一文聊聊Node.js中的EventEmitter模块

程序员文章站 2022-03-22 13:00:15

...

EventEmitter是 Node.js 的内置模块，为我们提供了事件订阅机制。下面本篇文章就来带大家了解一下Node.js中的EventEmitter模块，介绍一下它的用法，希望对大家有所帮助！

EventEmitter 的使用

EventEmitter 为我们提供了事件订阅机制，通过引入 events 模块来使用它。

const {EventEmitter} = require("events");
const eventEmitter = new EventEmitter();

// 监听 data 事件
eventEmitter.on("data", () => {
    console.log("data");
});

// 触发 data 事件
eventEmitter.emit("data");

上述代码我们使用 on 方法来为事件绑定回调函数，使用 emit 方法来触发一个事件。

on、addListener

我们可以通过 on 和 addListener 方法来为某事件添加一个监听器，二者的使用是一样

eventEmitter.on("data", () => {
    console.log("data");
});

eventEmitter.addListener("data", () => {
    console.log("data");
});

第一个参数为事件名，第二个参数为对应的回调函数，当 EventEmitter 实例对象调用 emit 触发相应的事件时便会调用该回调函数，如

const {EventEmitter} = require("events");
const eventEmitter = new EventEmitter();

eventEmitter.on("data", () => {
    console.log("data");
});

eventEmitter.addListener("data", () => {
    console.log("data");
});

eventEmitter.emit("data");

在控制台会打印出两次 data

data
data

从上面的例子也可以看出，可以为同一事件绑定多个回调函数。

执行顺序

当使用 on 或 addListener 绑定多个回调函数时，触发的顺序就是添加的顺序，如

const {EventEmitter} = require("events");
const eventEmitter = new EventEmitter();

eventEmitter.on("data", () => {
    console.log("data 1");
});

eventEmitter.on("data", () => {
    console.log("data 2");
});

eventEmitter.on("data", () => {
    console.log("data 3");
});

eventEmitter.emit("data");

会在控制台依次打印出

data 1
data 2
data 3

重复添加

并且使用 on 方法绑定事件时，并不会做去重检查

const {EventEmitter} = require('events');
const eventEmitter = new EventEmitter();

const listener = () => {
    console.log("lsitener");
}

eventEmitter.on("data", listener);
eventEmitter.on("data", listener);
eventEmitter.emit("data");

控制台的打印结果为

lsitener
lsitener

上面的程序为事件绑定了两次 listener 这个函数，但是内部并不会检查是否已经添加过这个回调函数，然后去重，所以上面在控制台打印出了两次 listener。

传递参数

另外回调函数还可以接收参数，参数通过 emit 触发事件时传入，如

const {EventEmitter} = require("events");
const eventEmitter = new EventEmitter();

eventEmitter.on("data", data => {
    console.log(data);
});

// 为回调函数传入参数 HelloWorld!
eventEmitter.emit("data", "HelloWorld!");

上面我们使用 emit 触发事件时，还传递了额外的参数，这个参数会被传递给回调函数。

同步执行

另外一个比较关心的问题，事件的触发是同步的还是异步的，我们做一个实验

const {EventEmitter} = require("events");
const eventEmitter = new EventEmitter();

eventEmitter.on("data", () => {
    console.log("触发了 data 事件！");
});

console.log("start");
eventEmitter.emit("data");
console.log("end");

上面我们我们在触发事件前后都向控制台打印了信息，如果触发事件后是异步执行的，那么后面的打印语句就会先执行，否则如果是同步的话，就会先执行事件绑定的回调函数。执行结果如下

start
触发了 data 事件！
end

可见事件触发是同步执行的。

off、removeListener

off 与 removeListener 方法的作用同 on 和 addLsitener 的作用是相反的，它们的作用是为某个事件删除对应的回调函数

const {EventEmitter} = require('events');
const eventEmitter = new EventEmitter();

let listener1 = () => {
    console.log("listener1");
}
let listener2 = () => {
    console.log("listener2");
}

eventEmitter.on("data", listener1);
eventEmitter.on("data", listener2);

// 第一次触发，两个回调函数否会执行
eventEmitter.emit("data");

eventEmitter.off("data", listener1);
// 第二次触发，只会执行 listener2
eventEmitter.emit("data");

控制台打印结果为

listener1
listener2
listener2

第一次触发事件时，两个事件都会触发，然后我们为事件删除了 listener1 这个回调函数，所以第二次触发时，只会触发 listener2。

注意：如果我们使用 on 或者 addListener 绑定的是一个匿名函数，那么便无法通过 off 和 removeListener 去解绑一个回调函数，因为它会通过比较两个函数的引用是否相同来解绑函数的。

once

使用 once 可以绑定一个只执行一次的回调函数，当触发一次之后，该回调函数便自动会被解绑

const {EventEmitter} = require("events");
const eventEmitter = new EventEmitter();

eventEmitter.once("data", () => {
    console.log("data");
});

eventEmitter.emit("data");
eventEmitter.emit("data");

上述代码我们使用 once 为 data 事件绑定了一个回调函数，然后使用 emit 方法触发了两次，因为使用 once 绑定的回调函数只会被触发一次，所以第二次触发，回调函数不会执行，所以在控制台只打印了一次 data。

另外同 on 绑定的回调函数一样，我们同样可以通过 emit 方法向回调函数传递参数

const {EventEmitter} = require("events");
const eventEmitter = new EventEmitter();

eventEmitter.once("data", data => {
    console.log(data);
});

eventEmitter.emit("data", "Hello");

