【云原生】Nacos中的事件发布与订阅--观察者模式
【云原生】Nacos中的事件发布与订阅--观察者模式
EventDispatcher
EventDispatcher在Nacos中是一个事件发布与订阅的类,也就是我们经常使用的Java设计模式——观察者模式
一般发布与订阅主要有三个角色
- 事件: 表示某些类型的事件动作,例如Nacos中的 本地数据发生变更事件
LocalDataChangeEvent - 事件源 : 事件源可以看成是一个动作,某个事件发生的动作,例如Nacos中本地数据发生了变更,就会通知给所有监听该事件的监听器
- 事件监听器： 事件监听器监听到事件源之后,会执行自己的一些业务处理,监听器必须要有回调方法供事件源回调
一个监听器可以监听多个事件,一个事件也可以被多个监听器监听
那我们看看这个类中的角色
事件
Event
/**事件定义接口,所有事件继承这个空接口**/
public interface Event {
}LocalDataChangeEvent
/**
* 本地数据发生变更的事件。
* @author Nacos
*/
public class LocalDataChangeEvent implements Event {
}事件监听器
AbstractEventListener
/**抽象事件监听器; 每个监听器需要实现onEvent()处理事件,和interest()将要监听的事件列表**/
static public abstract class AbstractEventListener {
public AbstractEventListener() {
/*自动注册到*/
EventDispatcher.addEventListener(this);
}
/**感兴趣的事件列表**/
abstract public List<Class<? extends Event>> interest();
/**处理事件**/
abstract public void onEvent(Event event);
}LongPollingService
/**
* 长轮询服务。负责处理
*
* @author Nacos
*/
@Service
public class LongPollingService extends AbstractEventListener {
@Override
public List<Class<? extends Event>> interest() {
List<Class<? extends Event>> eventTypes = new ArrayList<Class<? extends Event>>();
eventTypes.add(LocalDataChangeEvent.class);
return eventTypes;
}
@Override
public void onEvent(Event event) {
if (isFixedPolling()) {
// ignore
} else {
if (event instanceof LocalDataChangeEvent) {
LocalDataChangeEvent evt = (LocalDataChangeEvent)event;
scheduler.execute(new DataChangeTask(evt.groupKey, evt.isBeta, evt.betaIps));
}
}
}
}事件分发类
EventDispatcher
public class EventDispatcher {
/**事件与事件监听器的数据中心; 一个事件可以对应着多个监听器**/
static final CopyOnWriteArrayList<Entry> LISTENER_HUB = new CopyOnWriteArrayList<Entry>();
/**
* 新增监听器
*/
static public void addEventListener(AbstractEventListener listener) {
for (Class<? extends Event> type : listener.interest()) {
getEntry(type).listeners.addIfAbsent(listener);
}
}
/**
* 事件源调用的接口动作,告知某个事件发生了
*/
static public void fireEvent(Event event) {
if (null == event) {
throw new IllegalArgumentException();
}
for (AbstractEventListener listener : getEntry(event.getClass()).listeners) {
try {
listener.onEvent(event);
} catch (Exception e) {
log.error(e.toString(), e);
}
}
}事件源
例如当删除配置文件的时候,就需要触发本地数据变更事件，则需要调用
EventDispatcher.fireEvent(new LocalDataChangeEvent(groupKey));调用了fireEvent之后所有监听这个Event的监听器都将执行
listener.onEvent(event);
事件发布与订阅的使用方法有很多,但是基本模式都是一样的—观察者模式; 我们介绍一下其他的用法
Google Guava 中的EventBus
EventBus是Guava的事件处理机制，是设计模式中的观察者模式（生产/消费者编程模型）的优雅实现。对于事件监听和发布订阅模式，EventBus是一个非常优雅和简单解决方案，我们不用创建复杂的类和接口层次结构。
EventBucket
我们自定义一个类EventBucket,来初始化及注册一些监听器(订阅者)
@Component
public class EventBucket {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(EventBucket.class);
/**事件总线**/
private static EventBus asyncEventBus = new AsyncEventBus("asyncEventBus", Executors.newFixedThreadPool(5));
private static AtomicBoolean isInit = new AtomicBoolean(false);
private final List<AsyncListener> asyncListenerList;
/**将所有类型为AsyncListener的监听器注入**/
@Autowired
public EventBucket(List<AsyncListener> asyncListenerList) {
this.asyncListenerList = asyncListenerList;
}
@PostConstruct
public synchronized void init() {
//要将所有的事件监听者都在 EventBus中去注册
if (isInit.compareAndSet(false, true)) {
asyncListenerList.forEach(a -> asyncEventBus.register(a));
}
}
/**发送事件**/
public static void post(BaseEvent event) {
try {
asyncEventBus.post(event);
} catch (Throwable e) {
logger.error("EventBucket发送事件出错: " + e.getMessage(), e);
