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(其他属性和构造函数) /** * 注册事件监听器 * 当指定事件触发时会调用此监听器。 * param eventName 事件的名称 * param listener 监听器函数接收事件载荷作为参数 */ subscribeT any(eventName: EventName, listener: EventListenerT): void { if (!this.listeners.has(eventName)) { // 如果事件名称不存在则创建一个新的监听器数组 this.listeners.set(eventName, []); } // 获取该事件名称对应的监听器数组并添加新的监听器 // 确保同一个监听器不会被重复添加尽管这通常不是subscribe的职责 // 但为了健壮性这里可以考虑加一个检查或者依赖调用者避免重复订阅。 // 在实际应用中如果同一个函数实例被多次subscribe它也会被多次调用这通常是预期行为。 // 这里我们简单地直接添加。 this.listeners.get(eventName)!.push(listener); console.log(事件 ${eventName} 添加了一个新的监听器。当前监听器数量: ${this.listeners.get(eventName)!.length}); } // ... (其他方法) }subscribe方法的逻辑流程检查事件是否存在使用this.listeners.has(eventName)判断Map中是否已经存在eventName对应的条目。创建新列表如果不存在说明这是该事件的第一个监听器因此我们用this.listeners.set(eventName, [])创建一个空的数组并将其作为值与eventName关联。添加监听器无论事件是新创建的还是已经存在的我们都通过this.listeners.get(eventName)!获取到对应的监听器数组然后使用push()方法将新的listener函数添加到数组的末尾。这里的!是 TypeScript 的非空断言操作符因为我们前面已经检查过或创建过所以可以确定它不会是undefined。2.4 实现publish方法触发事件并通知所有监听器publish方法是 EventBus 的核心。当它被调用时它会查找所有订阅了指定事件的监听器并依次执行它们。class EventBus { // ... (其他属性和方法) /** * 触发事件 * 会通知所有订阅了该事件的监听器。 * param eventName 事件的名称 * param payload 事件的载荷数据 */ publishT any(eventName: EventName, payload?: T): void { // 获取所有订阅了该事件的监听器 const eventListeners this.listeners.get(eventName); if (eventListeners eventListeners.length 0) { console.log(事件 ${eventName} 被触发共 ${eventListeners.length} 个监听器将被调用。); // 遍历并执行所有监听器 // 使用 for...of 循环以确保在遍历过程中即使有监听器被移除如 once 监听器 // 也不会影响到当前循环的正确性因为我们是遍历一个副本或者在循环前获取到所有引用。 // 复制一份数组可以避免在监听器内部对数组进行修改时导致的问题例如 once 监听器会在调用后移除自身。 // 如果不复制直接在原数组上迭代并在回调中移除元素会导致索引错乱。 [...eventListeners].forEach(listener { try { listener(payload as T); // 执行监听器并传递事件载荷 } catch (error) { console.error(在处理事件 ${eventName} 时监听器抛出错误:, error); // 错误处理策略记录错误但不中断其他监听器的执行 } }); } else { console.log(事件 ${eventName} 被触发但没有找到任何监听器。); } } // ... (其他方法) }publish方法的逻辑流程获取监听器列表使用this.listeners.get(eventName)获取与eventName关联的监听器数组。检查是否存在监听器如果eventListeners为空或数组长度为 0则说明没有监听器订阅该事件直接返回。遍历并执行如果存在监听器我们通过[...eventListeners]创建一个监听器数组的浅拷贝。这样做是为了避免在事件处理过程中某个监听器例如once监听器我们稍后会实现移除自身时导致原数组的长度或索引发生变化从而影响当前forEach循环的正确性。然后我们遍历这个拷贝数组对每一个listener函数调用它并传入payload作为参数。错误处理每个监听器的执行都被try-catch块包裹。这意味着如果某个监听器在执行过程中抛出异常它不会中断其他监听器的执行只会将错误记录下来。这是一个非常重要的健壮性设计。2.5 基础 EventBus 示例现在我们有了一个可以运行的 EventBus 基础版本。// 完整的基础 EventBus 类 type EventName string; type EventListenerT any (payload: T) void; class EventBus { private listeners: MapEventName, EventListener[]; constructor() { this.listeners new MapEventName, EventListener[](); console.log(EventBus 初始化完成。); } subscribeT any(eventName: EventName, listener: EventListenerT): void { if (!this.listeners.has(eventName)) { this.listeners.set(eventName, []); } this.listeners.get(eventName)!.push(listener); console.log([EventBus] 事件 ${eventName} 添加了一个新的监听器。当前监听器数量: ${this.listeners.get(eventName)!.length}); } publishT any(eventName: EventName, payload?: T): void { const eventListeners this.listeners.get(eventName); if (eventListeners eventListeners.length 0) { console.log([EventBus] 事件 ${eventName} 被触发共 ${eventListeners.length} 个监听器将被调用。); [...eventListeners].forEach(listener { try { listener(payload as T); } catch (error) { console.error([EventBus Error] 在处理事件 ${eventName} 时监听器抛出错误:, error); } }); } else { console.log([EventBus Info] 事件 ${eventName} 被触发但没有找到任何监听器。); } } // 待实现: unsubscribe, once unsubscribeT any(eventName: EventName, listener: EventListenerT): void { /* ... */ } onceT any(eventName: EventName, listener: EventListenerT): void { /* ... */ } } // 使用示例 const bus new EventBus(); // 订阅事件 const handler1 (data: { message: string }) { console.log(处理器 1 收到消息: ${data.message}); }; const handler2 (data: { message: string }) { console.log(处理器 2 收到消息: ${data.message.toUpperCase()}); }; const handler3 (data: string) { console.log(处理器 3 收到原始字符串: ${data}); }; bus.subscribe(userLoggedIn, handler1); bus.subscribe(userLoggedIn, handler2); bus.subscribe(messageReceived, handler3); // 触发事件 console.log(n--- 第一次触发 userLoggedIn 事件 ---); bus.publish(userLoggedIn, { message: Alice 登录成功 }); console.log(n--- 触发 messageReceived 事件 ---); bus.publish(messageReceived, Hello EventBus!); console.log(n--- 第二次触发 userLoggedIn 事件 ---); bus.publish(userLoggedIn, { message: Bob 登录成功 }); /* 预期输出: EventBus 初始化完成。 [EventBus] 事件 userLoggedIn 添加了一个新的监听器。