事件总线2

1、回顾事件总线

　　在进行具体分析之前，我们还是先最我们实现的时间总线进行一个简单的回顾：事件总线1

　　1、针对事件源，抽象IEventData接口；

　　2、针对事件处理，抽象IEventHandler<TEventData>接口，定义唯一事件处理方法 void HandleEvent(IEventData eventData)；

　　3、事件总线维护一个事件源和事件处理的类型映射字典 ConcurrentDictionary<Type, List<Type>> _eventAndHandlerMapping；

　　4、通过单例模式，确保事件总线的唯一入口；

　　5、利用反射完成事件源和事件处理的动态初始化绑定；

　　6、提供入口支持事件的手动注册/取消注册；

　　7、提供统一的时间触发接口，通过反射动态创建IEventHandler实例完成具体事件处理逻辑的调用。

2、发现发射的问题

　　基于以上的简单回顾，我们可以发现我们实现的简单版本的事件总线的成功离不开反射的支持。从动态绑定到动态触发，都是反射在默默的处理着业务逻辑。如果我们只是简单学习了事件总线，使用反射无可厚非。但是如果在实际的项目中，使用反射却不是一个很明智的行为，因为其性能问题。尤其是事件总线要集中处理整个应用程序的所有时间，更容易导致程序性能瓶颈。

　　既然说到了反射性能，那就顺便解释一下为什么反射性能差？

　　1、类型绑定（元数据字符串匹配）

　　2、参数校验

　　3、安全校验

　　4、基于运行时

　　5、反射产生大量临时对象，增加GC负担

那既然反射有性能瓶颈，我们该用什么呢？

可能会有人会说，既然反射有问题，那就对反射进行性能优化，比如增加缓存机制等。出发点是好的，但最终还是在反射问题的阴影之下。对于烦着我们应该持以这样一种态度：能不用反射，就不用反射。

那既然要推翻烦着这条路，那如何解决动态绑定和动态触发的问题呢？IOC了解一下。

3、使用IOC接触依赖

先看下面一张图，来了解一下DIP、IOC、DI与SL之间的关系：

下面我们就以 Castle Windsor作为我们的IOC容器为例，来讲解下如何解除依赖。

3.1、了解Castle Windsor

使用Castle Windsor主要包含以下几步：

　　1、初始化容器：var container = new WindsorContainer();

　　2、使用WindsorInstallers从执行程序集添加和配置所有组件：container.Install(FromAssembly.This());

　　3、实现IWindsorInstaller自定义安装器：

public class RepositoriesInstaller : IWindsorInstaller
{
    public void Install(IWindsorContainer container, IConfigurationStore store)
    {
        container.Register(
            Classes.From()
            .Where(Component.IsInSameNamespaceAs<King>())
            .WithService.DefaultInterfaces()
            .LifestyleTransient()
            );
    }
}

4、注册和解析依赖

5、程序退出时，释放容器

3.2、使用Castle Windsor

使用IOC容器的目的很明确，一个是在注册事件时完成依赖的注入，一个是在触发事件时完成依赖的解析。从而完成事件的动态绑定和触发。

3.2.1、初始化容器

要在EventBus这个类中完成事件依赖的注入和解析，就需要在本类中持有一个对IWindsorContainer的引用。
可以直接定义一个只读属性，并在构造函数中进行初始化即可。

 public IWindsorContainer IocContainer { get; private set; }//定义IOC容器

 private readonly ConcurrentDictionary<Type, List<Type>> _eventAndHandlerMapping;

 public EventBus()
 {
     IocContainer = new WindsorContainer();
     _eventAndHandlerMapping = new ConcurrentDictionary<Type, List<Type>>();
 }

3.2.2、注册和取消注册依赖

/// <summary>
/// 手动绑定事件源与事件处理
/// </summary>
/// <param name="eventType"></param>
/// <param name="handlerType"></param>
public void Register(Type eventType, Type handlerType)
{
    //注册IEventHandler<T>到IOC容器
    var handlerInterface = handlerType.GetInterface("IEventHandler`1");
    if (!IocContainer.Kernel.HasComponent(handlerInterface))
    {
        IocContainer.Register(Component.For(handlerInterface, handlerType));
    }
    //注册到事件总线
    //省略其他代码
}

/// <summary>
/// 手动解除事件源与事件处理的绑定
/// </summary>
/// <typeparam name="TEventData"></typeparam>
/// <param name="handlerType"></param>
public void UnRegister<TEventData>(Type handlerType)
{
    _eventAndHandlerMapping.GetOrAdd(typeof(TEventData), (type) => new List<Type>())
        .RemoveAll(t => t == handlerType);
}

