面試官: 爲什麼會用到EventBus,EventBus的源碼詳解與架構分析，使用EventBus會造成什麼弊端

心理分析：eventbus對程序員相愛相恨，愛愛在太方便了，恨恨在對程序的可讀性有致命的傷害，小公司會用但面試的時候不會考，大公司不會用，但面試的時候使勁考。從該文中我們可以找到如何面試上大公司的線索和機會

求職者: 求職者應該從 eventbus弊端入手，然後深入源碼入手，告訴面試官我不僅用過還深入研究過。最後因爲他的可讀性拋棄了它，所以這纔是最厲害的

EventBus 需要解決的問題

在日常編碼裏面，我們會遇到很多網絡請求，數據庫操作等等，一般情況下這些操作都是通過觀察者模式來實現的。

通過Volley來簡單舉個例子：

ImageRequest request = new ImageRequest(url,
    new Response.Listener<Bitmap>() {
        @Override
        public void onResponse(Bitmap bitmap) {
            mImageView.setImageBitmap(bitmap);
        }
    }, 0, 0, null,
    new Response.ErrorListener() {
        public void onErrorResponse(VolleyError error) {
            mImageView.setImageResource(R.drawable.image_load_error);
        }
    });

此時，你會發現並且開始思考一個問題，如果很多觀察者模式需要使用了？

比如，你正在開發一個東西，需要監聽網絡狀態變化，App的安裝情況，內容的下載情況。

當存在很多觀察者模式，「如何將這些事件通知到監聽者」是可以複用的模塊，這就是EventBus存在的意義。這裏需要大家想明白一個問題，觀察者模式本身就是一個可以複用的模塊。

內容下載模塊

電量監聽模塊

App按照通知

他們都可以通過EventBus將自身的事件發佈出去，使用者只需要在這個模塊裏面，註冊對於自己感興趣的內容就行。

EventBus 帶來的好處和引入的問題

好處比較明顯，就是獨立出一個發佈訂閱模塊，調用者可以通過使用這個模塊，屏蔽一些線程切換問題，簡單地實現發佈訂閱功能。
壞處可能比較隱晦，但這些需要足夠引起我們的重視
大量的濫用，將導致邏輯的分散，出現問題後很難定位。沒辦法實現強類型，在編譯的時候就發現問題，（Otto實現了這個，但性能有問題）。在實現上通過一個很弱的協議，比如onEvent{XXX}, {XXX}表示ThreadModel，來實現線程的切換。後面在代碼解析的時候，會說明這個問題。
代碼可讀性有些問題，IDE無法識別這些協議，對IDE不友好。總得來說，如果項目裏面有大量的事件交互，那麼還是可以通過EventBus來實現，否則還是推薦自己在模塊內部實現觀察者模式

EventBus 源碼解析

EventBus.java

源碼閱讀從外觀類開始，這裏是 EventBus.java，核心接口都在這個類裏面實現，對內容感興趣的調用方使用 register 方法，當有事件產生的時候，會在onEvent的時候收到相應的回調。

register(Object object);

registerSticky(Object object);

unRegister(Object object);

post(Object object);

先看看初始化部分，看看如何實現單例的（可選的）。

// volatile 這裏是需要重視的，這個關鍵字保證了defaultInstance在不同線程間的可見性，也就是說在多線程環境下，看到的仍然是最新修改的值。

static volatile EventBus defaultInstance;
/** Convenience singleton for apps using a process-wide EventBus instance. */
public static EventBus getDefault() {
    // 這一步不存在線程問題，volatile保證了。如果沒有defaultInstance實例化出來，
    if (defaultInstance == null) {
        synchronized (EventBus.class) {
            // 進入同步塊的時候，不能保證defaultInstance沒有被實例化出來，所以需要進行double-check
            if (defaultInstance == null) {
                defaultInstance = new EventBus();
            }
        }
    }
    return defaultInstance;
}

// 這裏實現的時候，考慮的是defaultInstance 不一定是每個人都需要創建的，否則沒必要使用lazy的實現方式
// 下面是一種實現方式
static {
    defaultInstance = new EventBus();
}

EventBus實現了EventBusBuilder，通過Builder的方式使得構建的時候更加容易

public static EventBusBuilder builder() {
    return new EventBusBuilder();
}

下面重點看看register(Object subscriber, boolean sticky, int priority)方法

private synchronized void register(Object subscriber, boolean sticky, int priority) {
    // 用 subscriberMethodFinder 提供的方法，找到在 subscriber 這個類裏面，訂閱的內容。
    List<SubscriberMethod> subscriberMethods
        = subscriberMethodFinder.findSubscriberMethods(subscriber.getClass());
    for (SubscriberMethod subscriberMethod : subscriberMethods) {
        // 遍歷這些方法，subscribe 這些事件
        subscribe(subscriber, subscriberMethod, sticky, priority);
    }
}

findSubscriberMethods 這個方法是實現 EventBus 的核心代碼，這裏麪包含了 EventBus 隱式定義的交互協議。從這個方法裏面，可以看到如何爭取地使用EventBus。