当前监听器数量: 1 [EventBus] 事件 userLoggedIn 添加了一个新的监听器。当前监听器数量: 2 [EventBus] 事件 messageReceived 添加了一个新的监听器。当前监听器数量: 1 --- 第一次触发 userLoggedIn 事件 --- [EventBus] 事件 userLoggedIn 被触发共 2 个监听器将被调用。 处理器 1 收到消息: Alice 登录成功 处理器 2 收到消息: ALICE 登录成功 --- 触发 messageReceived 事件 --- [EventBus] 事件 messageReceived 被触发共 1 个监听器将被调用。 处理器 3 收到原始字符串: Hello EventBus! --- 第二次触发 userLoggedIn 事件 --- [EventBus] 事件 userLoggedIn 被触发共 2 个监听器将被调用。 处理器 1 收到消息: Bob 登录成功 处理器 2 收到消息: BOB 登录成功 */讨论同步执行的优缺点当前我们的publish方法是同步执行的即当publish方法被调用时所有监听器会立即按顺序执行直到所有监听器都执行完毕publish方法才会返回。优点简单直观事件的发生与处理之间的关系清晰易于理解。即时响应监听器会立即响应事件没有额外的延迟。顺序保证在publish调用期间所有监听器按注册顺序执行这在某些场景下很重要。缺点阻塞主线程如果某个监听器执行时间过长例如进行复杂的计算或同步 I/O 操作它会阻塞publish方法的调用者以及整个 JavaScript 主线程导致 UI 卡顿或响应迟缓。错误传播虽然我们使用了try-catch但如果在监听器中出现未经捕获的异步错误或者它导致了严重的运行时问题可能会影响整个应用。解耦不彻底虽然发布者和订阅者之间解耦了但发布者仍然需要等待所有订阅者处理完事件才能继续。在大多数前端应用场景中为了保持 UI 响应性我们通常倾向于异步事件处理。我们将在后续章节中探讨如何实现异步处理。第三章完善 EventBus 功能 – 解耦与健壮性一个实用的 EventBus 需要更多功能来处理各种复杂的场景。本章我们将实现unsubscribe和once方法并进一步完善错误处理和this上下文。3.1 实现unsubscribe方法移除监听器随着应用的运行组件可能会被销毁或者某些监听器不再需要。如果这些监听器不被移除它们将继续占用内存并在事件触发时被无意义地调用导致内存泄漏和不必要的性能开销。因此unsubscribe方法至关重要。移除监听器的关键在于我们必须能够精确地识别出要移除的是哪个监听器。这意味着在unsubscribe时需要提供与subscribe时完全相同的函数引用。class EventBus { // ... (其他属性和方法) /** * 移除事件监听器 * 必须提供与 subscribe 时完全相同的函数引用才能成功移除。 * param eventName 事件的名称 * param listener 要移除的监听器函数 */ unsubscribeT any(eventName: EventName, listener: EventListenerT): void { const eventListeners this.listeners.get(eventName); if (!eventListeners || eventListeners.length 0) { console.log([EventBus Info] 事件 ${eventName} 没有找到监听器无需移除。); return; } // 过滤掉匹配的监听器 const newListeners eventListeners.filter(l l ! listener); if (newListeners.length eventListeners.length) { // 如果有监听器被移除了 this.listeners.set(eventName, newListeners); console.log([EventBus] 事件 ${eventName} 的一个监听器已被移除。当前监听器数量: ${newListeners.length}); // 如果该事件的所有监听器都已移除可以进一步清理 Map 中的条目 if (newListeners.length 0) { this.listeners.delete(eventName); console.log([EventBus] 事件 ${eventName} 的所有监听器均已移除已清理 Map 条目。); } } else { console.log([EventBus Info] 事件 ${eventName} 未找到匹配的监听器无法移除。); } } // ... (其他方法) }unsubscribe方法的逻辑流程获取监听器列表同样先获取eventName对应的监听器数组。检查是否存在如果数组不存在或为空则直接返回没有监听器可移除。过滤移除使用filter()方法创建一个新的数组newListeners其中只包含那些与传入的listener不相同的监听器。这里利用了 JavaScript 函数是引用类型这一特性只有完全相同的函数引用才能被移除。更新 Map如果newListeners的长度小于eventListeners的长度说明至少有一个监听器被成功移除了。我们将更新后的newListeners重新设置回Map。清理空数组如果newListeners的长度变为 0意味着该事件已经没有监听器了此时可以从Map中彻底删除这个事件条目进一步节省内存。重要提示unsubscribe的关键在于函数引用的匹配。这意味着匿名函数无法被移除因为每次创建的匿名函数都是不同的引用。// 错误示例匿名函数无法被移除 bus.subscribe(myEvent, (data) console.log(This is an anonymous listener:, data)); // 尝试移除此匿名函数将失败因为传入的是一个新的函数引用 bus.unsubscribe(myEvent, (data) console.log(This is an anonymous listener:, data)); // 无法移除为了能够移除必须保存函数引用// 正确示例保存函数引用以便移除 const myListener (data: any) console.log(This is a named listener:, data); bus.subscribe(myEvent, myListener); bus.unsubscribe(myEvent, myListener); // 可以成功移除3.2 处理this上下文在 JavaScript 中函数的this上下文是一个常见的“陷阱”。当一个对象的方法作为事件监听器被传递时如果直接传递obj.method那么在事件触发时method内部的this可能不再指向obj而是指向EventBus实例或者undefined在严格模式下。为了确保监听器内部的this指向正确的对象有几种常见的解决方案使用箭头函数箭头函数没有自己的this它会捕获其定义时的this上下文。使用Function.prototype.bind()显式地将监听器绑定到其上下文。在subscribe时传入上下文EventBus 可以在注册时接收一个context参数并在调用监听器时使用listener.call(context, payload)来设置this。我们选择在subscribe时不直接处理this而是要求调用者在传入监听器时自行处理。这使得 EventBus 保持简洁并将this管理的责任留给组件自身。推荐做法class MyComponent { private name: string MyComponent; private eventBus: EventBus; constructor(bus: EventBus) { this.eventBus bus; // 推荐做法 1: 使用箭头函数this 自动绑定到 MyComponent 实例 this.eventBus.subscribe(dataReady, (data: string) this.handleData(data)); // 推荐做法 2: 使用 bind 显式绑定 this this.eventBus.subscribe(componentInit, this.onInit.bind(this)); // 如果要移除需要保存绑定后的引用 const boundHandler this.onSpecificEvent.bind(this); this.eventBus.subscribe(specificEvent, boundHandler); // ... 稍后移除 // this.eventBus.unsubscribe(specificEvent, boundHandler); } private handleData(data: string): void { console.log(${this.name} 收到数据: ${data}); } private onInit(timestamp: number): void { console.log(${this.name} 在 ${new Date(timestamp).toLocaleTimeString()} 初始化。); } private onSpecificEvent(payload: any): void { console.log(${this.name} 处理特定事件:, payload); } }这种处理方式将this上下文的复杂性从 EventBus 内部移除保持了其职责的单一性。3.3 实现once方法只触发一次的监听器有些场景下我们只需要监听某个事件发生一次例如用户第一次登录成功后执行某个初始化操作。once方法就是为此而生。它注册一个监听器该监听器在事件被触发一次后就会自动从 EventBus 中移除。