EventBus 消息的线程切换模型与实现原理

一. 序

EventBus 是一个基于观察者模式的事件订阅/发布框架，利用 EventBus 能够在不一样模块之间，实现低耦合的消息通讯。

EventBus 由于其使用简单且稳定，被普遍应用在一些生产项目中。

一般咱们就是使用 EventBus 分发一些消息给消息的订阅者，除此以外咱们还能够经过 EventBus 将消息传递到不一样的线程中去执行，处理消息。这其中还涉及到一些线程切换问题、线程池的问题，在使用的过程当中，还有一些配置的选择，此时咱们须要根据不一样的业务场景，来选择不一样的线程切换方式。

本文就 EventBus 的几种线程切换方式，以及内部的实现原来，来分析如何使用 EventBus 来切换消息线程。

二. EventBus 的线程切换

2.1 EventBus 切换线程

EventBus 是一个基于观察者模式的事件订阅/发布框架。利用 EventBus 能够在不一样模块之间，实现低耦合的消息通讯。

EventBus 诞生以来这么多年，在不少生产项目中均可以看到它的身影。而从更新日志能够看到，除了体积小，它还很稳定，这两年就没更新过，最后一次更新也只是由于支持全部的 JVM，让其使用范围不只仅局限在 Android 上。

可谓是很是的稳定，稳定到让人有一种感受，要是你使用 EventBus 出现了什么问题，那必定是你使用的方式不对。

EventBus 的使用方式，对于 Android 老司机来讲，必然是不陌生的，相关资料太多，这里就再也不赘述了。

在 Android 下，线程的切换是一个很经常使用并且很必须的操做，EventBus 除了能够订阅和发送消息以外，它还能够指定接受消息处理消息的线程。

也就是说，不管你 post() 消息时处在什么线程中，EventBus 均可以将消息分发到你指定的线程上去，听上去就感受很是的方便。

不过不管怎么切换，无外乎几种状况：

• UI 线程切子线程。
• 子线程切 UI 线程。
• 子线程切其余子线程。

在咱们使用 EventBus 注册消息的时候，能够经过 @Subscribe 注解来完成注册事件， @Subscribe 中能够经过参数 threadMode 来指定使用那个线程来接收消息。

@Subscribe(threadMode = ThreadMode.MAIN)
fun onEventTest(event:TestEvent){
  // 处理事件
}

threadMode 是一个 enum，有多种模式可供选择：

1. POSTING，默认值，那个线程发就是那个线程收。
2. MAIN，切换至主线程接收事件。
3. MAIN_ORDERED，v3.1.1 中新增的属性，也是切换至主线程接收事件，可是和 MAIN 有些许区别，后面详细讲。
4. BACKGROUND，确保在子线程中接收事件。细节就是，若是是主线程发送的消息，会切换到子线程接收，而若是事件自己就是由子线程发出，会直接使用发送事件消息的线程处理消息。
5. ASYNC，确保在子线程中接收事件，可是和 BACKGROUND 的区别在于，它不会区分发送线程是不是子线程，而是每次都在不一样的线程中接收事件。

EventBus 的线程切换，主要涉及的方法就是 EventBus 的 postToSubscription() 方法。

private void postToSubscription(Subscription subscription, Object event, boolean isMainThread) {
  switch (subscription.subscriberMethod.threadMode) {
    case POSTING:
      invokeSubscriber(subscription, event);
      break;
    case MAIN:
      if (isMainThread) {
        invokeSubscriber(subscription, event);
      } else {
        mainThreadPoster.enqueue(subscription, event);
      }
      break;
    case MAIN_ORDERED:
      if (mainThreadPoster != null) {
        mainThreadPoster.enqueue(subscription, event);
      } else {
        // temporary: technically not correct as poster not decoupled from subscriber
        invokeSubscriber(subscription, event);
      }
      break;
    case BACKGROUND:
      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);
  }
}

能够看到，在 postToSubscription() 方法中，对咱们配置的 threadMode 值进行了处理。

这端代码逻辑很是的简单，接下来咱们看看它们执行的细节。

2.2 切换至主线程接收事件

想在主线程接收消息，须要配置 threadMode 为 MAIN。

case MAIN:
  if (isMainThread) {
    invokeSubscriber(subscription, event);
  } else {
    mainThreadPoster.enqueue(subscription, event);
  }

这一段的逻辑很清晰，判断是主线程就直接处理事件，若是是非主线程，就是用 mainThreadPoster 处理事件。

追踪 mainThreadPoster 的代码，具体的逻辑代码都在 HandlerPoster 类中，它实现了 Poster 接口，这就是一个普通的 Handler，只是它的 Looper 使用的是主线程的 「Main Looper」，能够将消息分发到主线程中。

为了提升效率，EventBus 在这里还作了一些小优化，值得咱们借鉴学习。

为了不频繁的向主线程 sendMessage()，EventBus 的作法是在一个消息里尽量多的处理更多的消息事件，因此使用了 while 循环，持续从消息队列 queue 中获取消息。

同时为了不长期占有主线程，间隔 10ms （maxMillisInsideHandleMessage = 10ms）会从新发送 sendMessage()，用于让出主线程的执行权，避免形成 UI 卡顿和 ANR。

MAIN 能够确保事件的接收，在主线程中，须要注意的是，若是事件就是在主线程中发送的，则使用 MAIN 会直接执行。为了让开发和可配置的成都更高，在 EventBus v3.1.1 新增了 MAIN_ORDERED，它不会区分当前线程，而是统统使用 mainThreadPoster 来处理，也就是必然会走一遍 Handler 的消息分发。

