EventBus源码剖析(4) -- 订阅记录

栏目: 编程工具 · 发布时间: 5年前

内容简介:当订阅者向由于把订阅记录内主要包括3个成员变量。

一、Subscription

当订阅者向 EventBus 注册时, EventBus 会扫描整个订阅者类,获取具体接收事件的方法,并构造出以下实例。每个订阅者可能有多个方法接收订阅事件,每个方法均会生成各自的 Subscription 作为接受事件的凭证。

由于把 Subscription 翻译为名词性的“订阅”后,和字面上动词性的“订阅”没法区分。所以本系列文章,把该词翻译为更贴切的名词“订阅记录”。这个词会将在后续文章继续沿用。

订阅记录内主要包括3个成员变量。 subscriber 表示订阅者类的实例, subscriberMethod 表示订阅者内部接受事件的方法,和表示订阅记录是否存活的 active

调用 EventBus#unregister(Object) 注销订阅者后, active 立即改为 false 。该值被负责队列事件投递的 EventBus#invokeSubscriber(PendingPost) 检查以避免 race conditions

final class Subscription {
    // 订阅者类的实例
    final Object subscriber;
    
    // 订阅事件的方法
    final SubscriberMethod subscriberMethod;

    // 订阅记录是否依然生效标志位,volatile修饰控制多线程可见性
    volatile boolean active;

    // 构造方法,构造之后默认接受事件
    Subscription(Object subscriber, SubscriberMethod subscriberMethod) {
        this.subscriber = subscriber;
        this.subscriberMethod = subscriberMethod;
        active = true;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object other) {
        if (other instanceof Subscription) {
            Subscription otherSubscription = (Subscription) other;
            return subscriber == otherSubscription.subscriber
                    && subscriberMethod.equals(otherSubscription.subscriberMethod);
        } else {
            return false;
        }
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return subscriber.hashCode() + subscriberMethod.methodString.hashCode();
    }
}

二、SubscriberMethod

具体到 Subscription 内部实现,里面还包含了 SubscriberMethod

前文已经提到,订阅者类通过 EventBus 的注解修饰并因此能被 EventBus 发现。 EventBus 通过注解处理器分析注解,和获取的订阅者方法信息构造成这个 SubscriberMethod 类,成为订阅者信息的索引。

public class SubscriberMethod {
    // 接收事件的方法实例
    final Method method;
    
    // 线程模式
    final ThreadMode threadMode;
    
    // 事件类型
    final Class<?> eventType;
    
    // 事件优先级
    final int priority;
    
    // 是否粘性事件
    final boolean sticky;
    
    // 此字符串用于提高比较效率
    String methodString;

    public SubscriberMethod(Method method, Class<?> eventType, ThreadMode threadMode, int priority, boolean sticky) {
        this.method = method;
        this.threadMode = threadMode;
        this.eventType = eventType;
        this.priority = priority;
        this.sticky = sticky;
    }
    
    // 比较两个订阅者方法
    @Override
    public boolean equals(Object other) {
        if (other == this) {
            return true;
        } else if (other instanceof SubscriberMethod) {
            checkMethodString();
            SubscriberMethod otherSubscriberMethod = (SubscriberMethod)other;
            otherSubscriberMethod.checkMethodString();
            // Don't use method.equals because of http://code.google.com/p/android/issues/detail?id=7811#c6
            return methodString.equals(otherSubscriberMethod.methodString);
        } else {
            return false;
        }
    }

    private synchronized void checkMethodString() {
        if (methodString == null) {
            // Method.toString has more overhead, just take relevant parts of the method
            StringBuilder builder = new StringBuilder(64);
            builder.append(method.getDeclaringClass().getName());
            builder.append('#').append(method.getName());
            builder.append('(').append(eventType.getName());
            methodString = builder.toString();
        }
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return method.hashCode();
    }
}

三、Subscribe注解

这个就是 EventBus 注解。从注解类可以看到 threadModestickypriority 均能和 SubscriberMethod 类的数据成员匹配上。

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.METHOD})
public @interface Subscribe {
    // 通过指定线程模式调起订阅者方法
    ThreadMode threadMode() default ThreadMode.POSTING;

    // 若是粘性事件,把最近的粘性事件发送给订阅者
    boolean sticky() default false;

