汪偉俊 | 作者

Java技術(shù)迷 | 出品

相信大家都學(xué)過(guò)Java中的GUI，不知道你們對(duì)GUI中的事件機(jī)制有沒(méi)有產(chǎn)生過(guò)好奇心，當(dāng)我們點(diǎn)擊按鈕時(shí)，就可以觸發(fā)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)擊事件，這一過(guò)程究竟是如何實(shí)現(xiàn)的呢？本篇文章我們就來(lái)聊一聊Java中的事件監(jiān)聽(tīng)機(jī)制。

在了解事件監(jiān)聽(tīng)機(jī)制之前，我們先來(lái)學(xué)習(xí)一個(gè)設(shè)計(jì)模式——觀察者模式，事件監(jiān)聽(tīng)機(jī)制的原理就是它。

場(chǎng)景設(shè)置

假設(shè)現(xiàn)在有一個(gè)需求，你正在運(yùn)營(yíng)一個(gè)有關(guān)天氣的接口，要求是可以將天氣信息推送出去，前提是接入了該接口的開(kāi)發(fā)者才能收到天氣信息，該如何實(shí)現(xiàn)呢？

首先我們來(lái)創(chuàng)建一個(gè)類：

package com.wwj.spring.guanchazhe;

/**
 * 顯示天氣信息
 */
public class PushWeather {

    private int temperature;
    private int humidity;
    private int airPressure;

    public void update(int temperature, int humidity, int airPressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.airPressure = airPressure;
        show();
    }

    public void show() {
        System.out.print("溫度:" + temperature + "\t");
        System.out.print("濕度:" + humidity + "\t");
        System.out.print("氣壓:" + airPressure + "\t");
        System.out.println();
    }
}

該類模擬的是第三方開(kāi)發(fā)者接入我們的數(shù)據(jù)接口，顯示天氣信息，其中成員屬性分別為溫度、濕度和氣壓，并提供update方法用于更新數(shù)據(jù)（該方法是由其它類調(diào)用的）。

繼續(xù)創(chuàng)建一個(gè)類：

public class WeatherDataInterface {

    private int temperature;
    private int humidity;
    private int airPressure;
    private PushWeather pushWeather;

    public WeatherDataInterface(PushWeather pushWeather) {
        this.pushWeather = pushWeather;
    }

    public void update() {
        pushWeather.update(temperature, humidity, airPressure);
    }

    public void updateWeatherData(int temperature, int humidity, int airPressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.airPressure = airPressure;
        update();
    }
}

該類就是天氣數(shù)據(jù)接口類，類中包含了第三方開(kāi)發(fā)者PushWeather，當(dāng)我們調(diào)用updateWeatherData更新接口中的天氣信息時(shí)，它會(huì)同步調(diào)用第三方開(kāi)發(fā)者的update方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，下面我們就來(lái)試一試：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        PushWeather pushWeather = new PushWeather();
        WeatherDataInterface wdi = new WeatherDataInterface(pushWeather);
        wdi.updateWeatherData(10, 20, 30);
        System.out.println("更新天氣數(shù)據(jù)");
        wdi.updateWeatherData(20, 30, 40);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

溫度:10 濕度:20 氣壓:30 
更新天氣數(shù)據(jù)
溫度:20 濕度:30 氣壓:40

這種實(shí)現(xiàn)方式是有很大弊端的，因?yàn)槿绻钟幸粋€(gè)第三方開(kāi)發(fā)者要接入你的接口，那么修改的代碼將會(huì)非常多，不信來(lái)看看，首先創(chuàng)建第三方開(kāi)發(fā)者：

public class Baidu {

    private int temperature;
    private int humidity;
    private int airPressure;

    public void update(int temperature, int humidity, int airPressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.airPressure = airPressure;
        show();
    }

    public void show() {
        System.out.print("百度接入————溫度:" + temperature + "\t");
        System.out.print("百度接入————濕度:" + humidity + "\t");
        System.out.print("百度接入————?dú)鈮?" + airPressure + "\t");
        System.out.println();
    }
}

然后需要修改的是我們的天氣數(shù)據(jù)接口：

public class WeatherDataInterface {

    private int temperature;
    private int humidity;
    private int airPressure;
    private PushWeather pushWeather;
    private Baidu baidu;

    public WeatherDataInterface(PushWeather pushWeather,Baidu baidu) {
        this.pushWeather = pushWeather;
        this.baidu = baidu;
    }

    public void update() {
        pushWeather.update(temperature, humidity, airPressure);
        baidu.update(temperature,humidity,airPressure);
    }

    public void updateWeatherData(int temperature, int humidity, int airPressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.airPressure = airPressure;
        update();
    }
}