List<SubscriberMethod> findSubscriberMethods(Class<?> subscriberClass) {
   String key = subscriberClass.getName();
   List<SubscriberMethod> subscriberMethods;
   // 如果這個 Class 對應的方法被緩存，直接返回。
   synchronized (methodCache) {
       subscriberMethods = methodCache.get(key);
   }
   // 這個方法其實可以放在 前面的 synchronized 模塊裏面
   if (subscriberMethods != null) {
       return subscriberMethods;
   }
   subscriberMethods = new ArrayList<SubscriberMethod>();
   Class<?> clazz = subscriberClass;
   HashSet<String> eventTypesFound = new HashSet<String>();
   StringBuilder methodKeyBuilder = new StringBuilder();
   while (clazz != null) {
       String name = clazz.getName();
       // 跳過JDK裏面的類
       if (name.startsWith("java.") || name.startsWith("javax.") || name.startsWith("android.")) {
           // Skip system classes, this just degrades performance
           break;
       }

       // Starting with EventBus 2.2 we enforced methods to be public (might change with annotations again)
       // 獲取所有聲明的方法
       Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
       for (Method method : methods) {
           String methodName = method.getName();
           if (methodName.startsWith(ON_EVENT_METHOD_NAME)) {
               int modifiers = method.getModifiers();
               if ((modifiers & Modifier.PUBLIC) != 0 && (modifiers & MODIFIERS_IGNORE) == 0) {
                   // 方法是 Public 的
                   Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
                   if (parameterTypes.length == 1) {
                       String modifierString = methodName.substring(ON_EVENT_METHOD_NAME.length());
                       ThreadMode threadMode;

                       // 方法的前綴是否是 ‘OnEvent’， 如果是‘OnEvent’，查看後面的字符串，這裏定義了 4 種基本類型
                       // ThreadModel 會在後面介紹
                       if (modifierString.length() == 0) {
                           threadMode = ThreadMode.PostThread;
                       } else if (modifierString.equals("MainThread")) {
                           threadMode = ThreadMode.MainThread;
                       } else if (modifierString.equals("BackgroundThread")) {
                           threadMode = ThreadMode.BackgroundThread;
                       } else if (modifierString.equals("Async")) {
                           threadMode = ThreadMode.Async;
                       } else {
                           if (skipMethodVerificationForClasses.containsKey(clazz)) {
                               continue;
                           } else {
                               throw new EventBusException("Illegal onEvent method, check for typos: " + method);
                           }
                       }

                       // 獲取參數類型
                       Class<?> eventType = parameterTypes[0];
                       methodKeyBuilder.setLength(0);
                       methodKeyBuilder.append(methodName);
                       methodKeyBuilder.append('>').append(eventType.getName());
                       // 得到類似於一個句柄的東西，比如 onEventMainThread>DownloadInfo
                       String methodKey = methodKeyBuilder.toString();
                       if (eventTypesFound.add(methodKey)) {
                           // Only add if not already found in a sub class
                           subscriberMethods.add(new SubscriberMethod(method, threadMode, eventType));
                       }
                   }
               } else if (!skipMethodVerificationForClasses.containsKey(clazz)) {
                   Log.d(EventBus.TAG, "Skipping method (not public, static or abstract): " + clazz + "."
                           + methodName);
               }
           }
       }
       // 這裏要爲 EventBus 點個讚了，EventBus 是支持繼承的
       clazz = clazz.getSuperclass();
   }
   if (subscriberMethods.isEmpty()) {
       throw new EventBusException("Subscriber " + subscriberClass + " has no public methods called "
               + ON_EVENT_METHOD_NAME);
   } else {
       synchronized (methodCache) {
           methodCache.put(key, subscriberMethods);
       }
       return subscriberMethods;
   }
}

現在看下如何把 subscriberClass 裏面的內容訂閱到 EventBus 裏面去。

// Must be called in synchronized block
private void subscribe(Object subscriber, SubscriberMethod subscriberMethod, boolean sticky, int priority) {
    Class<?> eventType = subscriberMethod.eventType;
    // 獲取訂閱了某種類型數據的 Subscription 。 使用了 CopyOnWriteArrayList ，這個是線程安全的，
    // CopyOnWriteArrayList 會在更新的時候，重新生成一份 copy，其他線程使用的是 
    // copy，不存在什麼線程安全性的問題。
    CopyOnWriteArrayList<Subscription> subscriptions = subscriptionsByEventType.get(eventType);
    Subscription newSubscription = new Subscription(subscriber, subscriberMethod, priority);
    if (subscriptions == null) {
        subscriptions = new CopyOnWriteArrayList<Subscription>();
        subscriptionsByEventType.put(eventType, subscriptions);
    } else {
        if (subscriptions.contains(newSubscription)) {
            throw new EventBusException("Subscriber " + subscriber.getClass() + " already registered to event "
                    + eventType);
        }
    }