    // 方法接收事件的优先级,默认优先级是0
    // 在相同线程内,高优先级订阅者方法比低优先级方法更早接收事件
    // 此优先级不会影响不同线程模式中不同订阅者事件的派发
    int priority() default 0;
}

实例:

注解方法时不需要自定义条件,使用 @Subscribe 修饰且不指定参数即可

@Subscribe(threadMode = ThreadMode.MAIN, sticky = false, priority = 0)
fun onEventReceived(event: UserEvent) {
    val name = event.name
    val age = event.age
    Log.i(TAG, "Event received, Name: $name, Age: $age.")
}

通过特意构造的实例可知:如果实例没有可执行方法,注册到 EventBus 过程的类扫描会抛出异常:

java.lang.RuntimeException: Unable to start activity ComponentInfo{com.phantomvk.playground/com.phantomvk.playground.MainActivity}: org.greenrobot.eventbus.EventBusException: Subscriber class com.phantomvk.playground.MainActivity and its super classes have no public methods with the @Subscribe annotation

四、SubscriberMethodFinder

前文铺垫 SubscriptionSubscriberMethodSubscribe 注解,全是都是为了降低 SubscriberMethodFinder 类的理解难度。因为通过此类扫描订阅者方法的 Subscribe 注解,为每个订阅方法生成 SubscriberMethod ,构造出订阅记录 Subscription 。所有事件根据 Subscription 派到对应订阅者的订阅方法。

4.1 类签名

class SubscriberMethodFinder

4.2 常量

在较新的类文件中编译器可能会添加方法, 这些方法被称为桥梁或合成方法。 EventBus 同时忽略这两种方法。这些修饰符都不是 public 的,而是以 Java 类文件格式定义的:http://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/jvms-4.html#jvms-4.6-200-A.1

private static final int BRIDGE = 0x40;
private static final int SYNTHETIC = 0x1000;

忽视抽象方法、静态方法、桥接方法、合成方法

private static final int MODIFIERS_IGNORE = Modifier.ABSTRACT | Modifier.STATIC | BRIDGE | SYNTHETIC;

扫描订阅者和订阅方法后的缓存

private static final Map<Class<?>, List<SubscriberMethod>> METHOD_CACHE = new ConcurrentHashMap<>();

FindState对象缓存池大小

private static final int POOL_SIZE = 4;

FindState对象缓存池

private static final FindState[] FIND_STATE_POOL = new FindState[POOL_SIZE];

4.3 数据成员

private List<SubscriberInfoIndex> subscriberInfoIndexes;
private final boolean strictMethodVerification;
private final boolean ignoreGeneratedIndex;

4.4 构造方法

SubscriberMethodFinder(List<SubscriberInfoIndex> subscriberInfoIndexes, boolean strictMethodVerification,
                       boolean ignoreGeneratedIndex) {
    this.subscriberInfoIndexes = subscriberInfoIndexes;
    this.strictMethodVerification = strictMethodVerification;
    this.ignoreGeneratedIndex = ignoreGeneratedIndex;
}

4.5 findSubscriberMethods

在订阅者类内扫描订阅者方法,如果订阅者类没有目标方法直接抛出异常

List<SubscriberMethod> findSubscriberMethods(Class<?> subscriberClass) {
    // 根据订阅者类从缓存中获取订阅者方法
    List<SubscriberMethod> subscriberMethods = METHOD_CACHE.get(subscriberClass);
    if (subscriberMethods != null) {
        return subscriberMethods;
    }

    // ignoreGeneratedIndex在EventBusBuilder.ignoreGeneratedIndex为false
    if (ignoreGeneratedIndex) {
        // 通过反射的方式查找订阅者方法
        subscriberMethods = findUsingReflection(subscriberClass);
    } else {
        // 查找订阅者方法
        subscriberMethods = findUsingInfo(subscriberClass);
    }
    
    // 在订阅者中没有找到使用注解标注的公开方法
    if (subscriberMethods.isEmpty()) {
        throw new EventBusException("Subscriber " + subscriberClass
                + " and its super classes have no public methods with the @Subscribe annotation");
    } else {
        // 结果放入缓存中
        METHOD_CACHE.put(subscriberClass, subscriberMethods);
        // 返回订阅者方法
        return subscriberMethods;
    }
}