首先需要添加百度到成員變量，然后修改構(gòu)造方法，還需要修改update方法，讓其也能更新百度的數(shù)據(jù)，測(cè)試代碼：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        PushWeather pushWeather = new PushWeather();
        Baidu baidu = new Baidu();
        WeatherDataInterface wdi = new WeatherDataInterface(pushWeather,baidu);
        wdi.updateWeatherData(10, 20, 30);
        System.out.println("更新天氣數(shù)據(jù)");
        wdi.updateWeatherData(20, 30, 40);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

溫度:10 濕度:20 氣壓:30 
百度接入————溫度:10 百度接入————濕度:20 百度接入————?dú)鈮?30 
更新天氣數(shù)據(jù)
溫度:20 濕度:30 氣壓:40 
百度接入————溫度:20 百度接入————濕度:30 百度接入————?dú)鈮?40

觀察者模式

觀察者模式，又被稱為發(fā)布——訂閱模式，它定義了一種一對(duì)多的依賴關(guān)系，讓多個(gè)觀察者對(duì)象同時(shí)監(jiān)聽(tīng)某一個(gè)主題對(duì)象，當(dāng)該主題對(duì)象發(fā)生數(shù)據(jù)變化時(shí)，會(huì)通知所有的觀察者對(duì)象更新數(shù)據(jù)。很顯然，在剛才的案例中，第三方開(kāi)發(fā)者就是觀察者模式中的觀察者，而天氣數(shù)據(jù)接口就是主題對(duì)象，當(dāng)天氣數(shù)據(jù)接口發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)通知那些依賴于天氣接口的觀察者去更新自己的數(shù)據(jù)，所以剛才的案例是非常適合使用觀察者模式來(lái)進(jìn)行改造的，那怎么實(shí)現(xiàn)呢？

觀察者模式中有幾個(gè)非常重要的概念：

Subject：抽象主題，它是用于抽象觀察者的，因?yàn)橹黝}對(duì)象需要管理所有依賴于它的觀察者，所以必須對(duì)觀察者抽象，才能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理，提供接口注冊(cè)和注銷觀察者
ConcreteSubject：具體主題，它用于具體實(shí)現(xiàn)主題對(duì)象，它會(huì)將有關(guān)狀態(tài)存入具體的觀察者對(duì)象，在具體主題數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，會(huì)給所有已經(jīng)注冊(cè)的觀察者發(fā)送通知
Observer：抽象觀察者，它定義了一個(gè)接口，用于對(duì)觀察者進(jìn)行抽象
ConcreteObserver：具體觀察者，實(shí)現(xiàn)抽象觀察者接口，以便在得到主題對(duì)象的通知時(shí)更新自身數(shù)據(jù)

現(xiàn)在我們就來(lái)改造剛才的案例，首先創(chuàng)建抽象主題：

public interface Subject {

    // 注冊(cè)觀察者對(duì)象
    void register(Observer observer);

    // 移除觀察者對(duì)象
    void remove(Observer observer);

    // 通知所有觀察者更新數(shù)據(jù)
    void notify(int temperature, int humidity, int airPressure);
}

然后創(chuàng)建抽象觀察者：

public interface Observer {

    // 更新天氣數(shù)據(jù)
    void update(int temperature, int humidity, int airPressure);
}

接著具體實(shí)現(xiàn)主題：

public class WeatherDataSubject implements Subject {

    // 管理所有觀察者
    private Vector<Observer> vector;

    public WeatherDataSubject() {
        vector = new Vector<>();
    }

    @Override
    public void register(Observer observer) {
        vector.add(observer);
    }

    @Override
    public void remove(Observer observer) {
        vector.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notify(int temperature, int humidity, int airPressure) {
        for (Observer observer : vector) {
            observer.update(temperature, humidity, airPressure);
        }
    }
}

最后就是創(chuàng)建具體的觀察者，也就是第三方開(kāi)發(fā)者：

public class Baidu implements Observer {

    private int temperature;
    private int humidity;
    private int airPressure;

    public void show() {
        System.out.print("百度接入————溫度:" + temperature + "\t");
        System.out.print("百度接入————濕度:" + humidity + "\t");
        System.out.print("百度接入————?dú)鈮?" + airPressure + "\t");
        System.out.println();
    }

    @Override
    public void update(int temperature, int humidity, int airPressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.airPressure = airPressure;
        show();
    }
}