当事件须要在主线程中处理的时候，要求不能执行耗时操做，这没什么好说的，另外对于 MAIN 或者 MAIN_ORDERED 的选择，就看具体的业务要求了。

2.3 切换至子线程执行

想要让消息在子线程中处理，能够配置 threadMode 为 BACKGROUND 或者 AYSNC，他们均可以实现，可是也有一些区别。

先来看看 BACKGROUND，经过 postToSubscription() 中的逻辑能够看到，BACKGROUND 会区分当前发生事件的线程，是不是主线程，非主线程这直接分发事件，若是是主线程，则 backgroundPoster 来分发事件。

case BACKGROUND:
    if (isMainThread) {
        backgroundPoster.enqueue(subscription, event);
    } else {
        invokeSubscriber(subscription, event);
    }
break;

BackgroundPoster 也实现了 Poster 接口，其中也维护了一个用链表实现的消息队列 PendingPostQueue，

在一些编码规范里就提到，不要直接建立线程，而是须要使用线程池。EventBus 也遵循这个规范，在 BackgroundPoster 中，就使用了 EventBus 的 executorService 线程池对象去执行。

为了提升效率，EventBus 在处理 BackgroundPoster 时，也有一些小技巧值得咱们学习。

能够看到，在 BackgroundPoster 中，处理主线程抛出的事件时，同一时刻只会存在一个线程，去循环从队列中，获取事件处理事件。

经过 synchronized 同步锁来保证队列数据的线程安全，同时利用 volatile 标识的 executorRunning 来保证不一样线程下看到的执行状态是可见的。

既然 BACKGROUND 在处理任务的时候，只会使用一个线程，可是 EventBus 却用到了线程池，看似有点浪费。可是再继续了解 ASYNC 的实现，才知道怎么样是对线程池的充分利用。

和前面介绍的 threadMode 同样，大多数都对应了一个 Poster，而 ASYNC 对应的 Poster 是 AsyncPoster，其中并无作任何特殊的处理，全部的事件，都是无脑的抛给 EventBus 的 executorService 这个线程池去处理，这也就保证了，不管如何发生事件的线程，和接收事件的线程，必然是不一样的，也保证了必定会在子线程中处理事件。

public void enqueue(Subscription subscription, Object event) {
    PendingPost pendingPost = PendingPost.obtainPendingPost(subscription, event);
    queue.enqueue(pendingPost);
    eventBus.getExecutorService().execute(this);
}

到这里应该就理解了 BACKGROUND 和 ASYNC ，虽然均可以保证在子线程中接收处理事件，可是内部实现是不一样的。

BACKGROUND 同一时间，只会利用一个子线程，来循环从事件队列中获取事件并进行处理，也就是前面的事件的执行效率，会影响后续事件的执行。例如你分发了一个事件，使用的是 BACKGROUND 可是队列前面还有一个耗时操做，那你分发的这个事件，也必须等待队列前面的事件都处理完成才能够继续执行。因此若是你追求执行的效率，马上立刻就要执行的事件，可使用 ASYNC。

那是否是都用 ASYNC 就行了？固然这种一揽子的决定都不会好，具体问题具体分析，ASYNC 也有它本身的问题。

ASYNC 会无脑的向线程池 executorService 发送任务，而这个线程池，若是你不配置的话，默认状况下使用的是 Executors 的 newCachedThreadPool() 建立的。

这里我又要说到编码规范了，不推荐使用 Executors 直接建立线程，之因此这样，其中一个缘由在于线程池对任务的拒绝策略。 newCachedThreadPool 则会建立一个无界队列，来存放线程池暂时没法处理的任务，说到无界队列，拍脑壳就能想到，当任务（事件）过多时，会出现的 OOM。

这也确实是 EventBus 在使用 ASYNC 时，真实存在的问题。

可是其实这里让开发者本身去配置，也很难配置一个合理的线程池的拒绝策略，拒绝时必然会放弃一些任务，也就是会放弃掉一些事件，任何放弃策略都是不合适的，这在 EventBus 的使用中，表现出来就是出现逻辑错误，该收到的事件，收不到了。因此你看，这里无界队列不合适，可是不用它呢也不合适，惟一的办法就是合理的使用 ASYNC，只在必要且合理的状况下，才去使用它。

三. 小结时刻

到这里基本上 EventBus 在分发事件时的线程切换，就讲清除了，不少资料里其实都写了他们能够切换线程，可是对于一些使用的细节，描述的并不清除，正好借此文，把 EventBus 的线程切换的直接讲清除。

EventBus 也是简历上比较常见的高频词，我在面试的过程当中，也常常会问面试者，关于它是如何作到线程切换的问题。可是正由于它简单易用，其实不少时候咱们都忽略了它的实现细节。

今天就到这里，小结一下：

1. EventBus 能够经过 threadMode 来配置接收事件的线程。

2. MAIN 和 MAIN_ORDERED 都会在主线程接收事件，区别在因而否区分，发生事件的线程是不是主线程。

3. BACKGROUND 确保在子线程中接收线程，它会经过线程池，使用一个线程循环处理全部的事件。因此事件的执行时机，会受到事件队列前面的事件处理效率的影响。

4. ASYNC 确保在子线程中接收事件，区别于 BACKGROUND，ASYNC 会每次向线程池中发送任务，经过线程池的调度去执行。可是由于线程池采用的是无界队列，会致使 ASYNC 待处理的事件太多时，会致使 OOM。

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