4.6 findUsingReflection

通过反射查找订阅者的订阅方法

private List<SubscriberMethod> findUsingReflection(Class<?> subscriberClass) {
    // 从缓存池获取findState
    FindState findState = prepareFindState();
    // 用订阅者类初始化findState
    findState.initForSubscriber(subscriberClass);
    while (findState.clazz != null) {
        findUsingReflectionInSingleClass(findState);
        findState.moveToSuperclass();
    }
    return getMethodsAndRelease(findState);
}

4.7 findUsingInfo

private List<SubscriberMethod> findUsingInfo(Class<?> subscriberClass) {
    // 从缓存池获取findState
    FindState findState = prepareFindState();
    // 用订阅者类初始化findState
    findState.initForSubscriber(subscriberClass);
    while (findState.clazz != null) {
        findState.subscriberInfo = getSubscriberInfo(findState);
        if (findState.subscriberInfo != null) {
            SubscriberMethod[] array = findState.subscriberInfo.getSubscriberMethods();
            for (SubscriberMethod subscriberMethod : array) {
                if (findState.checkAdd(subscriberMethod.method, subscriberMethod.eventType)) {
                    findState.subscriberMethods.add(subscriberMethod);
                }
            }
        } else {
            findUsingReflectionInSingleClass(findState);
        }
        findState.moveToSuperclass();
    }
    return getMethodsAndRelease(findState);
}

4.8 getMethodsAndRelease

findState 获取订阅者的订阅方法, findState 重置后放入缓存之,最后返回订阅者方法列表

private List<SubscriberMethod> getMethodsAndRelease(FindState findState) {
    // 从findState获取所有订阅方法
    List<SubscriberMethod> subscriberMethods = new ArrayList<>(findState.subscriberMethods);
    // 重置findState
    findState.recycle();
    // 把findState放入缓存池中
    synchronized (FIND_STATE_POOL) {
        for (int i = 0; i < POOL_SIZE; i++) {
            // 找一个非空位置存放可缓存实例
            if (FIND_STATE_POOL[i] == null) {
                FIND_STATE_POOL[i] = findState;
                break;
            }
        }
    }
    // 返回findState中保存的subscriberMethods
    return subscriberMethods;
}

4.9 prepareFindState

重缓存池中获取 FindState 实例,如果缓存池没有缓存的实例,则创建新实例

private FindState prepareFindState() {
    synchronized (FIND_STATE_POOL) {
        for (int i = 0; i < POOL_SIZE; i++) {
            FindState state = FIND_STATE_POOL[i];
            // 从缓存池取一个可用的实例
            if (state != null) {
                FIND_STATE_POOL[i] = null;
                return state;
            }
        }
    }
    // 缓存池为空,创建并返回新实例
    return new FindState();
}

4.10 getSubscriberInfo

获取订阅者的信息

private SubscriberInfo getSubscriberInfo(FindState findState) {
    if (findState.subscriberInfo != null && findState.subscriberInfo.getSuperSubscriberInfo() != null) {
        SubscriberInfo superclassInfo = findState.subscriberInfo.getSuperSubscriberInfo();
        if (findState.clazz == superclassInfo.getSubscriberClass()) {
            return superclassInfo;
        }
    }
    if (subscriberInfoIndexes != null) {
        for (SubscriberInfoIndex index : subscriberInfoIndexes) {
            SubscriberInfo info = index.getSubscriberInfo(findState.clazz);
            if (info != null) {
                return info;
            }
        }
    }
    return null;
}

4.11 findUsingReflectionInSingleClass

private void findUsingReflectionInSingleClass(FindState findState) {
    Method[] methods;
    try {
        // 此方法比getMethods速度更快,尤其是订阅者像Activities这种巨型类的时候
        methods = findState.clazz.getDeclaredMethods();
    } catch (Throwable th) {
        // Workaround for java.lang.NoClassDefFoundError, see https://github.com/greenrobot/EventBus/issues/149
        methods = findState.clazz.getMethods();
        findState.skipSuperClasses = true;
    }
    