实现once的思路是在内部创建一个包装函数这个包装函数在被调用后除了执行原始监听器还会立即调用unsubscribe方法将自身移除。class EventBus { // ... (其他属性和方法) /** * 注册只触发一次的事件监听器 * param eventName 事件的名称 * param listener 监听器函数 */ onceT any(eventName: EventName, listener: EventListenerT): void { // 创建一个包装函数 const onceWrapper: EventListenerT (payload: T) { // 在执行原始监听器之前先将包装函数从 EventBus 中移除 this.unsubscribe(eventName, onceWrapper); // 然后执行原始监听器 listener(payload); }; // 将包装函数注册到 EventBus this.subscribe(eventName, onceWrapper); console.log([EventBus] 事件 ${eventName} 添加了一个 once 监听器。); } // ... (其他方法) }once方法的逻辑流程创建包装函数onceWrapper是一个新函数它接收payload参数。自移除逻辑在onceWrapper内部当它被调用时首先调用this.unsubscribe(eventName, onceWrapper)将onceWrapper自己从 EventBus 中移除。执行原始监听器然后它再调用原始的listener函数并传入payload。注册包装函数最后将这个onceWrapper注册到 EventBus 中而不是原始的listener。这样当eventName事件第一次触发时onceWrapper会被调用它会执行原始监听器并立即将自己从订阅列表中移除确保下次事件触发时不再被调用。3.4 增强错误处理机制我们已经在publish方法中为每个监听器添加了try-catch块以防止单个监听器出错导致整个事件分发中断。这是 EventBus 健壮性的一个重要方面。错误处理策略捕获并记录当监听器抛出错误时捕获它并将其记录到控制台或日志服务中。不中断其他监听器确保一个监听器的错误不会阻止其他监听器的执行。可选的错误回调更高级的 EventBus 可以提供一个全局的错误处理回调函数允许应用自定义错误报告或恢复逻辑。当前实现已经满足了前两点。如果需要全局错误回调可以这样扩展// 在 EventBus 类中添加一个属性来存储错误处理器 private errorHandler: ((eventName: EventName, error: Error, payload: any) void) | null null; // 提供一个方法来设置全局错误处理器 public setErrorHandler(handler: (eventName: EventName, error: Error, payload: any) void): void { this.errorHandler handler; } // 修改 publish 方法 publishT any(eventName: EventName, payload?: T): void { const eventListeners this.listeners.get(eventName); if (eventListeners eventListeners.length 0) { console.log([EventBus] 事件 ${eventName} 被触发共 ${eventListeners.length} 个监听器将被调用。); [...eventListeners].forEach(listener { try { listener(payload as T); } catch (error: any) { // 使用 any 类型来捕获所有可能的错误类型 if (this.errorHandler) { this.errorHandler(eventName, error, payload); } else { console.error([EventBus Error] 在处理事件 ${eventName} 时监听器抛出错误:, error); } } }); } else { console.log([EventBus Info] 事件 ${eventName} 被触发但没有找到任何监听器。); } }现在应用可以自定义如何处理 EventBus 内部的监听器错误const bus new EventBus(); bus.setErrorHandler((eventName, error, payload) { console.warn(自定义错误处理事件 ${eventName} 发生错误错误信息: ${error.message}); // 可以上报到错误监控系统或者进行其他恢复操作 }); bus.subscribe(errorEvent, () { throw new Error(这是一个测试错误); }); bus.publish(errorEvent); // 预期输出 // [EventBus] 事件 errorEvent 添加了一个新的监听器。当前监听器数量: 1 // [EventBus] 事件 errorEvent 被触发共 1 个监听器将被调用。 // 自定义错误处理事件 errorEvent 发生错误错误信息: 这是一个测试错误通过这种方式EventBus 变得更加灵活和健壮允许应用根据自身需求来管理错误。3.5 完善后的 EventBus 示例type EventName string; type EventListenerT any (payload: T) void; type ErrorHandler (eventName: EventName, error: Error, payload: any) void; class EventBus { private listeners: MapEventName, EventListener[]; private errorHandler: ErrorHandler | null null; constructor() { this.listeners new MapEventName, EventListener[](); console.log([EventBus] 初始化完成。); } public setErrorHandler(handler: ErrorHandler): void { this.errorHandler handler; console.log([EventBus] 已设置全局错误处理器。); } subscribeT any(eventName: EventName, listener: EventListenerT): void { if (!this.listeners.has(eventName)) { this.listeners.set(eventName, []); } // 避免重复订阅同一个监听器这在某些场景下可能是期望的但通常会避免。 // 如果需要严格防止重复可以在这里添加检查 // if (!this.listeners.get(eventName)!.includes(listener)) { // this.listeners.get(eventName)!.push(listener); // } this.listeners.get(eventName)!.push(listener); console.log([EventBus] 事件 ${eventName} 添加了一个新的监听器。当前监听器数量: ${this.listeners.get(eventName)!.length}); } unsubscribeT any(eventName: EventName, listener: EventListenerT): void { const eventListeners this.listeners.get(eventName); if (!eventListeners || eventListeners.length 0) { console.log([EventBus Info] 事件 ${eventName} 没有找到监听器无需移除。); return; } const initialLength eventListeners.length; const newListeners eventListeners.filter(l l ! listener); if (newListeners.length initialLength) { this.listeners.set(eventName, newListeners); console.log([EventBus] 事件 ${eventName} 的一个监听器已被移除。