4.2.3、动态事件绑定

要实现事件的动态绑定，我们要拿到所有IEventHandler<T>的实现。而遍历所有类型最好的办法就是拿到程序集（Assembly）。拿到程序集后就可以将所有IEventHandler<T>的实现注册到IOC容器，然后再基于IOC容器注册的IEventHandler<T>动态映射事件源和事件处理。

/// <summary>
/// 提供入口支持注册其它程序集中实现的IEventHandler
/// </summary>
/// <param name="assembly"></param>
public void RegisterAllEventHandlerFromAssembly(Assembly assembly)
{
    //1、将IEventHandler注册到IOC容器
    IocContainer.Register(Classes.FromAssembly(assembly)
        .BasedOn(typeof(IEventHandler<>))
        .WithService.AllInterfaces()
        .LifestyleSingleton()
        );

    //2.从IOC容器中获取注册的所有的IEventHandler
    var handlers = IocContainer.Kernel.GetHandlers(typeof(IEventHandler));
    foreach (var handler in handlers)
    {
        //循环遍历所有的IEventHandler<T>
        var interfaces = handler.ComponentModel.Implementation.GetInterfaces();
        foreach (var item in interfaces)
        {
            if (!typeof(IEventHandler).IsAssignableFrom(item))
            {
                continue;
            }

            //获取泛型参数类型
            var genericArgs = item.GetGenericArguments();
            if (genericArgs.Length==1)
            {
                //注册事件源于事件处理的映射字典中
                Register(genericArgs[0], handler.ComponentModel.Implementation);
            }
        }
    }
}

通过这种方式，我们就可以再其他需要使用事件总线的项目中，添加引用后，通过调用以下代码，来完成程序集中IEventHandler<T>的动态绑定。

//注册当前程序集中实现的所有IEventHandler<T>
EventBus.Default.RegisterAllEventHandlerFromAssembly(Assembly.GetExecutingAssembly());

3.2.4、动态事件触发

触发事件时主要分三步，第一步从事件源和事件处理的字典中取出映射的IEventHandler集合，第二步使用IOC容器解析依赖，第三步调用HandlerEvent方法。代码如下：

/// <summary>
/// 根据事件源触发绑定的事件处理
/// </summary>
/// <typeparam name="TEventData"></typeparam>
/// <param name="eventData"></param>
public void Trigger<TEventData>(TEventData eventData) where TEventData : IEventData
{
    //获取所有映射的EventHandler
    List<Type> handerTypes = _eventAndHandlerMapping[typeof(TEventData)];


    handerTypes?.ForEach(handerType =>
    {
        //从IOC容器中获取所有的实例
        var handerInterface = handerType.GetInterface("IEventHandler`1");
        var eventHanders = IocContainer.ResolveAll(handerInterface);

        //循环遍历，仅当解析的实例类型与映射字典中事件处理类型一致时，才触发事件
        foreach (var eventHandler in eventHanders)
        {
            if (eventHandler.GetType()==handerType)
            {
                var handler = eventHandler as IEventHandler<TEventData>;
                handler.HandleEvent(eventData);
            }
        }
    });
}

4、用例完善

我们上面使用IOC容器替换了反射，在程序的易用性和性能上都有所提升。但很显然，用例不够完善且存在一些潜在问题，比如：

1、支持Action EventHandler的绑定和触发

2、异步触发

3、触发指定的EventHandler

4、线程安全

5、.......

下面我们就来先一一完善以上几个问题。

4.1、支持Action事件处理器

如果每一个事件处理都要定义一个类去实现IEventHandler<T>接口，很显然会造成类急剧膨胀。且在一些简单场景，定义一个类又大才小用。这时我们应该立刻想到Action。

使用Action，第一步我们要对其进行封装，提供一个公共的ActionEventHandler来统一处理所有的Action事件处理器。代码如下：

/// <summary>
/// 支持Action的事件处理器
/// </summary>
/// <typeparam name="TEventData"></typeparam>
internal class ActionEventHandler<TEventData> : IEventHandler<TEventData> where TEventData : IEventData
{
    /// <summary>
    /// 定义Action的引用，并通过构造函数传参初始化
    /// </summary>
    public Action<TEventData> Action { get; private set; }

    public ActionEventHandler(Action<TEventData> handler)
    {
        Action = handler;
    }

    /// <summary>
    /// 调用具体的Action来处理事件逻辑
    /// </summary>
    /// <param name="eventData"></param>
    public void HandleEvent(TEventData eventData)
    {
        Action(eventData);
    }
}

有了ActionEventHandler做封装，下一步就是诸如IOC容器并注册到事件总线了。

 /// <summary>
 /// 注册Action事件处理器
 /// </summary>
 /// <typeparam name="TEventData"></typeparam>
 /// <param name="action"></param>
 public void Register<TEventData>(Action<TEventData> action) where TEventData : IEventData
 {
     //1.构造ActionEventHandler
     var actionHandler = new ActionEventHandler<TEventData>(action);