    // 遍历订阅者类内所有方法
    for (Method method : methods) {
        int modifiers = method.getModifiers();
        // 方法使用可见性为public,且没有使用MODIFIERS_IGNORE修饰
        if ((modifiers & Modifier.PUBLIC) != 0 && (modifiers & MODIFIERS_IGNORE) == 0) {
            // 从方法获取变量类型
            Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
            // 变量的数量必须为1个
            if (parameterTypes.length == 1) {
                // 检查方法是否有Subscribe注解修饰
                Subscribe subscribeAnnotation = method.getAnnotation(Subscribe.class);
                if (subscribeAnnotation != null) {
                    // 从方法变量中确认订阅事件的类型
                    Class<?> eventType = parameterTypes[0];
                    if (findState.checkAdd(method, eventType)) {
                        // 从注解获取threadMode信息
                        ThreadMode threadMode = subscribeAnnotation.threadMode();
                        // 向findState增加新SubscriberMethod
                        findState.subscriberMethods.add(new SubscriberMethod(method, eventType, threadMode,
                                subscribeAnnotation.priority(), subscribeAnnotation.sticky()));
                    }
                }
            } else if (strictMethodVerification && method.isAnnotationPresent(Subscribe.class)) {
                // 订阅者方法的形参数量不唯一
                String methodName = method.getDeclaringClass().getName() + "." + method.getName();
                throw new EventBusException("@Subscribe method " + methodName +
                        "must have exactly 1 parameter but has " + parameterTypes.length);
            }
        } else if (strictMethodVerification && method.isAnnotationPresent(Subscribe.class)) {
            // 方式包含Subscribe注解,但不方法不能同时满足以下条件:公开可见性、非静态、非抽象
            String methodName = method.getDeclaringClass().getName() + "." + method.getName();
            throw new EventBusException(methodName +
                    " is a illegal @Subscribe method: must be public, non-static, and non-abstract");
        }
    }
}

4.12 clearCaches

清除缓存

static void clearCaches() {
    METHOD_CACHE.clear();
}

五、FindState

5.1 类信息

EventBus创建多个缓存的 FindState 实例,当有订阅者需要扫描订阅方法时,从缓存池中取出一个 FindState ,向此实例中放入需被扫描的订阅者类。之后,包含订阅者的 FindState 传递给负责处理工作的方法,处理完毕后的订阅者方法结果也会存回到 FindState

static class FindState

因此处理完毕后的 FindState 既包含订阅者类的信息,也保存着订阅者方法的列表。 EventBusFindState 获取所有订阅者方法后,该 FindState 会重置并重新放入缓存池中。

根据 FindState 内部结构可知, FindState 实例包含 ArrayListHashMap初始长度为128的StringBuilder ,所以 FindState 实例本身就有一定分量。如果实例不断创建并销毁,会加重虚拟机垃圾回收的负担。相反,把用过的 FindState 放入缓存池重用应该是更合理的行为。

SubscriberMethodFinderPOOL_SIZE 常量可知缓存池大小为4。

private static final int POOL_SIZE = 4;

5.2 不可变成员

这个数据成员用于保存订阅者类扫描扫描方法的结果,使用完毕后会简单清空为下次重用。

final List<SubscriberMethod> subscriberMethods = new ArrayList<>();
final Map<Class, Object> anyMethodByEventType = new HashMap<>();
final Map<String, Class> subscriberClassByMethodKey = new HashMap<>();
final StringBuilder methodKeyBuilder = new StringBuilder(128);

5.3 可变成员

这些成员用于存储订阅者类的信息。每次 EventBus 从缓存池获取 FindState 缓存实例后,都会把订阅者类的基本信息存入以下变量,作为后续操作的参考内容。

Class<?> subscriberClass;
Class<?> clazz;
boolean skipSuperClasses;
SubscriberInfo subscriberInfo;

5.4 initForSubscriber

订阅者类数据通过此方法设置到 FindState

void initForSubscriber(Class<?> subscriberClass) {
    this.subscriberClass = clazz = subscriberClass;
    skipSuperClasses = false;
    subscriberInfo = null;
}

5.5 recycle

FindState使用完毕后需调用 recycle() 清空后才能归还给缓存池。这个方法的处理方式有点像 Message 类的recycleUnchecked() 方法。

void recycle() {
    subscriberMethods.clear();
    anyMethodByEventType.clear();
    subscriberClassByMethodKey.clear();
    methodKeyBuilder.setLength(0);
    subscriberClass = null;
    clazz = null;
    skipSuperClasses = false;
    subscriberInfo = null;
}