編寫(xiě)測(cè)試代碼：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Baidu baidu = new Baidu();
        WeatherDataSubject subject = new WeatherDataSubject();
        subject.register(baidu);
        subject.notify(10, 20, 30);
        System.out.println("更新天氣數(shù)據(jù)");
        subject.notify(20, 30, 40);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

百度接入————溫度:10 百度接入————濕度:20 百度接入————?dú)鈮?30 
更新天氣數(shù)據(jù)
百度接入————溫度:20 百度接入————濕度:30 百度接入————?dú)鈮?40

現(xiàn)在若是想接入新的第三方開(kāi)發(fā)者，那就變得非常簡(jiǎn)單了，首先創(chuàng)建新的開(kāi)發(fā)者：

public class Alibaba implements Observer {
    private int temperature;
    private int humidity;
    private int airPressure;

    public void show() {
        System.out.print("阿里巴巴接入————溫度:" + temperature + "\t");
        System.out.print("阿里巴巴接入————濕度:" + humidity + "\t");
        System.out.print("阿里巴巴接入————?dú)鈮?" + airPressure + "\t");
        System.out.println();
    }

    @Override
    public void update(int temperature, int humidity, int airPressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.airPressure = airPressure;
        show();
    }
}

然后修改測(cè)試代碼即可：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Baidu baidu = new Baidu();
        Alibaba alibaba = new Alibaba();
        WeatherDataSubject subject = new WeatherDataSubject();
        subject.register(baidu);
        subject.register(alibaba);
        subject.notify(10, 20, 30);
        System.out.println("更新天氣數(shù)據(jù)");
        subject.notify(20, 30, 40);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

百度接入————溫度:10 百度接入————濕度:20 百度接入————?dú)鈮?30 
阿里巴巴接入————溫度:10 阿里巴巴接入————濕度:20 阿里巴巴接入————?dú)鈮?30 
更新天氣數(shù)據(jù)
百度接入————溫度:20 百度接入————濕度:30 百度接入————?dú)鈮?40 
阿里巴巴接入————溫度:20 阿里巴巴接入————濕度:30 阿里巴巴接入————?dú)鈮?40

通過(guò)觀察者模式極大地解除了程序間的耦合，雖然主題對(duì)象中仍然依賴了一個(gè)集合類型，但它已經(jīng)被抽象化了，所以耦合度其實(shí)并不算很高，通過(guò)這種方式，我們?cè)诮尤胄碌拈_(kāi)發(fā)者時(shí)，只需向主題對(duì)象注冊(cè)即可，若是不想接入了，也可以注銷該開(kāi)發(fā)者。

事件監(jiān)聽(tīng)機(jī)制

了解觀察者模式之后，我們進(jìn)入本篇文章的重心，事件監(jiān)聽(tīng)機(jī)制。

在該模型中，有三個(gè)非常重要的概念：

事件
事件源
事件監(jiān)聽(tīng)器

其具體流程是：用戶操作（比如點(diǎn)擊）導(dǎo)致事件觸發(fā)，前提是事件監(jiān)聽(tīng)器已經(jīng)被注冊(cè)好了，事件觸發(fā)后會(huì)生成事件對(duì)象，此時(shí)事件對(duì)象會(huì)作為參數(shù)傳遞給事件監(jiān)聽(tīng)器，監(jiān)聽(tīng)器調(diào)用對(duì)應(yīng)的方法進(jìn)行處理。

在這里事件源就是主題對(duì)象，而事件監(jiān)聽(tīng)器就是觀察者，當(dāng)事件源發(fā)生變化時(shí)，主題對(duì)象就會(huì)通知所有的觀察者處理數(shù)據(jù)，那么接下來(lái)我們就來(lái)實(shí)現(xiàn)一下。首先創(chuàng)建事件接口：

public interface Event {

    // 事件回調(diào)
    void callback();
}

然后創(chuàng)建具體實(shí)現(xiàn)：

public class ValueEvent implements Event {

    // 事件三要素：事件源、事件發(fā)生事件、事件消息
    private Object source;
    private LocalDateTime when;
    private String msg;

    public void setSource(Object source) {
        this.source = source;
    }

    public void setWhen(LocalDateTime when) {
        this.when = when;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }

    public Object getSource() {
        return source;
    }

    public LocalDateTime getWhen() {
        return when;
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "ValueEvent{" +
                "source=" + source +
                ", when=" + when +
                ", msg='" + msg + '\'' +
                '}';
    }