当前监听器数量: ${newListeners.length}); if (newListeners.length 0) { this.listeners.delete(eventName); console.log([EventBus] 事件 ${eventName} 的所有监听器均已移除已清理 Map 条目。); } } else { console.log([EventBus Info] 事件 ${eventName} 未找到匹配的监听器无法移除。); } } onceT any(eventName: EventName, listener: EventListenerT): void { const onceWrapper: EventListenerT (payload: T) { this.unsubscribe(eventName, onceWrapper); // 移除自身 listener(payload); // 执行原始监听器 }; this.subscribe(eventName, onceWrapper); console.log([EventBus] 事件 ${eventName} 添加了一个 once 监听器。); } publishT any(eventName: EventName, payload?: T): void { const eventListeners this.listeners.get(eventName); if (eventListeners eventListeners.length 0) { console.log([EventBus] 事件 ${eventName} 被触发共 ${eventListeners.length} 个监听器将被调用。); // 遍历时复制数组防止在循环中修改数组如 once 监听器导致迭代问题 [...eventListeners].forEach(listener { try { listener(payload as T); } catch (error: any) { if (this.errorHandler) { this.errorHandler(eventName, error, payload); } else { console.error([EventBus Error] 在处理事件 ${eventName} 时监听器抛出错误:, error); } } }); } else { console.log([EventBus Info] 事件 ${eventName} 被触发但没有找到任何监听器。); } } /** * 清空所有事件和监听器 */ clearAll(): void { this.listeners.clear(); console.log([EventBus] 所有事件和监听器已被清空。); } /** * 获取指定事件的所有监听器数量 */ getListenerCount(eventName: EventName): number { return this.listeners.has(eventName) ? this.listeners.get(eventName)!.length : 0; } /** * 获取所有注册的事件名称 */ getEventNames(): EventName[] { return Array.from(this.listeners.keys()); } } // 使用示例 const bus new EventBus(); // 设置一个全局错误处理器 bus.setErrorHandler((eventName, error, payload) { console.error([Custom Error Handler] 事件 ${eventName} 监听器执行失败原因: ${error.message}, { payload, error }); }); // 定义一些监听器 const userLoginHandler (user: { id: string, name: string }) { console.log(User ${user.name} (ID: ${user.id}) logged in.); }; const greetUserHandler (user: { id: string, name: string }) { console.log(Welcome, ${user.name}!); }; const logoutLogger () { console.log(User logged out.); }; const errorHandlerTest () { throw new Error(Something went wrong in this handler!); }; const onceMessageHandler (msg: string) { console.log(This message will only be seen once: ${msg}); }; // 订阅事件 bus.subscribe(user.login, userLoginHandler); bus.subscribe(user.login, greetUserHandler); bus.subscribe(user.logout, logoutLogger); bus.subscribe(error.test, errorHandlerTest); bus.once(initialLoad, onceMessageHandler); console.log(n--- Initial State ---); console.log(Listeners for user.login:, bus.getListenerCount(user.login)); console.log(Listeners for initialLoad:, bus.getListenerCount(initialLoad)); // 触发事件 console.log(n--- Publishing Events ---); bus.publish(user.login, { id: 123, name: Alice }); bus.publish(user.login, { id: 456, name: Bob }); // 再次触发 bus.publish(user.logout); bus.publish(error.test); // 测试错误处理 console.log(n--- Publishing once event ---); bus.publish(initialLoad, Application started!); bus.publish(initialLoad, This should not appear!); // 再次触发但 once 监听器已被移除 console.log(n--- State after once event ---); console.log(Listeners for initialLoad:, bus.getListenerCount(initialLoad)); // 应该为 0 // 移除监听器 console.log(n--- Unsubscribing ---); bus.unsubscribe(user.login, userLoginHandler); console.log(Listeners for user.login after unsubscribe:, bus.getListenerCount(user.login)); // 尝试移除不存在的监听器 bus.unsubscribe(user.login, () console.log(I am a new function)); // 清空所有 console.log(n--- Clearing all listeners ---); bus.clearAll(); console.log(All event names after clear:, bus.getEventNames()); /* 预期输出概览: [EventBus] 初始化完成。 [EventBus] 已设置全局错误处理器。 [EventBus] 事件 user.login 添加了一个新的监听器。当前监听器数量: 1 [EventBus] 事件 user.login 添加了一个新的监听器。当前监听器数量: 2 [EventBus] 事件 user.logout 添加了一个新的监听器。当前监听器数量: 1 [EventBus] 事件 error.test 添加了一个新的监听器。当前监听器数量: 1 [EventBus] 事件 initialLoad 添加了一个 once 监听器。当前监听器数量: 1 --- Initial State --- Listeners for user.login: 2 Listeners for initialLoad: 1 --- Publishing Events --- [EventBus] 事件 user.login 被触发共 2 个监听器将被调用。 User Alice (ID: 123) logged in. Welcome, Alice! [EventBus] 事件 user.login 被触发共 2 个监听器将被调用。 User Bob (ID: 456) logged in. Welcome, Bob! [EventBus] 事件 user.logout 被触发共 1 个监听器将被调用。 User logged out. [EventBus] 事件 error.test 被触发共 1 个监听器将被调用。 [Custom Error Handler] 事件 error.test 监听器执行失败原因: Something went wrong in this handler! { payload: undefined, error: Error: Something went wrong in this handler! ... } --- Publishing once event --- [EventBus] 事件 initialLoad 被触发共 1 个监听器将被调用。 [EventBus] 事件 initialLoad 的一个监听器已被移除。当前监听器数量: 0 [EventBus] 事件 initialLoad 的所有监听器均已移除已清理 Map 条目。 This message will only be seen once: Application started! [EventBus Info] 事件 initialLoad 被触发但没有找到任何监听器。 --- State after once event --- Listeners for initialLoad: 0 --- Unsubscribing --- [EventBus] 事件 user.login 的一个监听器已被移除。