}
}
}BaseEvent
定义BaseEvent 这个类有个post方法,用来发送事件的;所有的**事件必须继承此类
public class BaseEvent {
public void post(){
EventBucket.post(this);
}
}AsyncListener
定义一个监听器空接口,所有继承此接口的监听器类都将被注册到EventBus中;
public interface AsyncListener {
}上面定义好了基本的类,那我们下面测试怎么使用发布以及订阅
首先订阅一个事件 TestEvent
public class TestEvent extends BaseEvent {
private Integer id;
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
}然后定义一个监听器 TestAsyncListener
@Component
public class TestAsyncListener implements AsyncListener {
@Subscribe
public void testEvent(TestEvent testEvent){
System.out.print("我是TestAsyncListener接收到了TestEvent通知"+testEvent.toString());
}
@Subscribe
public void test2Event(Test2Event test2Event){
System.out.print("我是TestAsyncListener接收到了test2Event通知"+test2Event.toString());
}
}用注解@Subscribe 就可以直接订阅事件了;
那么接下来开始发送一个事件;我们再SpringBoot启动完之后调用一下发送事件通知
@SpringBootApplication
public class ClientsApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ClientsApplication.class, args);
TestEvent event = new TestEvent();
event.setId(1);
//发布通知
event.post();
}
}启动完成之后,立马打印了
Spring事件驱动机制
这篇博客写的比较详细可以前往阅读 Spring事件驱动机制
Nacos中使用的监听扩展接口
- SpringApplicationRunListener
- ApplicationListener
SpringApplicationRunListener
SpringApplicationRunListener 接口的作用主要就是在Spring Boot 启动初始化的过程中可以通过SpringApplicationRunListener接口回调来让用户在启动的各个流程中可以加入自己的逻辑。 它也是 观察者模式,Spring为我们提供了这个监听器的扩展接口;它监听的就是SpringBoot启动初始化中下面的各个事件
SpringBoot启动过程的关键事件（按照触发顺序）包括： 1. 开始启动 2. Environment构建完成 3. ApplicationContext构建完成 4. ApplicationContext完成加载 5. ApplicationContext完成刷新并启动 6. 启动完成 7. 启动失败
package org.springframework.boot;
public interface SpringApplicationRunListener {
// 在run()方法开始执行时，该方法就立即被调用，可用于在初始化最早期时做一些工作
void starting();
// 当environment构建完成，ApplicationContext创建之前，该方法被调用
void environmentPrepared(ConfigurableEnvironment environment);
// 当ApplicationContext构建完成时，该方法被调用
void contextPrepared(ConfigurableApplicationContext context);
// 在ApplicationContext完成加载，但没有被刷新前，该方法被调用
void contextLoaded(ConfigurableApplicationContext context);
// 在ApplicationContext刷新并启动后，CommandLineRunners和ApplicationRunner未被调用前，该方法被调用
void started(ConfigurableApplicationContext context);
// 在run()方法执行完成前该方法被调用
void running(ConfigurableApplicationContext context);
// 当应用运行出错时该方法被调用
void failed(ConfigurableApplicationContext context, Throwable exception);
}StartingSpringApplicationRunListener
- 在这个监听类中,主要是做了一些系统属性的设置;如:
nacos.mode=stand alone / cluster
nacos.function.mode=All/config/naming
nacos.local.ip=InetUtils.getSelfIp()@Override
public void environmentPrepared(ConfigurableEnvironment environment) {
if (STANDALONE_MODE) {
System.setProperty(MODE_PROPERTY_KEY_STAND_MODE, "stand alone");
} else {
System.setProperty(MODE_PROPERTY_KEY_STAND_MODE, "cluster");
}
if (FUNCTION_MODE == null) {
System.setProperty(MODE_PROPERTY_KEY_FUNCTION_MODE, "All");
} else if(SystemUtils.FUNCTION_MODE_CONFIG.equals(FUNCTION_MODE)){
System.setProperty(MODE_PROPERTY_KEY_FUNCTION_MODE, SystemUtils.FUNCTION_MODE_CONFIG);
} else if(SystemUtils.FUNCTION_MODE_NAMING.equals(FUNCTION_MODE)) {
System.setProperty(MODE_PROPERTY_KEY_FUNCTION_MODE, SystemUtils.FUNCTION_MODE_NAMING);
}
System.setProperty(LOCAL_IP_PROPERTY_KEY, LOCAL_IP);
}- 还有顺便再启动结束之前,每秒中打印一次日志 Nacos is starting…
ApplicationListener
ApplicationListener 就是spring的监听器，能够用来监听事件，典型的观察者模式
@FunctionalInterface
public interface ApplicationListener<E extends ApplicationEvent> extends EventListener {
/**
* Handle an application event.