    @Override
    public void callback() {
        System.out.println(this);
    }
}

創(chuàng)建監(jiān)聽(tīng)器接口：

public interface EventListener {

    // 觸發(fā)事件
    void triggerEvent(Event event);
}

實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽(tīng)器：

public class ValueChangeListener implements EventListener {

    @Override
    public void triggerEvent(Event event) {
        // 調(diào)用事件回調(diào)方法
        event.callback();
    }
}

最后編寫(xiě)事件源接口：

public interface EventSource {

    // 注冊(cè)監(jiān)聽(tīng)器
    void addListener(EventListener listener);

    // 通知所有監(jiān)聽(tīng)器
    void notifyListener();
}

實(shí)現(xiàn)事件源接口：

public class ValueSource implements EventSource {

    // 管理所有監(jiān)聽(tīng)器
    private Vector<EventListener> listeners;

    private String msg;

    public ValueSource() {
        listeners = new Vector<>();
    }

    @Override
    public void addListener(EventListener listener) {
        listeners.add(listener);
    }

    @Override
    public void notifyListener() {
        for (EventListener listener : listeners) {
            ValueEvent event = new ValueEvent();
            event.setSource(this);
            event.setWhen(LocalDateTime.now());
            event.setMsg("更新數(shù)據(jù):" + msg);
        }
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
        notifyListener();
    }
}

編寫(xiě)測(cè)試代碼：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        ValueSource source = new ValueSource();
        source.addListener(new ValueChangeListener());
        source.setMsg("50");
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

ValueEvent{source=com.wwj.spring.guanchazhe.click.ValueSource@1d81eb93, when=2021-05-22T13:19:26.806, msg='更新數(shù)據(jù):50'}

我們來(lái)仔細(xì)分析一下這個(gè)過(guò)程，首先我們創(chuàng)建了一個(gè)事件源：

ValueSource source = new ValueSource();

它相當(dāng)于觀察者模式中的主題對(duì)象，也就是被觀察者，當(dāng)被觀察者數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，通知所有監(jiān)聽(tīng)器進(jìn)行處理，所以我們?yōu)槠渥?cè)了一個(gè)監(jiān)聽(tīng)器：

source.addListener(new ValueChangeListener());

此時(shí)我們修改事件源的數(shù)據(jù)：

source.setMsg("50");

就會(huì)執(zhí)行setMsg方法：

public void setMsg(String msg) {
    this.msg = msg;
    notifyListener();
}

該方法又調(diào)用了notifyListener方法，通知所有監(jiān)聽(tīng)器處理：

@Override
public void notifyListener() {
    for (EventListener listener : listeners) {
        ValueEvent event = new ValueEvent();
        event.setSource(this);
        event.setWhen(LocalDateTime.now());
        event.setMsg("更新數(shù)據(jù):" + msg);
        listener.triggerEvent(event);
    }
}

在該方法中，首先需要?jiǎng)?chuàng)建事件，并設(shè)置事件源，也就是當(dāng)前對(duì)象，設(shè)置事件發(fā)生時(shí)間和消息，最后調(diào)用監(jiān)聽(tīng)器的事件處理方法：

@Override
public void triggerEvent(Event event) {
    // 調(diào)用事件回調(diào)方法
    event.callback();
}

該方法又調(diào)用了事件的回調(diào)方法：

@Override
public void callback() {
    System.out.println(this);
}

事件回調(diào)方法就輸出了當(dāng)前對(duì)象，以上就是整個(gè)事件監(jiān)聽(tīng)機(jī)制的流程。

總結(jié)

最后，我們通過(guò)這張圖，再總結(jié)一下事件監(jiān)聽(tīng)的整個(gè)流程：

首先創(chuàng)建事件源，并為其注冊(cè)事件
當(dāng)調(diào)用setMsg方法修改事件源中的數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)調(diào)用notifyListener方法通知所有監(jiān)聽(tīng)器
在notifyListener方法中會(huì)遍歷所有的監(jiān)聽(tīng)器，創(chuàng)建事件對(duì)象，并作為參數(shù)傳入監(jiān)聽(tīng)器的事件處理方法（triggerEvent）
監(jiān)聽(tīng)器的triggerEvent方法會(huì)調(diào)用事件的回調(diào)方法（callback）
回調(diào)方法用于編寫(xiě)具體的處理邏輯，比如輸出內(nèi)容給用戶反饋

好了，以上就是本篇文章的全部?jī)?nèi)容了。我覺(jué)得寫(xiě)的還算通俗易懂，希望對(duì)你入門(mén)有幫助吧！

本文作者：汪偉俊為Java技術(shù)迷專欄作者投稿，未經(jīng)允許請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載。

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