当前监听器数量: 1 Listeners for user.login after unsubscribe: 1 [EventBus Info] 事件 user.login 未找到匹配的监听器无法移除。 --- Clearing all listeners --- [EventBus] 所有事件和监听器已被清空。 All event names after clear: [] */第四章进阶 EventBus 特性 – 灵活性与可扩展性现在我们已经有了一个功能完善且健壮的 EventBus。但作为编程专家我们不能止步于此。接下来我们将探讨一些进阶特性它们能让 EventBus 在更复杂的场景中表现出色并提供更高的灵活性和可扩展性。4.1 异步事件处理前面提到同步事件处理可能会阻塞主线程。在许多场景下尤其是当监听器可能执行耗时操作时异步处理是更优的选择。异步处理意味着publish方法会立即返回而监听器在后台或在下一个事件循环周期执行。实现异步publish的几种方式setTimeout(fn, 0)将监听器放入宏任务队列在当前事件循环结束后执行。Promise.resolve().then(fn)将监听器放入微任务队列在当前同步代码执行后宏任务之前执行。通常比setTimeout(0)更快。queueMicrotask(fn)(现代浏览器和 Node.js)与Promise.resolve().then(fn)类似也是放入微任务队列。我们选择Promise.resolve().then()作为异步处理的方式因为它在大多数现代环境中表现稳定且性能较好。class EventBus { // ... (其他属性和方法) /** * 异步触发事件 * 会在下一个微任务队列中通知所有订阅了该事件的监听器不会阻塞当前主线程。 * param eventName 事件的名称 * param payload 事件的载荷数据 */ publishAsyncT any(eventName: EventName, payload?: T): Promisevoid[] { const eventListeners this.listeners.get(eventName); if (!eventListeners || eventListeners.length 0) { console.log([EventBus Info] 异步事件 ${eventName} 被触发但没有找到任何监听器。); return Promise.resolve([]); // 返回一个已解决的 Promise } console.log([EventBus] 异步事件 ${eventName} 被触发共 ${eventListeners.length} 个监听器将被异步调用。); // 创建一个 Promise 数组每个 Promise 代表一个异步监听器的执行 const listenerPromises [...eventListeners].map(listener { return Promise.resolve().then(() { try { listener(payload as T); } catch (error: any) { if (this.errorHandler) { this.errorHandler(eventName, error, payload); } else { console.error([EventBus Error] 在异步处理事件 ${eventName} 时监听器抛出错误:, error); } } }); }); // 返回一个 Promise该 Promise 在所有监听器都执行完毕无论成功或失败后解决 return Promise.all(listenerPromises) as Promisevoid[]; } // ... (其他方法) }publishAsync方法的逻辑流程获取监听器列表与同步publish相同。创建 Promise 数组对于每个监听器我们不直接执行它而是创建一个Promise.resolve().then(...)。这会将监听器包装在一个微任务中。异步执行与错误处理每个微任务中依然包含try-catch块确保异步执行时的错误也能被捕获和处理。返回 Promise.allpublishAsync方法返回Promise.all(listenerPromises)。这意味着调用者可以await这个 Promise以等待所有异步监听器执行完毕。如果不需要等待可以简单地调用它而不await。同步与异步的权衡特性同步publish异步publish性能可能阻塞主线程影响 UI 响应性。不阻塞主线程提高 UI 响应性。时序监听器按注册顺序立即执行。监听器在下一个事件循环周期执行顺序可能不严格保证取决于 Promise 调度但通常保持注册顺序。复杂度实现简单。引入 Promise略微增加实现和理解的复杂性。错误错误立即抛出可以在当前调用栈中捕获。错误在异步上下文中抛出需要通过 Promise 链捕获或 EventBus 的错误处理器。适用场景对响应时间要求极高且监听器操作轻量级的场景。大多数前端应用监听器可能耗时或涉及 IO 操作的场景。在实际应用中通常会提供同步和异步两种publish方法让开发者根据具体需求选择。4.2 事件优先级 (Event Prioritization)在某些情况下我们希望某些监听器在其他监听器之前或之后执行。例如一个日志记录器可能希望在任何业务逻辑之前捕获事件或者一个数据校验器希望在数据处理之前运行。这可以通过为监听器分配优先级来实现。实现思路subscribe增强subscribe方法接受一个额外的priority参数例如一个数字数字越大优先级越高。存储结构变更监听器不再是简单地存储在数组中而是存储为包含监听器函数和优先级的对象。publish排序在publish时先根据优先级对监听器进行排序然后再依次执行。// 定义一个包含监听器函数和优先级的接口 interface PriorityEventListenerT any { listener: EventListenerT; priority: number; // 优先级数字越大优先级越高 originalListener?: EventListenerT; // 用于 once 包装函数的原始引用 } class EventBus { // 存储结构修改为 MapEventName, PriorityEventListener[] private listeners: MapEventName, PriorityEventListener[]; constructor() { this.listeners new MapEventName, PriorityEventListener[](); // ... } // 修改 subscribe 方法以接受优先级 subscribeT any(eventName: EventName, listener: EventListenerT, priority: number 0): void { if (!this.listeners.has(eventName)) { this.listeners.set(eventName, []); } const eventListeners this.listeners.get(eventName)!; eventListeners.push({ listener, priority }); // 每次添加后重新排序或者只在 publish 时排序 eventListeners.sort((a, b) b.priority - a.priority); // 降序排列高优先级在前 console.log([EventBus] 事件 ${eventName} 添加了一个新的监听器 (优先级: ${priority})。); } // 修改 unsubscribe 方法以匹配 PriorityEventListener unsubscribeT any(eventName: EventName, listener: EventListenerT): void { const eventListeners this.listeners.get(eventName); if (!eventListeners || eventListeners.length 0) return; const initialLength eventListeners.length; // 过滤时匹配内部的 listener 函数 const newListeners eventListeners.filter(item { // 需要考虑 once 包装的情况如果 item 是包装函数则比较 originalListener return item.listener ! listener item.originalListener ! listener; }); if (newListeners.length initialLength) { this.listeners.set(eventName, newListeners); if (newListeners.length 0) { this.listeners.delete(eventName); } console.log([EventBus] 事件 ${eventName} 的一个监听器已被移除。); } else { console.log([EventBus Info] 事件 ${eventName} 未找到匹配的监听器无法移除。); } } // 修改 once 方法以支持优先级 onceT any(eventName: EventName, listener: EventListenerT, priority: number 0): void { const onceWrapper: