用java实现事件驱动机制

由于项目需求，需要为Java提供一套支持事件驱动机制的类库，可以实现类似于C#中的event和delegate机制。众所周知，Java语言本身以及其标准库中并没有提供事件驱动机制的相关接口，虽然Swing（我且认为其不属于标准库，因为一般没人用:）中存在相关的类支持该机制以实现组件的事件处理，但它毕竟是与GUI相耦合的，而在其它类型的应用程序中使用起来显得就有些别扭，缺乏通用性。因此有必要实现一套通用的Java事件驱动机制类库，然后将其应用于通用的Java应用程序当中，虽然这并不是什么难事:)

让我们先考察一下C#的事件驱动机制编写方法。C#中提供的event关键字可以很容易的用来定义一个事件，然后通过向事件中添加事件处理函数（在C#中一般用委托（delegate）来引用一个函数），触发事件就可以调用相关的处理函数，也即是事件驱动的过程。例如：

//定义事件和对应的委托
public event MyDelegate Click;
public delegate void MyDelegate();

//定义委托
void OnClick(){
    console.writeline("you just clicked me!");
}

//将委托与事件关联
Click += OnClick;

//触发事件
Click();

上面的代码就是用C#实现的事件驱动机制的一个简单的例子，可见是非常简单的，这都源于C#在语言层面（其实是CLR）提供的便利。遗憾的是Java并不提供这样的便利，需要人为去实现。下面本文将提供两种实现事件驱动机制的方法，仅供参考。

1. 观察者模式

观察者模式是一种常用的设计模式，观察者（Observer)先通过订阅被观察对象（Subject)，这样一旦被观察者（Subject）发生某种变化，就会将变化通知观察者（Observer)。

这种设计模式刚好可以用于事件驱动机制，事件（event）相当于被观察对象（Subject)，一旦事件被触发，就会调用事件处理函数，可见事件处理函数（C#中的委托）可以看作是观察者。因此可以像如下这样实现上文中的功能。

/*事件类*/
public Event {
    //与事件相关的事件处理函数
    public ArrayList<Callback> callbackList;
    
    //事件触发函数
    public void emit(){
        for(Callback cb : callbackList){
            cb.run();
        }
    }
    
    //注册事件处理函数
    public registerCallback(Callback cb){
        callbackList.add(cb);
    }
}

/*事件处理函数类*/
public interface Callback {
    void run();
}

public OnClick implements Callback {
    //函数
    public void run(){
        System.out.println("you just clicked me!");
    }
    
    
/*实现事件驱动*/
Event e = new Event();  
//将OnClick事件处理函数注册到事件中
e.registerCallback(new OnClick()); 
//触发事件
e.emit();

上面的Java代码实现了一种简单的事件驱动机制，原理很简单，是一种典型的观察者模式的应用案例。

2. 利用反射

Java语言提供强大的反射功能，可以在运行时获取类的各个组成部分（比如类名、类成员函数、类属性等等）并对其进行操作。下面使用反射来实现简单的事件驱动机制。

/*事件处理类*/
public class EventHandler {
    //事件源
    private Object sender;
    //事件处理函数名称（用于反射）
    private String callback;
    
    public EventHandler(Object sender, String callback){
        this.sender = sender;
        this.callback = callback;
    }
    
    //事件触发
    public void emit(){
    Class senderType = this.sender.getClass();
    try {
        //获取并调用事件源sender的事件处理函数
        Method method = senderType.getMethod(this.callback);
        method.invoke(this.sender);
        } catch (Exception e2) {
            e2.printStackTrace();
        }
    }
}


/*事件源*/
public class Button(){
    /*可以在此设置Button类的相关属性，比如名字等*/
    private String name;
    ...
    
    
    //事件处理函数
    public void onClick(){
        System.out.println("you just clicked me!");
    }
}
    
    
/*实现事件驱动机制*/
Button b = new Button();
if(/*收到按钮点击信号*/){
    EventHandler e = new EventHandler(b, "onClick");
    e.emit();
}

上述代码展示了利用反射实现的事件驱动机制，利用反射机制的好处是其具有强大的扩展性，比如我的事件处理函数中可以引入一个EventArgs的形参，从而可以让事件本身带有参数，这样就可以让事件携带更多的信息，改写后的事件处理函数如下方的代码所示：

public class EventArgs {
    //参数
    String p1;
    Integer p2;
    ...
    
}

//onClick事件处理函数改写
public void onClick(Object sender, EventArgs e){
    //参数e提供更多的信息
    System.out.println("Hello, you clicked me! " + e.p1 + e.p2);
}

//触发函数emit改写
public void emit(EventArgs e){
Class senderType = this.sender.getClass();
try {
    //获取并调用事件源sender的事件处理函数
    Method method = senderType.getMethod(this.callback, this.getClass(), e.getClass());
    method.invoke(this.sender, this.sender, e);
    } catch (Exception e2) {
        e2.printStackTrace();
    }
}

是不是似曾相识？没错，和用C#写Winform窗体时，Visual studio为你自动生成的事件处理函数（代码中的onClick函数）几乎具有完全相同的形式，但此时我们是用Java实现的。

当然，除了以上提到的两种方法可以实现Java的事件驱动机制以外，还有一些其它的方法，比如可以利用Java的内部类来实现，笔者也曾写过一些示例代码，这里就不再冗言了，留待以后再讲。