPostQueue queue;

public void enqueue(Subscription subscription, Object event) {
    PendingPost pendingPost = PendingPost.obtainPendingPost(subscription, event);
    synchronized (this) {
        queue.enqueue(pendingPost);
        if (!executorRunning) {
            executorRunning = true;
            EventBus.executorService.execute(this);
        }
    }
}

代码比较简单,其实就是,待发送的事件被封装成了PendingPost对象,PendingPostQueue是一个PendingPost对象的队列,当enqueue时就把这个事件放到队列中,BackgroundPoster其实就是一个Runnable对象,当enqueue时,如果这个Runnable对象当前没被执行,就将BackgroundPoster加入EventBus中的一个线程池中,当BackgroundPoster被执行时,会依次取出队列中的事件进行派发。当长时间无事件时BackgroundPoster所属的线程被会销毁,下次再Post事件时再创建新的线程。

HandlerPoster

mainThreadPoster是一个HandlerPoster对象,HandlerPoster继承自Handler,构造函数中接收一个Looper对象,当向HandlerPoster enqueue事件时,会像BackgroundPoster一样把这个事件加入队列中, 只是如果当前没在派发消息就向自身发送Message

void enqueue(Subscription subscription, Object event) {
    PendingPost pendingPost = PendingPost.obtainPendingPost(subscription, event);
    synchronized (this) {
        queue.enqueue(pendingPost);
        if (!handlerActive) {
            handlerActive = true;
            if (!sendMessage(obtainMessage())) {
                throw new EventBusException("Could not send handler message");
            }
        }
    }
}

handleMessage中会依次取出队列中的消息交由EventBus直接调用事件处理函数,而handleMessage执行所在的线程就是构造函数中传进来的Looper所属的线程,在EventBus中构造mainThreadPoster时传进来的是MainLooper,所以会在UI线程中执行。

AsyncPoster

AsyncPoster就简单了,把每个事件都加入线程池中处理

public void enqueue(Subscription subscription, Object event) {
    PendingPost pendingPost = PendingPost.obtainPendingPost(subscription, event);
    queue.enqueue(pendingPost);
    EventBus.executorService.execute(this);
}

Stick Event

通过registerSticky可以注册Stick事件处理函数,前面我们知道了,无论是register还是registerSticky最后都会调用Subscribe函数,在Subscribe中有这么一段代码:

也就是会根据事件类型从stickyEvents中查找是否有对应的事件,如果有,直接发送这个事件到这个订阅者。而这个事件是什么时候存起来的呢,同registerregisterSticky一样,和post一起的还有一个postSticky函数:

if (sticky) {
    Object stickyEvent;
    synchronized (stickyEvents) {
        stickyEvent = stickyEvents.get(eventType);
    }
    if (stickyEvent != null) {
        // If the subscriber is trying to abort the event, it will fail (event is not tracked in posting state)
        // --> Strange corner case, which we don't take care of here. postToSubscription(newSubscription, stickyEvent, Looper.getMainLooper() == Looper.myLooper()); } }

当通过postSticky发送一个事件时,这个类型的事件的最后一次事件会被缓存起来,当有订阅者通过registerSticky注册时,会把之前缓存起来的这个事件直接发送给它。

事件优先级Priority

register的函数重载中有一个可以指定订阅者的优先级,我们知道EventBus中有一个事件类型到List的映射,在这个映射中,所有的Subscription是按priority排序的,这样当post事件时,优先级高的会先得到机会处理事件。

优先级的一个应用就事,高优先级的事件处理函数可以终于事件的传递,通过cancelEventDelivery方法,但有一点需要注意,这个事件的ThreadMode必须是PostThread,并且只能终于它在处理的事件。

缺点

无法进程间通信,如果一个应用内有多个进程的话就没办法了

注意事项及要点

同一个onEvent函数不能被注册两次,所以不能在一个类中注册同时还在父类中注册
当Post一个事件时,这个事件类的父类的事件也会被Post。
Post的事件无Subscriber处理时会Post NoSubscriberEvent事件,当调用Subscriber失败时会Post SubscriberExceptionEvent事件。

其他

EventBus中还有个Util包,主要作用是可以通过AsyncExecutor执行一个Runnable,通过内部的RunnableEx(可以搜索异常的Runnable)当Runnable抛出异常时通过EventBus发消息显示错误对话框。没太大兴趣,不作分析

项目主页:https://github.com/greenrobot/EventBus

一个很简单的Demo,Activity中包含列表和详情两个Fragment,Activity启动时加载一个列表,点击列表后更新详情数据:EventBusDemo

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