EventListenerT (payload: T) { this.unsubscribe(eventName, listener); // 注意这里移除的是原始监听器而不是 onceWrapper listener(payload); }; // 为了让 unsubscribe 能识别 onceWrapper 的原始 listener我们需要在 onceWrapper 对象中保存原始 listener const onceItem: PriorityEventListenerT { listener: onceWrapper, priority, originalListener: listener // 保存原始监听器引用 }; if (!this.listeners.has(eventName)) { this.listeners.set(eventName, []); } this.listeners.get(eventName)!.push(onceItem); this.listeners.get(eventName)!.sort((a, b) b.priority - a.priority); console.log([EventBus] 事件 ${eventName} 添加了一个 once 监听器 (优先级: ${priority})。); } // 修改 publish 方法以遍历 PriorityEventListener publishT any(eventName: EventName, payload?: T): void { const eventListeners this.listeners.get(eventName); if (eventListeners eventListeners.length 0) { console.log([EventBus] 事件 ${eventName} 被触发共 ${eventListeners.length} 个监听器将被调用。); // 遍历时复制数组防止在循环中修改数组 [...eventListeners].forEach(item { // item 是 { listener, priority } try { item.listener(payload as T); // 执行监听器 } catch (error: any) { if (this.errorHandler) { this.errorHandler(eventName, error, payload); } else { console.error([EventBus Error] 在处理事件 ${eventName} 时监听器抛出错误:, error); } } }); } else { // ... } } // publishAsync 同样需要修改以遍历 PriorityEventListener publishAsyncT any(eventName: EventName, payload?: T): Promisevoid[] { const eventListeners this.listeners.get(eventName); if (!eventListeners || eventListeners.length 0) return Promise.resolve([]); console.log([EventBus] 异步事件 ${eventName} 被触发共 ${eventListeners.length} 个监听器将被异步调用。); const listenerPromises [...eventListeners].map(item { // item 是 { listener, priority } return Promise.resolve().then(() { try { item.listener(payload as T); } catch (error: any) { if (this.errorHandler) { this.errorHandler(eventName, error, payload); } else { console.error([EventBus Error] 在异步处理事件 ${eventName} 时监听器抛出错误:, error); } } }); }); return Promise.all(listenerPromises) as Promisevoid[]; } }优先级实现的关键点数据结构变化监听器不再是函数本身而是{ listener: Function, priority: number }对象。排序在subscribe或publish时对监听器数组进行排序确保高优先级的监听器在前。这里我们选择在每次subscribe后都进行一次排序这样publish就可以直接遍历已排序的数组。unsubscribe逻辑调整由于listeners数组中存储的是对象unsubscribe也要相应地修改以正确识别和移除包装在对象中的监听器。对于once监听器unsubscribe需要能够识别原始的listener因此在PriorityEventListener中添加了originalListener字段来辅助。通过引入优先级我们可以更精细地控制事件处理的顺序这在复杂的业务逻辑和模块间协作中非常有用。4.3 通配符事件 (Wildcard Events)通配符事件允许订阅者监听一系列相关的事件而无需为每个具体事件单独订阅。例如订阅user.*可以监听user.created、user.updated、user.deleted等所有以user.开头的事件。实现思路事件名称解析在subscribe和publish时需要解析事件名称。subscribe增强当订阅user.*时将其作为一种特殊的模式存储。publish匹配当发布user.created时不仅要查找精确匹配user.created的监听器还要查找匹配user.*的监听器。这是一个相对复杂的特性因为它涉及到模式匹配算法。对于一个 EventBus 的核心功能来说通常不直接实现通配符而是通过更高级的事件系统如消息队列、RxJS来处理。但我们可以简单地说明其概念和挑战。挑战匹配算法如何高效地匹配user.*和user.profile.updated这样的模式可能需要树形结构或正则表达式。性能如果有很多通配符订阅每次publish都进行大量模式匹配可能会影响性能。优先级冲突如果user.*和user.created都被订阅且都有优先级如何确定它们的执行顺序示例概念性不深入代码实现假设一个简化版只支持event.subevent和event.*。// 内部可能需要维护两类监听器 // private exactListeners: Mapstring, PriorityEventListener[]; // 精确匹配 // private wildcardListeners: Mapstring, PriorityEventListener[]; // 通配符匹配如 user - [listener for user.*] // publish 方法逻辑 // 1. 查找 exactListeners.get(eventName) // 2. 解析 eventName例如 user.created - 提取 user // 3. 查找 wildcardListeners.get(user) // 4. 合并并去重所有匹配的监听器然后按优先级排序执行。通配符事件增加了 EventBus 的灵活性但也增加了内部复杂性和潜在的性能开销。在设计时需要权衡其带来的好处与实现成本。4.4 EventBus 实例管理单例与多实例在应用中我们 EventBus 的实例化方式会影响其作用范围和管理方式。1. 单例模式 (Singleton EventBus)特点整个应用只存在一个 EventBus 实例。优点全局通信任何组件都可以访问这个唯一的实例方便进行全局范围的事件通信。简单无需考虑多个实例的传递和管理。缺点命名冲突所有事件都在同一个命名空间下可能导致事件名称冲突。调试困难事件流可能变得复杂难以追踪某个事件是由哪个组件触发又影响了哪些组件。测试困难全局单例可能导致测试之间相互影响需要每次测试后清理状态。实现通常通过一个全局变量或模块导出一个 EventBus 实例。// singletonEventBus.ts import { EventBus } from ./EventBus; // 假设你的 EventBus 类在一个单独的文件中 export const globalEventBus new EventBus(); // 其他模块 // import { globalEventBus } from ./singletonEventBus; // globalEventBus.subscribe(...);2. 多实例模式 (Multiple EventBus Instances)特点应用可以拥有多个 EventBus 实例每个实例负责特定模块或组件的事件通信。优点作用域明确每个 EventBus 实例只处理特定范围内的事件避免了全局命名冲突。解耦更彻底模块间的事件通信更加清晰一个模块的 EventBus 不会影响其他模块。易于测试测试时可以为每个模块创建独立的 EventBus 实例避免相互影响。缺点管理开销需要决定何时创建、销毁和传递这些实例。跨模块通信如果两个模块需要通信但它们有各自的 EventBus可能需要引入一个“桥接” EventBus 或更高级的通信机制。实现根据需要实例化 EventBus。