5.6 checkAdd

boolean checkAdd(Method method, Class<?> eventType) {
    // 2 level check: 1st level with event type only (fast), 2nd level with complete signature when required.
    // Usually a subscriber doesn't have methods listening to the same event type.
    // 检查同一个订阅者类内是有多个方法订阅相同事件
    Object existing = anyMethodByEventType.put(eventType, method);
    if (existing == null) {
        // 有多个方法订阅相同事件
        return true;
    } else {
        if (existing instanceof Method) {
            if (!checkAddWithMethodSignature((Method) existing, eventType)) {
                throw new IllegalStateException();
            }
            // Put any non-Method object to "consume" the existing Method
            anyMethodByEventType.put(eventType, this);
        }
        return checkAddWithMethodSignature(method, eventType);
    }
}

5.7 checkAddWithMethodSignature

private boolean checkAddWithMethodSignature(Method method, Class<?> eventType) {
    methodKeyBuilder.setLength(0);
    methodKeyBuilder.append(method.getName());
    methodKeyBuilder.append('>').append(eventType.getName());

    // 例如:onEventReceived>UserEvent
    String methodKey = methodKeyBuilder.toString();
    Class<?> methodClass = method.getDeclaringClass();
    // 通过插入新(methodKey, methodClass),并获取旧value
    Class<?> methodClassOld = subscriberClassByMethodKey.put(methodKey, methodClass);
    // 旧value为空,或methodClassOld是methodClass的父类或同类
    if (methodClassOld == null || methodClassOld.isAssignableFrom(methodClass)) {
        // Only add if not already found in a sub class
        // 只有在子类中找不到时才添加
        return true;
    } else {
        // Revert the put, old class is further down the class hierarchy
        // 撤销插入,旧类是进一步向下的类层次结构
        subscriberClassByMethodKey.put(methodKey, methodClassOld);
        return false;
    }
}

5.8 moveToSuperclass

void moveToSuperclass() {
    if (skipSuperClasses) {
        clazz = null;
    } else {
        clazz = clazz.getSuperclass();
        // 获取类名
        String clazzName = clazz.getName();
        /** Skip system classes, this just degrades performance. */
        // 跳过系统类,这只会降低性能。
        if (clazzName.startsWith("java.") || clazzName.startsWith("javax.") || clazzName.startsWith("android.")) {
            clazz = null;
        }
    }
}

六、事件发送给订阅者

6.1 invokeSubscriber

根据 event 和 订阅记录 Subscription ,就能把事件发送给订阅方法。

void invokeSubscriber(Subscription subscription, Object event) {
    try {
        // 用订阅者的实例和订阅的事件调起订阅方法
        subscription.subscriberMethod.method.invoke(subscription.subscriber, event);
    } catch (InvocationTargetException e) {
        // 订阅者方法接收事件是出现异常
        handleSubscriberException(subscription, event, e.getCause());
    } catch (IllegalAccessException e) {
        // 出现未知异常
        throw new IllegalStateException("Unexpected exception", e);
    }
}

6.2 handleSubscriberException

检查标志位决定是否处理事件订阅方法抛出的异常

private void handleSubscriberException(Subscription subscription, Object event, Throwable cause) {
    if (event instanceof SubscriberExceptionEvent) {
        if (logSubscriberExceptions) {
            // Don't send another SubscriberExceptionEvent to avoid infinite event recursion, just log
            logger.log(Level.SEVERE, "SubscriberExceptionEvent subscriber " + subscription.subscriber.getClass()
                    + " threw an exception", cause);
            SubscriberExceptionEvent exEvent = (SubscriberExceptionEvent) event;
            logger.log(Level.SEVERE, "Initial event " + exEvent.causingEvent + " caused exception in "
                    + exEvent.causingSubscriber, exEvent.throwable);
        }
    } else {
        if (throwSubscriberException) {
            throw new EventBusException("Invoking subscriber failed", cause);
        }
        if (logSubscriberExceptions) {
            logger.log(Level.SEVERE, "Could not dispatch event: " + event.getClass() + " to subscribing class "
                    + subscription.subscriber.getClass(), cause);
        }
        if (sendSubscriberExceptionEvent) {
            SubscriberExceptionEvent exEvent = new SubscriberExceptionEvent(this, cause, event,
                    subscription.subscriber);
            post(exEvent);
        }
    }
}

以上所述就是小编给大家介绍的《EventBus源码剖析(4) -- 订阅记录》,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持!

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