    // Starting with EventBus 2.2 we enforced methods to be public (might change with annotations again)
    // subscriberMethod.method.setAccessible(true);

    int size = subscriptions.size();
    for (int i = 0; i <= size; i++) {
        // 根據優先級進行插入，其實這裏可以替換爲優先級隊列的
        if (i == size || newSubscription.priority > subscriptions.get(i).priority) {
            subscriptions.add(i, newSubscription);
            break;
        }
    }

    List<Class<?>> subscribedEvents = typesBySubscriber.get(subscriber);
    if (subscribedEvents == null) {
        subscribedEvents = new ArrayList<Class<?>>();
        typesBySubscriber.put(subscriber, subscribedEvents);
    }
    subscribedEvents.add(eventType);

    if (sticky) {
        // 是否支持繼承，這個可以在 Builder 的時候指定，如果不支持，那麼可能有20%以上的性能提升
        if (eventInheritance) {
            // Existing sticky events of all subclasses of eventType have to be considered.
            // Note: Iterating over all events may be inefficient with lots of sticky events,
            // thus data structure should be changed to allow a more efficient lookup
            // (e.g. an additional map storing sub classes of super classes: Class -> List<Class>).
            Set<Map.Entry<Class<?>, Object>> entries = stickyEvents.entrySet();
            for (Map.Entry<Class<?>, Object> entry : entries) {
                Class<?> candidateEventType = entry.getKey();
                if (eventType.isAssignableFrom(candidateEventType)) {
                    Object stickyEvent = entry.getValue();
                    checkPostStickyEventToSubscription(newSubscription, stickyEvent);
                }
            }
        } else {
            // 檢查是否有 sticky 的event， 如果存在就發佈出去
            Object stickyEvent = stickyEvents.get(eventType);
            checkPostStickyEventToSubscription(newSubscription, stickyEvent);
        }
    }
}

EventBus ThreadModel EventBus 一共提供了 4 種 ThreadModel，

分別是

PostThread,

MainThread,

BackgroundThread,

Async

PostThread 默認實現，執行發生在同一個線程 MainThread 執行在UI 線程上 BackgroundThread 回調發生在非 UI 線程上 Async 永遠執行在一個其他的線程上以上這四種類型，足以支持觀察者模式裏面需要進行的異步處理。

EventBus 如何實現線程轉換的

但凡經歷一些實際項目，就會發現，經常存在「生產」和「消費」衝突的情況，這裏就需要使用「生產者與消費者」模式。

EventBus 中生產者和消費者模式的實現主要是在 PendingPostQueue裏面。

PendingPostQueue 的實現比較簡單，主要是通過在 enqueue 和 poll 的時候進行 synchronized 同步來實現的。

synchronized void enqueue(PendingPost pendingPost) {
    if (pendingPost == null) {
        throw new NullPointerException("null cannot be enqueued");
    }
    // 將 Post 插入到隊列尾部
    if (tail != null) {
        tail.next = pendingPost;
        tail = pendingPost;
    } else if (head == null) {
        // 在最開始的時候，建立頭部和尾部的索引
        head = tail = pendingPost;
    } else {
        throw new IllegalStateException("Head present, but no tail");
    }
    notifyAll();
}

synchronized PendingPost poll() {
    PendingPost pendingPost = head;
    // 從頭部獲取
    if (head != null) {
        head = head.next;
        if (head == null) {
            tail = null;
        }
    }
    return pendingPost;
}

// 這裏需要注意的地方是 PendingPost， 這裏維護了一個 pendingPostPool 的池子， 當PendingPost 不再需要的時候，就釋放回池子裏面去，避免了新建對象的開銷。
static void releasePendingPost(PendingPost pendingPost) {
    pendingPost.event = null;
    pendingPost.subscription = null;
    pendingPost.next = null;
    synchronized (pendingPostPool) {
        // Don't let the pool grow indefinitely
        if (pendingPostPool.size() < 10000) {
            pendingPostPool.add(pendingPost);
        }
    }
}

EventBus 如何發佈事件的

// 每個ThreadModel (除了PostThread) 都維護了一個 Poster， 這個Post 裏面維持了一個 ``生產者消費者模式``， 來消費和使用事件。
private void postToSubscription(Subscription subscription, Object event, boolean isMainThread) {
    switch (subscription.subscriberMethod.threadMode) {
        case PostThread:
            invokeSubscriber(subscription, event);
            break;
        case MainThread:
            // 主線程的poster
            if (isMainThread) {
                invokeSubscriber(subscription, event);
            } else {
                mainThreadPoster.enqueue(subscription, event);
            }
            break;
        case BackgroundThread:
            if (isMainThread) {
                backgroundPoster.enqueue(subscription, event);
            } else {
                invokeSubscriber(subscription, event);
            }
            break;
        case Async:
            asyncPoster.enqueue(subscription, event);
            break;
        default:
            throw new IllegalStateException("Unknown thread mode: " + subscription.subscriberMethod.threadMode);
    }
}

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