// moduleA.ts import { EventBus } from ./EventBus; export class ModuleA { private eventBus: EventBus; constructor() { this.eventBus new EventBus(); // 模块 A 自己的 EventBus this.eventBus.subscribe(moduleA.init, () console.log(Module A initialized.)); } getBus() { return this.eventBus; } } // moduleB.ts import { EventBus } from ./EventBus; export class ModuleB { private eventBus: EventBus; constructor() { this.eventBus new EventBus(); // 模块 B 自己的 EventBus this.eventBus.subscribe(moduleB.start, () console.log(Module B started.)); } getBus() { return this.eventBus; } } // main.ts const moduleA new ModuleA(); const moduleB new ModuleB(); // 如果 ModuleA 需要通知 ModuleB它们不能直接通过各自的 bus // 可能需要一个共同的父级 EventBus 或者显式地传递 // moduleA.getBus().publish(moduleA.init); // moduleB.getBus().publish(moduleB.start);何时选择哪种模式小型应用或全局性事件选择单例模式简单方便。中大型应用强模块划分选择多实例模式配合明确的事件命名规范和通信策略可以带来更好的可维护性和扩展性。混合模式可以有一个全局的 EventBus 处理应用范围的事件同时每个主要模块也可以有自己的局部 EventBus 处理模块内部事件。第五章深度探讨 – 设计考量与最佳实践EventBus 虽好但并非银弹。在使用和设计时我们需要考虑更多因素以确保其能真正带来价值而不是引入新的复杂性。5.1 类型安全 (TypeScript)在 TypeScript 项目中为 EventBus 引入类型安全可以极大地提高开发效率和代码质量减少运行时错误。我们可以定义事件的类型及其载荷的结构。实现思路定义事件映射接口一个接口来映射事件名称到其载荷类型。泛型 EventBus让 EventBus 类本身成为泛型以接受这个事件映射接口。// 定义一个事件映射接口 interface AppEvents { user.login: { id: string; name: string; timestamp: number }; user.logout: undefined; // 或者 void data.loaded: string[]; error.critical: { code: number; message: string; details?: any }; } // 修改 EventBus 类使其成为泛型 class TypedEventBusEvents extends Recordstring, any { private listeners: Mapkeyof Events, PriorityEventListenerany; // keyof Events 限制事件名称 private errorHandler: ErrorHandler | null null; constructor() { this.listeners new Mapkeyof Events, PriorityEventListenerany(); console.log([TypedEventBus] 初始化完成。); } public setErrorHandler(handler: ErrorHandler): void { this.errorHandler handler; console.log([TypedEventBus] 已设置全局错误处理器。); } // subscribe 方法现在可以推断 payload 类型 subscribeK extends keyof Events(eventName: K, listener: EventListenerEvents[K], priority: number 0): void { if (!this.listeners.has(eventName)) { this.listeners.set(eventName, []); } const eventListeners this.listeners.get(eventName)! as PriorityEventListenerEvents[K][]; // 类型断言 eventListeners.push({ listener: listener as EventListenerany, priority }); eventListeners.sort((a, b) b.priority - a.priority); console.log([TypedEventBus] 事件 ${String(eventName)} 添加了一个新的监听器 (优先级: ${priority})。); } // unsubscribe 方法同样推断 payload 类型 unsubscribeK extends keyof Events(eventName: K, listener: EventListenerEvents[K]): void { const eventListeners this.listeners.get(eventName); if (!eventListeners || eventListeners.length 0) return; const initialLength eventListeners.length; const newListeners eventListeners.filter(item { return (item.listener ! (listener as EventListenerany)) (item.originalListener ! (listener as EventListenerany)); }); if (newListeners.length initialLength) { this.listeners.set(eventName, newListeners as PriorityEventListenerany[]); if (newListeners.length 0) { this.listeners.delete(eventName); } console.log([TypedEventBus] 事件 ${String(eventName)} 的一个监听器已被移除。); } else { console.log([TypedEventBus Info] 事件 ${String(eventName)} 未找到匹配的监听器无法移除。); } } // once 方法同样推断 payload 类型 onceK extends keyof Events(eventName: K, listener: EventListenerEvents[K], priority: number 0): void { const onceWrapper: EventListenerEvents[K] (payload: Events[K]) { this.unsubscribe(eventName, listener); // 移除原始监听器 listener(payload); }; const onceItem: PriorityEventListenerEvents[K] { listener: onceWrapper as EventListenerany, priority, originalListener: listener as EventListenerany }; if (!this.listeners.has(eventName)) { this.listeners.set(eventName, []); } (this.listeners.get(eventName)! as PriorityEventListenerEvents[K][]).push(onceItem); (this.listeners.get(eventName)! as PriorityEventListenerEvents[K][]).sort((a, b) b.priority - a.priority); console.log([TypedEventBus] 事件 ${String(eventName)} 添加了一个 once 监听器 (优先级: ${priority})。); } // publish 方法现在可以推断 payload 类型 publishK extends keyof Events(eventName: K, payload: Events[K]): void { const eventListeners this.listeners.get(eventName); if (eventListeners eventListeners.length 0) { console.log([TypedEventBus] 事件 ${String(eventName)} 被触发共 ${eventListeners.length} 个监听器将被调用。); [...eventListeners].forEach(item { try { item.listener(payload); } catch (error: any) { if (this.errorHandler) { this.errorHandler(String(eventName), error, payload); } else { console.error([TypedEventBus Error] 在处理事件 ${String(eventName)} 