nodeJs之事件驱动程序

事件驱动程序

Node.js 使用事件驱动模型,当web server接收到请求,就把它关闭然后进行处理,然后去服务下一个web请求。

当这个请求完成,它被放回处理队列,当到达队列开头,这个结果被返回给用户。

这个模型非常高效可扩展性非常强,因为webserver一直接受请求而不等待任何读写操作。(这也被称之为非阻塞式IO或者事件驱动IO)

在事件驱动模型中,会生成一个主循环来监听事件,当检测到事件时触发回调函数。

整个事件驱动的流程就是这么实现的,非常简洁。有点类似于观察者模式,事件相当于一个主题(Subject),而所有注册到这个事件上的处理函数相当于观察者(Observer)。

// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

以下程序绑定事件处理程序:

// 绑定事件及事件的处理程序
eventEmitter.on('eventName', eventHandler);

我们可以通过程序触发事件:

// 触发事件
eventEmitter.emit('eventName');


// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

// 创建事件处理程序
var connectHandler = function connected() {
   console.log('连接成功。');
  
   // 触发 data_received 事件 
   eventEmitter.emit('data_received');
}

// 绑定 connection 事件处理程序
eventEmitter.on('connection', connectHandler);
 
// 使用匿名函数绑定 data_received 事件
eventEmitter.on('data_received', function(){
   console.log('数据接收成功。');
});

// 触发 connection 事件 
eventEmitter.emit('connection');

console.log("程序执行完毕。");

Node.js EventEmitter

Node.js 所有的异步 I/O 操作在完成时都会发送一个事件到事件队列。

Node.js里面的许多对象都会分发事件:一个net.Server对象会在每次有新连接时分发一个事件, 一个fs.readStream对象会在文件被打开的时候发出一个事件。 所有这些产生事件的对象都是 events.EventEmitter 的实例。


EventEmitter 类

events 模块只提供了一个对象: events.EventEmitter。EventEmitter 的核心就是事件触发与事件监听器功能的封装。

你可以通过require("events");来访问该模块。

// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

EventEmitter 对象如果在实例化时发生错误,会触发 error 事件。当添加新的监听器时,newListener 事件会触发,当监听器被移除时,removeListener 事件被触发。

下面我们用一个简单的例子说明 EventEmitter 的用法:

//event.js 文件
var EventEmitter = require('events').EventEmitter; 
var event = new EventEmitter(); 
event.on('some_event', function() { 
    console.log('some_event 事件触发'); 
}); 
setTimeout(function() { 
    event.emit('some_event'); 
}, 1000); 

执行结果如下:

运行这段代码,1 秒后控制台输出了 'some_event 事件触发'。其原理是 event 对象注册了事件 some_event 的一个监听器,然后我们通过 setTimeout 在 1000 毫秒以后向 event 对象发送事件 some_event,此时会调用some_event 的监听器。

$ node event.js 
some_event 事件触发

EventEmitter 的每个事件由一个事件名和若干个参数组成,事件名是一个字符串,通常表达一定的语义。对于每个事件,EventEmitter 支持 若干个事件监听器。

当事件触发时,注册到这个事件的事件监听器被依次调用,事件参数作为回调函数参数传递。

让我们以下面的例子解释这个过程:

//event.js 文件
var events = require('events'); 
var emitter = new events.EventEmitter(); 
emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) { 
    console.log('listener1', arg1, arg2); 
}); 
emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) { 
    console.log('listener2', arg1, arg2); 
}); 
emitter.emit('someEvent', 'arg1 参数', 'arg2 参数'); 

执行以上代码,运行的结果如下:

$ node event.js 
listener1 arg1 参数 arg2 参数
listener2 arg1 参数 arg2 参数

以上例子中,emitter 为事件 someEvent 注册了两个事件监听器,然后触发了 someEvent 事件。

运行结果中可以看到两个事件监听器回调函数被先后调用。 这就是EventEmitter最简单的用法。

EventEmitter 提供了多个属性,如 on 和 emiton 函数用于绑定事件函数,emit 属性用于触发一个事件。接下来我们来具体看下 EventEmitter 的属性介绍。

方法

序号 方法 & 描述
1 addListener(event, listener)
为指定事件添加一个监听器到监听器数组的尾部。
2 on(event, listener)
为指定事件注册一个监听器,接受一个字符串 event 和一个回调函数。
server.on('connection', function (stream) {
  console.log('someone connected!');
});
3 once(event, listener)
为指定事件注册一个单次监听器,即 监听器最多只会触发一次,触发后立刻解除该监听器。
server.once('connection', function (stream) {
  console.log('Ah, we have our first user!');
});
4 removeListener(event, listener)

移除指定事件的某个监听器,监听器必须是该事件已经注册过的监听器。

它接受两个参数,第一个是事件名称,第二个是回调函数名称。

var callback = function(stream) {
  console.log('someone connected!');
};
server.on('connection', callback);
// ...
server.removeListener('connection', callback);
5 removeAllListeners([event])
移除所有事件的所有监听器, 如果指定事件,则移除指定事件的所有监听器。
6 setMaxListeners(n)
默认情况下, EventEmitters 如果你添加的监听器超过 10 个就会输出警告信息。 setMaxListeners 函数用于提高监听器的默认限制的数量。
7 listeners(event)
返回指定事件的监听器数组。
8 emit(event, [arg1], [arg2], [...])
按参数的顺序执行每个监听器,如果事件有注册监听返回 true,否则返回 false。