     //2.将ActionEventHandler的实例注入到Ioc容器
     IocContainer.Register(
         Component.For<IEventHandler<TEventData>>()
         .UsingFactoryMethod(() => actionHandler)
         .LifestyleSingleton());

     //3.注册到事件总线
     Register<TEventData>(actionHandler);
 }

使用起来就很简单：

//注册Action事件处理器
EventBus.Default.Register<EventData>(
    actionEventData =>
    {
        Trace.TraceInformation(actionEventData.EventTime.ToLongDateString());
    });
//触发
EventBus.Default.Trigger(new EventData());

4.2、支持异步触发

 异步触发很简单直接使用Task.Run包装一下就ok了。

/// <summary>
/// 异步触发
/// </summary>
/// <typeparam name="TEventData"></typeparam>
/// <param name="eventData"></param>
/// <returns></returns>
public Task TriggerAsync<TEventData>(TEventData eventData) where TEventData : IEventData
{
    return Task.Run(() => Trigger<TEventData>(eventData));
}

4.3、触发指定EventHandler

在我们的Trigger方法中我们会将某一个事件源绑定的事件处理全部触发。但在某些场景下，我们可能并不需要全部触发，仅需要触发指定的EventHandler。这个需求很实际，我们来实现一下。

/// <summary>
/// 触发指定EventHandler
/// </summary>
/// <param name="eventHandlerType"></param>
/// <param name="eventData"></param>

public void Trigger<TEventData>(Type eventHandlerType, TEventData eventData) 
    where TEventData : IEventData
{
    //获取类型实现的泛型接口
    var handlerInterface = eventHandlerType.GetInterface("IEventHandler`1");

    var eventHandlers = IocContainer.ResolveAll(handlerInterface);

    //循环遍历，仅当解析的实例类型与映射字典中事件处理类型一致时，才触发事件
    foreach (var eventHandler in eventHandlers)
    {
        if (eventHandler.GetType() == eventHandlerType)
        {
            var handler = eventHandler as IEventHandler<TEventData>;
            handler?.HandleEvent(eventData);
        }
    }
}
/// <summary>
/// 异步触发指定EventHandler
/// </summary>
/// <param name="eventHandlerType"></param>
/// <param name="eventData"></param>
/// <returns></returns>
public Task TriggerAsycn<TEventData>(Type eventHandlerType, TEventData eventData)
    where TEventData : IEventData
{
    return Task.Run(() => Trigger(eventHandlerType, eventData));
}

上个测试用例：

[Fact]
public async void Should_Call_Specified_Handler_Async()
{
    TestEventBus.Register<TestEventData>(new TestEventHandler());

    var count = 0;
    TestEventBus.Register<TestEventData>(
        actionEventData => { count++; }
    );
    await TestEventBus.TriggerAsycn<TestEventData>
        (typeof(TestEventHandler), new TestEventData(999));

    TestEventHandler.TestValue.ShouldBe(999);
    count.ShouldBe(0);
}

4.4、线程安全问题

在事件总线中，维护的事件源和事件处理的映射字典是整个程序中的重中之重。我们选择了使用ConcurrentDictionary线程安全字典来规避线程安全问题。但实际我们真正做到线程安全了吗？我们看下映射字典申明：

        /// <summary>
        /// 定义线程安全集合
        /// </summary>
        private readonly ConcurrentDictionary<Type, List<Type>> _eventAndHandlerMapping;

聪慧如你，我们的事件源支持绑定多个事件处理，ConcurrentDictionary确保了对key值（事件源）修改的线程安全，但无法确保事件处理的列表List<Type>的线程安全。那我们就来动手改造吧。同样代码很简单：

/// <summary>
/// 定义锁对象
/// </summary>
private static object lockObj= new object();

/// <summary>
/// 获取事件总线映射字典中指定事件源的事件列表
/// 若有，返回列表
/// 若无，构造空列表返回
/// </summary>
/// <param name="eventType"></param>
/// <returns></returns>
private List<Type> GetOrCreateHandlers(Type eventType)
{
    return _eventAndHandlerMapping.GetOrAdd(eventType, (type) => new List<Type>());
}

public void Register(Type eventType, Type handlerType)
{
    //省略其他代码
    //注册到事件总线
    lock (lockObj)
    {
        GetOrCreateHandlers(eventType).Add(handlerType);
    }
}
public void UnRegister<TEventData>(Type handlerType)
{
    lock (lockObj)
    {
        GetOrCreateHandlers(typeof(TEventData)).RemoveAll(t => t == handlerType);
    }
}

5、总结

这一次，通过单元测试，一步一步的推进事件总线的重构和完善。主要完成了使用IOC替换反射来解耦和一些用例的完善