* @param event the event to respond to
*/
void onApplicationEvent(E event);
}ApplicationEvent 是事件的抽象类; 具体的事件必须继承这个类;
Nacos中StandaloneProfileApplicationListener
public class StandaloneProfileApplicationListener implements ApplicationListener<ApplicationEnvironmentPreparedEvent>,
PriorityOrdered {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(StandaloneProfileApplicationListener.class);
@Override
public void onApplicationEvent(ApplicationEnvironmentPreparedEvent event) {
ConfigurableEnvironment environment = event.getEnvironment();
if (environment.getProperty(STANDALONE_MODE_PROPERTY_NAME, boolean.class, false)) {
environment.addActiveProfile(STANDALONE_SPRING_PROFILE);
}
if (logger.isInfoEnabled()) {
logger.info("Spring Environment's active profiles : {} in standalone mode : {}",
Arrays.asList(environment.getActiveProfiles()),
STANDALONE_MODE
);
}
}
@Override
public int getOrder() {
return HIGHEST_PRECEDENCE;
}
}这里的监听器的泛型传的ApplicationEnvironmentPreparedEvent
这个事件是SpringBoot内置的事件;
SpringApplication启动并且Environment首次可用于检查和修改时发布的事件,也就是说通过ApplicationEnvironmentPreparedEvent可以拿到Environment的属性;
在这里这个监听器的作用就是拿到 ConfigurableEnvironment,然后如果是单机模式standalone就设置一下ActiveProfile
EnvironmentPostProcessor加载外部配置文件
SpringBoot支持动态的读取文件，留下的扩展接口
org.springframework.boot.env.EnvironmentPostProcessor。这个接口是spring包下的，使用这个进行配置文件的集中管理，而不需要每个项目都去配置配置文件。
NacosDefaultPropertySourceEnvironmentPostProcessor加载Nacos配置文件
加载这个类是加载core模块下面的META-INF/nacos-default.properties 配置文件的;
public class NacosDefaultPropertySourceEnvironmentPostProcessor implements EnvironmentPostProcessor, Ordered {
@Override
public void postProcessEnvironment(ConfigurableEnvironment environment, SpringApplication application) {
ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader(application);
processPropertySource(environment, resourceLoader);
}
}Spring Factories SPI扩展机制
Spring Boot中有一种非常解耦的扩展机制：Spring Factories。这种扩展机制实际上是仿照Java中的SPI扩展机制来实现的
简单的总结下java SPI机制的思想。我们系统里抽象的各个模块，往往有很多不同的实现方案，比如日志模块的方案，xml解析模块、jdbc模块的方案等。面向的对象的设计里，我们一般推荐模块之间基于接口编程，模块之间不对实现类进行硬编码。一旦代码里涉及具体的实现类，就违反了可拔插的原则，如果需要替换一种实现，就需要修改代码。为了实现在模块装配的时候能不在程序里动态指明，这就需要一种服务发现机制;
在Dubbo中也定义了SPI机制;
在Spring中也有一种类似与Java SPI的加载机制。它在META-INF/spring.factories文件中配置接口的实现类名称，然后在程序中读取这些配置文件并实例化。 这种自定义的SPI机制是Spring Boot Starter实现的基础。
我们看上面说的Nacos中的几个类,并没有打上@Component等等Spring中的注解,没有这些注解那么他们是怎么被加载到Spring容器中被管理的呢？
我们打开文件 core/resources/META-INF/spring.factories
# ApplicationListener
org.springframework.context.ApplicationListener=\
com.alibaba.nacos.core.listener.StandaloneProfileApplicationListener
# EnvironmentPostProcessor
org.springframework.boot.env.EnvironmentPostProcessor=\
com.alibaba.nacos.core.env.NacosDefaultPropertySourceEnvironmentPostProcessor
# SpringApplicationRunListener
org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener=\
com.alibaba.nacos.core.listener.LoggingSpringApplicationRunListener,\
com.alibaba.nacos.core.listener.StartingSpringApplicationRunListener上面提及到的几个类的全类名都在这个文件中;
- Spring Factories实现原理是什么 spring-core包里定义了SpringFactoriesLoader类，这个类实现了检索META-INF/spring.factories文件，并获取指定接口的配置的功能
具体的实现原理,后面可以再写一篇文章;