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事件驱动模型是软件系统平台中的一个重要区域

作者:佚名 来源:程序员杂志 2007年11月4日

关键字: java 处理 框架

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事件驱动模型

  事件驱动模型是软件系统平台中的一个重要区域,现代软件系统大量地使用事件驱动的处理方法,尤其在用户界面方面。虽然如此,过去在软件开发语言中一直没有融入事件处理的因子,直到.NET的出现,才将事件处理的工作负荷一部分的分派给编译器,从而稍微减轻开发者的负担。

  下图显示事件模型的组成份子:


  Subscriber需事先和publisher预订要接受其发布的某事件(下图a1),publisher在某事件发生以后,必需先生成该事件的相关数据对象(下图a2.1),然后通过方法调用来通知subscriber(下图a2.2),也就是用回调(callback)的方式来通知subscriber。当然在预订的时候,并不一定要由subscriber自身来预订,也可以由另一个对象来帮忙预订。其动态图形示意如下:


  本文并不探讨异步的信息传送,也就是在整个事件的处理过程当中,publisher和subscriber 对象皆需要同时存在。如果对于离线(offline)的方式来处理事件有兴趣的话,请参阅Java的JMS(Java Message Service)和.NET的LCE(Loosely Coupled Events)。

  事件是什么?

  那么,到底事件是什么?在软件系统中要如何表达一个事件?一个事件应该包括两个东西:识别事件的名称(event identity),和事件的相关的数据(event data)。例如,一个键盘按键被按下的事件可能叫KeyPressedEvent,事件数据则为该按键的代码。

  先前提到发布事件是用调用方法的方式(回调),不过有一个问题,就是publisher无法事先知道subscriber的类型。在Java的编码模式当中,回调可以使用接口模式,也就是publisher必需事先定义好一个在发布事件中使用的接口,subscriber实现该接口中的方法,publisher则通过调用接口中的方法来完成发布事件的工作。如下图:


  这样,在Java的编码模式中,一个事件的识别名称就是接口名称和其中的方法名称,而事件数据则自然是接口方法的参数了。Java对于这个接口的命名风格为XXXListener,顾名思义就是某事件的倾听者。例如:

public interface KeyListener extends EventListener {
 public void keyTyped(KeyEvent e);
 public void keyPressed(KeyEvent e);
 public void keyReleased(KeyEvent e);
}

  由于一个接口中可以包含多个方法,所以Java在设计事件的时候,是将一组相关联的事件放在一起,这样设计的优点是可以很好的将事件做分类,并且在publisher中如果要处理的事件较多的话,可以使用比较少的成员变量来记录subscribers。缺点是如果subscriber只对事件接口中的部分事件有兴趣,也必需要全盘实现该接口(所以在AWT里有java.awt.event.XXXAdapter抽象辅助类)。另一个缺点则是必需要为每一类事件定义一个接口类型,即使可能大部分的事件只有极少的方法。

  微软在为C#语言命名的时候,就刻意隐喻C#是从C/C++为基础发展而得的面向对象程序语言,始祖绝不是Java,所以肯定要保留一些C/C++的语言机制。在C/C++里面对回调的设计方式就是用函数指针,想当然C#也希望直接使用类似函数调用的方式来做为事件发布的方法。如下图:


  所以C#期望使用函数指针类型来作为事件的识别名称,然后用函数的参数来传递事件数据。我们先用一段C++代码来描绘这幅图画:

Event type definition:
// 定义KeyPressedCallback 为一个函数指针的类型,
// 该函数接受一个整数型参数,无返回值
typedef void (*KeyPressedCallback)(int keyCode);

Publisher:
class Publisher
{
 public KeyPressedCallback KeyPressedSink = null;
 ...
 void FireEvent(int KeyCode)
 {
  if (KeyPressedSink != null)
  (*KeyPressedSink)(keyCode);//callback
 }
}

Subscriber:
void KeyPressedHandler(int keyCode)
{
 ...
}
...
Publisher publisher = new Publisher();
//register
publisher.KeyPressedSink = &KeyPressedHandler;

  一个当代的纯面向对象程序语言,是肯定希望要把造成程序复杂和不易维护的指针给去除的。所以在C#语言机制当中,势必要创造新的元素来取代,于是delegate(委托)出现了。如下:

Event type definition:

// 定义KeyPressedDelegate 为一个类似函数指针的类型,
// 该函数接受一个整数型参数,无返回值
delegate void KeyPressedDelegate(int keyCode);

Publisher:
class Publisher
{
 public KeyPressedDelegate KeyPressed = null;
 ...
 void FireEvent(int KeyCode)
 {
  if (KeyPressed != null)
   KeyPressed(keyCode);
 }
}

Subscriber:
void KeyPressedHandler(int keyCode)
{
 ...
}
...
Publisher publisher = new Publisher();
//register
publisher.KeyPressed = KeyPressedHandler;

  一开始,你可以把KeyPressedDelegate当成是与函数指针相类似的东西,通过它你可以引用一个实例方法或静态方法,就好像引用一个对象一样。然后可以通过这个delegate直接调用其引用的方法。但是下面你会看到delegate更扩大了其引用能力。
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