时监听器抛出错误:, error); } } }); } else { console.log([TypedEventBus Info] 事件 ${String(eventName)} 被触发但没有找到任何监听器。); } } // publishAsync 同样推断 payload 类型 publishAsyncK extends keyof Events(eventName: K, payload: Events[K]): Promisevoid[] { const eventListeners this.listeners.get(eventName); if (!eventListeners || eventListeners.length 0) return Promise.resolve([]); console.log([TypedEventBus] 异步事件 ${String(eventName)} 被触发共 ${eventListeners.length} 个监听器将被异步调用。); const listenerPromises [...eventListeners].map(item { return Promise.resolve().then(() { try { item.listener(payload); } catch (error: any) { if (this.errorHandler) { this.errorHandler(String(eventName), error, payload); } else { console.error([TypedEventBus Error] 在异步处理事件 ${String(eventName)} 时监听器抛出错误:, error); } } }); }); return Promise.all(listenerPromises) as Promisevoid[]; } // ... (clearAll, getListenerCount, getEventNames 等辅助方法) clearAll(): void { this.listeners.clear(); console.log([TypedEventBus] 所有事件和监听器已被清空。); } getListenerCount(eventName: keyof Events): number { return this.listeners.has(eventName) ? this.listeners.get(eventName)!.length : 0; } getEventNames(): (keyof Events)[] { return Array.from(this.listeners.keys()); } } // 使用示例 const bus new TypedEventBusAppEvents(); bus.subscribe(user.login, (data) { // data 会被自动推断为 { id: string, name: string, timestamp: number } console.log(User ${data.name} logged in at ${new Date(data.timestamp).toLocaleTimeString()}); }); bus.subscribe(user.logout, () { // data 会被自动推断为 undefined console.log(User logged out.); }); // 尝试订阅一个不存在的事件TypeScript 会报错 // bus.subscribe(nonexistent.event, () {}); // 编译错误 // 尝试发布事件时payload 类型不匹配也会报错 // bus.publish(user.login, { id: 123, name: Alice }); // 编译错误缺少 timestamp bus.publish(user.login, { id: 123, name: Alice, timestamp: Date.now() }); bus.publish(user.logout, undefined); // 正确 // bus.publish(user.logout, { some: data }); // 编译错误期望 undefined通过泛型和keyof操作符EventBus 获得了强大的类型检查能力。这在大型项目中尤为重要它能在编译阶段捕获错误而不是等到运行时。5.2 性能优化虽然 EventBus 的核心操作相对简单但在高并发事件或大量监听器的场景下性能依然值得关注。监听器数量避免单个事件有过多的监听器例如几百上千个。如果存在考虑是否可以合并监听器或优化业务逻辑。事件触发频率如果某些事件触发非常频繁例如鼠标移动、滚动而监听器又执行耗时操作可能会导致性能问题。此时可以考虑使用节流throttle或防抖debounce来限制监听器的执行频率。内部数据结构Map和数组filter、push、sort操作在大多数情况下性能良好。但如果监听器数组非常庞大filter和sort操作可能会有性能开销。优化unsubscribe如果unsubscribe调用频繁filter每次都创建新数组可能效率不高。可以考虑使用链表结构或者在数组中标记为“已移除”并在publish时跳过定期进行清理compact。但对于大多数应用目前的filter方案足够。优化sort如果subscribe频繁且监听器数量多每次sort也会有开销。可以只在publish时才进行排序或者使用插入排序保持有序。避免不必要的事件只发布真正需要被监听的事件。5.3 内存管理与调试及时unsubscribe这是防止内存泄漏最关键的一点。当组件被销毁或不再需要监听时必须调用unsubscribe。在 React/Vue 等框架中这通常在组件的componentWillUnmount或onUnmounted生命周期钩子中完成。提供调试工具getListenerCount(eventName)获取某个事件的监听器数量帮助检查是否有未移除的监听器。getEventNames()获取所有已注册的事件名称。listAllListeners()一个更高级的调试方法可以打印出所有事件及其对应的监听器可能需要修改PriorityEventListener来存储监听器函数的名称或一个 ID。这些辅助方法在我们调试 EventBus 相关的内存泄漏或事件流问题时非常有用。5.4 与现有框架/库的集成与对比EventBus 模式在许多框架和库中都有体现或者有替代方案React/Vue/Angular这些框架本身提供了组件间通信的机制props down, events up, Context API, Vuex/Redux 状态管理服务等。在这些框架中EventBus 常常用于跨组件层级、无直接父子关系的通信或者作为一种全局通知机制。过度使用 EventBus 可能会使得数据流难以追踪因此在框架内部通信时应优先考虑框架自身提供的机制。RxJS (ReactiveX for JavaScript)RxJS 是一个强大的响应式编程库其Subject和Observable非常适合作为 EventBus 的替代品。它提供了更强大的功能如操作符map, filter, debounce, throttle, merge, concat、错误处理、完成通知等。对比我们的手写 EventBus 相对轻量易于理解和控制。RxJS 功能强大但学习曲线较陡峭引入的体积也更大。对于简单的事件通信手写 EventBus 足矣对于复杂的事件流和数据转换RxJS 更具优势。Node.jsEventEmitterNode.js 内置了EventEmitter类其 API 与我们的 EventBus 类似也是基于发布-订阅模式。在 Node.js 环境下可以直接使用它。选择 EventBus 还是其他方案取决于项目的规模、复杂性、团队熟悉度以及对功能和性能的需求。5.5 何时不使用 EventBus尽管 EventBus 带来了强大的解耦能力但它并非万能甚至在某些情况下会引入新的问题过度使用导致事件流混乱如果所有通信都通过 EventBus系统会变成一个“大泥球”事件满天飞很难追踪一个事件的源头和它触发的所有副作用。这被称为“事件风暴”或“事件地狱”。难以追踪事件源和影响当一个 bug 出现时如果事件流不清晰很难找出是哪个组件发布了错误的事件或者哪个监听器处理不当。简单的父子通信对于简单的父子组件通信直接使用 props/emit 或回调函数更直接、更易于理解和维护无需引入 EventBus 的额外抽象。共享状态管理EventBus 适合通知“发生了什么”但不适合管理和同步“当前是什么状态”。对于复杂的状态管理应该使用专门的状态管理库如 Redux, Vuex, MobX。最佳实践明确事件命名规范使用有意义的、层级化的事件名称如user.loggedIn,order.created,ui.modal.opened。事件载荷清晰事件payload应该是一个结构化的数据对象包含所有必要的信息。适度使用将其用于解耦跨模块、跨层级且无直接依赖的通信。文档化记录所有事件的名称、载荷结构和预期行为方便团队成员理解和使用。第六章EventBus 在现代应用中的定位与展望EventBus 作为发布-订阅模式的经典实现在现代应用架构中扮演着重要角色。它在实现组件解耦、提升系统可维护性和扩展性方面发挥着不可替代的作用。从小型工具到大型单页应用再到微服务架构中的消息队列其核心思想无处不在。展望未来随着前端框架和状态管理库的不断发展EventBus 的使用场景可能会更加聚焦于那些难以通过传统组件通信模式解决的“全局性”或“跨领域”的通知需求。同时结合 TypeScript 的类型安全、异步处理以及严格的事件命名和文档化EventBus 将继续成为构建健壮、可维护应用的强大工具。然而如同任何强大的工具一样它的价值最大化依赖于开发者对其原理的深入理解和审慎的使用。