事件驅動的簡明講解(python實現)

關鍵詞：編程范式,事件驅動,回調函數,觀察者模式
作者：碼匠信龍

舉個簡單的例子：
有些人喜歡的某個公眾號，然后去關注這個公眾號，哪天這個公眾號發布了篇新的文章，沒多久訂閱者就會在微信里收到這個公眾號推送的新消息，如果感興趣就打開來閱讀。

事件驅動模型可以理解為上面的例子，是設計模式中觀察者模式的一種典型應用。除了訂閱公眾號外，如你關注某人的微博，關注某人的簡書，當被關注者發了個新狀態或者新文章，你會收到他們新的消息，這些都可以理解為事件驅動模型。

實際上，世間萬物各種屬性的變化，我們都可以抽象為事件，最直觀的是圖形界面應用里，如常見的點擊、雙擊、拖動操作，又或者是游戲里的英雄升級了，怪物死亡了等等，都可以視為一個事件發生了。而發送事件的事物稱為事件源，對這個事件感興趣的事物為監聽者，事件發生后監聽者會收到這個消息，然后做相應的反應。

例如上面公眾號例子可以翻譯為，監聽器（訂閱者）監聽了（關注了）事件源（公眾號），當事件源的發送事件時（公眾號發布文章），所有監聽該事件的監聽器（訂閱者）都會接收到消息並作出響應（閱讀文章）。

1.公眾號為事件源
2.訂閱者為事件監聽器
3.訂閱者關注公眾號，相當於監聽器監聽了事件源
4.公眾號發布文章這個動作為發送事件
5.訂閱者收到事件后，做出閱讀文章的響應動作

公眾號例子按事件驅動可以理解成下圖

所以事件驅動模式可以進一步抽象理解為由事件源，事件對象，以及事件監聽器三元素構成，能完成監聽器監聽事件源、事件源發送事件，監聽器收到事件后調用響應函數的動作。

事件驅動主要包含以下元素和操作函數：
元素
1.事件源
2.事件監聽器
3.事件對象

操作函數
4.監聽動作
5.發送事件
6.調用監聽器響應函數

了解清楚了事件驅動的工作原理后，讀者可以試着用自己熟悉的編程語言實現，編程主要實現下面的內容，筆者后續給python實現：

用戶根據實際業務邏輯定義
事件源 EventSources
監聽器 Listeners

事件管理者 EventManager
成員
1.響應函數隊列 Handlers
2.事件對象 Event
3.事件對象列表 EventQueue
操作函數
4.監聽動作 AddEventListener
5.發送事件 SendEvent
6.調用響應函數 EventProcess

在實際的軟件開發過程中，你會經常看到事件驅動的影子，幾乎所有的GUI界面都采用事件驅動編程模型，很多服務器網絡模型的消息處理也會采用，甚至復雜點的數據庫業務處理也會用這種模型，因為這種模型解耦事件發送者和接收者之間的聯系，事件可動態增加減少接收者，業務邏輯越復雜，越能體現它的優勢。下面，筆者用python實現EventManager事件管理類，大概就百來行代碼左右。

# encoding: UTF-8
# 系統模塊
from Queue import Queue, Empty
from threading import *
########################################################################
class EventManager:
    #----------------------------------------------------------------------
    def __init__(self):
        """初始化事件管理器"""
        # 事件對象列表
        self.__eventQueue = Queue()
        # 事件管理器開關
        self.__active = False
        # 事件處理線程
        self.__thread = Thread(target = self.__Run)

        # 這里的__handlers是一個字典，用來保存對應的事件的響應函數
        # 其中每個鍵對應的值是一個列表，列表中保存了對該事件監聽的響應函數，一對多
        self.__handlers = {}

    #----------------------------------------------------------------------
    def __Run(self):
        """引擎運行"""
        while self.__active == True:
            try:
                # 獲取事件的阻塞時間設為1秒
                event = self.__eventQueue.get(block = True, timeout = 1)  
                self.__EventProcess(event)
            except Empty:
                pass

    #----------------------------------------------------------------------
    def __EventProcess(self, event):
        """處理事件"""
        # 檢查是否存在對該事件進行監聽的處理函數
        if event.type_ in self.__handlers:
            # 若存在，則按順序將事件傳遞給處理函數執行
            for handler in self.__handlers[event.type_]:
                handler(event)

    #----------------------------------------------------------------------
    def Start(self):
        """啟動"""
        # 將事件管理器設為啟動
        self.__active = True
        # 啟動事件處理線程
        self.__thread.start()

    #----------------------------------------------------------------------
    def Stop(self):
        """停止"""
        # 將事件管理器設為停止
        self.__active = False
        # 等待事件處理線程退出
        self.__thread.join()

    #----------------------------------------------------------------------
    def AddEventListener(self, type_, handler):
        """綁定事件和監聽器處理函數"""
        # 嘗試獲取該事件類型對應的處理函數列表，若無則創建
        try:
            handlerList = self.__handlers[type_]
        except KeyError:
            handlerList = []
            
        self.__handlers[type_] = handlerList
        # 若要注冊的處理器不在該事件的處理器列表中，則注冊該事件
        if handler not in handlerList:
            handlerList.append(handler)
            
    #----------------------------------------------------------------------
    def RemoveEventListener(self, type_, handler):
        """移除監聽器的處理函數"""
        #讀者自己試着實現
        
    #----------------------------------------------------------------------
    def SendEvent(self, event):
        """發送事件，向事件隊列中存入事件"""
        self.__eventQueue.put(event)

########################################################################
"""事件對象"""
class Event:
    def __init__(self, type_=None):
        self.type_ = type_      # 事件類型
        self.dict = {}          # 字典用於保存具體的事件數據

測試代碼

#-------------------------------------------------------------------
# encoding: UTF-8
import sys
from datetime import datetime
from threading import *
from EventManager import *

#事件名稱  新文章
EVENT_ARTICAL = "Event_Artical"

#事件源 公眾號
class PublicAccounts:
    def __init__(self,eventManager):
        self.__eventManager = eventManager

    def WriteNewArtical(self):
        #事件對象，寫了新文章
        event = Event(type_=EVENT_ARTICAL)
        event.dict["artical"] = u'如何寫出更優雅的代碼\n'
        #發送事件
        self.__eventManager.SendEvent(event)
        print u'公眾號發送新文章\n'

#監聽器 訂閱者
class Listener:
    def __init__(self,username):
        self.__username = username

    #監聽器的處理函數 讀文章
    def ReadArtical(self,event):
        print(u'%s 收到新文章' % self.__username)
        print(u'正在閱讀新文章內容：%s'  % event.dict["artical"])

"""測試函數"""
#--------------------------------------------------------------------
def test():
    listner1 = Listener("thinkroom") #訂閱者1
    listner2 = Listener("steve")#訂閱者2

    eventManager = EventManager()
    
    #綁定事件和監聽器響應函數(新文章)
    eventManager.AddEventListener(EVENT_ARTICAL, listner1.ReadArtical)
    eventManager.AddEventListener(EVENT_ARTICAL, listner2.ReadArtical)
    eventManager.Start()

    publicAcc = PublicAccounts(eventManager)
    timer = Timer(2, publicAcc.WriteNewArtical)
    timer.start()
    
if __name__ == '__main__':
    test()

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