类方法

序号 方法 & 描述
1 listenerCount(emitter, event)
返回指定事件的监听器数量。

事件

序号 事件 & 描述
1 newListener
  • event - 字符串,事件名称

  • listener - 处理事件函数

该事件在添加新监听器时被触发。

2 removeListener
  • event - 字符串,事件名称

  • listener - 处理事件函数

从指定监听器数组中删除一个监听器。需要注意的是,此操作将会改变处于被删监听器之后的那些监听器的索引。

实例

以下实例通过 connection(连接)事件演示了 EventEmitter 类的应用。

创建 main.js 文件,代码如下:

var events = require('events');
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

// 监听器 #1
var listener1 = function listener1() {
   console.log('监听器 listener1 执行。');
}

// 监听器 #2
var listener2 = function listener2() {
  console.log('监听器 listener2 执行。');
}

// 绑定 connection 事件,处理函数为 listener1 
eventEmitter.addListener('connection', listener1);

// 绑定 connection 事件,处理函数为 listener2
eventEmitter.on('connection', listener2);

var eventListeners = require('events').EventEmitter.listenerCount(eventEmitter,'connection');
console.log(eventListeners + " 个监听器监听连接事件。");

// 处理 connection 事件 
eventEmitter.emit('connection');

// 移除监绑定的 listener1 函数
eventEmitter.removeListener('connection', listener1);
console.log("listener1 不再受监听。");

// 触发连接事件
eventEmitter.emit('connection');

eventListeners = require('events').EventEmitter.listenerCount(eventEmitter,'connection');
console.log(eventListeners + " 个监听器监听连接事件。");

console.log("程序执行完毕。");

以上代码,执行结果如下所示:

$ node main.js
2 个监听器监听连接事件。
监听器 listener1 执行。
监听器 listener2 执行。
listener1 不再受监听。
监听器 listener2 执行。
1 个监听器监听连接事件。
程序执行完毕。

error 事件

EventEmitter 定义了一个特殊的事件 error,它包含了错误的语义,我们在遇到 异常的时候通常会触发 error 事件。

当 error 被触发时,EventEmitter 规定如果没有响 应的监听器,Node.js 会把它当作异常,退出程序并输出错误信息。

我们一般要为会触发 error 事件的对象设置监听器,避免遇到错误后整个程序崩溃。例如:

var events = require('events'); 
var emitter = new events.EventEmitter(); 
emitter.emit('error'); 

运行时会显示以下错误:

node.js:201 
throw e; // process.nextTick error, or 'error' event on first tick 
^ 
Error: Uncaught, unspecified 'error' event. 
at EventEmitter.emit (events.js:50:15) 
at Object.<anonymous> (/home/byvoid/error.js:5:9) 
at Module._compile (module.js:441:26) 
at Object..js (module.js:459:10) 
at Module.load (module.js:348:31) 
at Function._load (module.js:308:12) 
at Array.0 (module.js:479:10) 
at EventEmitter._tickCallback (node.js:192:40) 

继承 EventEmitter

大多数时候我们不会直接使用 EventEmitter,而是在对象中继承它。包括 fs、net、 http 在内的,只要是支持事件响应的核心模块都是 EventEmitter 的子类。

为什么要这样做呢?原因有两点:

首先,具有某个实体功能的对象实现事件符合语义, 事件的监听和发生应该是一个对象的方法。

其次 JavaScript 的对象机制是基于原型的,支持 部分多重继承,继承 EventEmitter 不会打乱对象原有的继承关系


Node.js是基于V8引擎实现的事件驱动无阻塞IO构架,Node.js能够在众多的后端JavaScript技术之中脱颖而出,正是因其基于事件的特点而受到欢迎。
这里主要介绍如何使用EventEmitter类来实现事件的发送与接收。

原型继承法
虽然,原型继承经常被视作 JavaScript 的一个弱点,但事实上,原型继承模型比经典的继承模型更强大。举例来说,在原型继承模型的基础之上建立一个经典的继承模型是相当容易的。
JavaScript 对象是动态的属性“包”(指其自己的属性)。JavaScript 对象有一个指向一个原型对象的链。当试图访问一个对象的属性时,它不仅仅在该对象上搜寻,还会搜寻该对象的原型,以及该对象的原型的原型,依此层层向上搜索,直到找到一个名字匹配的属性或到达原型链的末尾。
通过原型链实现继承:
var EventEmitter  = require('events').EventEmitter
function Client() {
  EventEmitter.call(this);
}
Client.prototype.auth = function() {
  console.log('arguments')
}

Client.prototype.__proto__ = EventEmitter.prototype;

var client = new Client();

//接收事件
client.on('auth', client.auth)
//发送事件
client.emit('auth')

类继承法

ES6提供了class和 extends两个关键字来实现继承,相对于原型继承。虽然只是语法糖,但它的语法确实更为简洁,也更符合面向对象语言的语法习惯。
var EventEmitter  = require('events').EventEmitter

class Client extends EventEmitter {
  constructor() {
    super()
  }
  auth() {
  	console.log('arguments')
  }
}

let client = new Client()

//接收事件
client.on('auth', client.auth)
//发送事件
client.emit('auth')


对象继承法

有时侯你也许并不需要创建一个类,而只需要对某个对象添加对象收发机制,此时只需要重新指定原型链即可。
var EventEmitter  = require('events').EventEmitter

var client = {
  auth() {
    console.log('arguments')
  }
};

client.__proto__ = EventEmitter.prototype;

// Subscribe to event.
client.on("auth", client.auth);
// Emit event.
client.emit("auth");



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