控制台打印结果

Hello

prependListener、prependOnceListener

使用 on 或者 addListener 为事件绑定的回调函数会被根据添加的顺序执行，而使用 prependLsitener 绑定的事件回调函数会在其他回调函数之前执行

const {EventEmitter} = require('events');
const eventEmitter = new EventEmitter();

eventEmitter.on("data", () => {
    console.log("on");
});

eventEmitter.prependListener("data", () => {
    console.log("prepend");
});

eventEmitter.emit("data");

上述代打我们先用控制台的打印结果为

prepend
on

prependOnceListener 同 prependListener，不过它绑定的回调函数只会被执行一次

const {EventEmitter} = require('events');
const eventEmitter = new EventEmitter();

eventEmitter.on("data", () => {
    console.log("on");
});

eventEmitter.prependOnceListener("data", () => {
    console.log("prepend once");
});

eventEmitter.emit("data");
eventEmitter.emit("data");

上面我们使用 prependOnceListener 绑定了一个回调函数，当触发事件时，该回调函数会在其他函数之前执行，并且只会执行一次，所以当第二次我们触发函数时，该回调函数不会执行，控制台打印结果为

prepend once
on
on

removeAllListeners

removeAllListeners([event]) 方法可以删除事件 event 绑定的所有回调函数，如果没有传入 event 参数的话，那么该方法就会删除所有事件绑定的回调函数

const {EventEmitter} = require('events');
const eventEmitter = new EventEmitter();

eventEmitter.on("data", () => {
    console.log("data 1");
});

eventEmitter.on("data", () => {
    console.log("data 2");
});

eventEmitter.emit("data");
eventEmitter.removeAllListeners("data");
eventEmitter.emit("data");

上面程序为 data 事件绑定了两个回调函数，并且在调用 removeAllListeners 方法之前分别触发了一次 data 事件，第二次触发 data 事件时，不会有任何的回调函数被执行，removeAllListeners 删除了 data 事件绑定的所有回调函数。控制台的打印结果为：

data 1
data 2

eventNames

通过 eventNames 方法我们可以知道为哪些事件绑定了回调函数，它返回一个数组

const {EventEmitter} = require("events");
const eventEmitter = new EventEmitter();

eventEmitter.on("start", () => {
    console.log("start");
});
eventEmitter.on("end", () => {
    console.log("end");
});
eventEmitter.on("error", () => {
    console.log("error");
});

console.log(eventEmitter.eventNames()); // [ 'start', 'end', 'error' ]

如果我们将某事件的所有回调函数删除后，此时 eventNames 便不会返回该事件了

eventEmitter.removeAllListeners("error");
console.log(eventEmitter.eventNames()); // [ 'start', 'end' ]

listenerCount

listenerCount 方法可以得到某个事件绑定了多少个回调函数

const {EventEmitter} = require("events");
const eventEmitter = new EventEmitter();

eventEmitter.on("data", () => {

});
eventEmitter.on("data", () => {

});

console.log(eventEmitter.listenerCount("data")); // 2

setMaxLsiteners、getMaxListeners

setMaxListeners 是用来设置最多为每个事件绑定多少个回调函数，但是实际上是可以绑定超过设置的数目的回调函数的，不过当你绑定超过指定数目的回调函数时，会在控制台给出一个警告

const {EventEmitter} = require("events");
const eventEmitter = new EventEmitter();

// 设置只能为每个回调函数绑定 1 个回调函数
eventEmitter.setMaxListeners(1);

// 为 data 事件绑定了三个回调函数
eventEmitter.on("data", () => {
    console.log("data 1");
});
eventEmitter.on("data", () => {
    console.log("data 2");
});
eventEmitter.on("data", () => {
    console.log("data 3");
});

运行上述程序，控制台打印结果为

data 1
data 2
data 3
(node:36928) MaxListenersExceededWarning: Possible EventEmitter memory leak detected. 2 data listeners added to [EventEmitter]. Use emitter.setMaxListeners() to increase limit

可见事件绑定的三个回调函数都可以被触发，并且在控制台打印出了一条警告信息。

getMaxListeners 是获得能为每个事件绑定多少个回调函数的方法，使用 setMaxListeners 设置的值时多少，返回的值就是多少

const {EventEmitter} = require("events");
const eventEmitter = new EventEmitter();

eventEmitter.setMaxListeners(1);

console.log(eventEmitter.getMaxListeners()); // 1

如果没有使用 setMaxLsiteners 进行设置，那么默认能够为每个事件最多绑定 10 个回调函数，可以通过 EventEmitter 的 defaultMaxListeners 属性获得该值

const {EventEmitter} = require("events");

console.log(EventEmitter.defaultMaxListeners); // 10

listeners、rawListeners

当我们使用 once 绑定一个回调函数时，不会直接为该事件绑定该函数，而是会使用一个函数包装该函数，这个包装函数称为 wrapper，然后为该事件绑定 wrapper 函数，在 wrapper 函数内部，设定了当执行一次之后将自己解绑的逻辑。

listeners 返回指定事件绑定的回调函数组成的数组，而 rawListeners 也是返回指定事件绑定的回调函数组成的数组，与 listeners 不同的是，对于 once 绑定的回调函数返回的是 wrapper，而不是原生绑定的函数。

const {EventEmitter} = require("events");
const eventEmitter = new EventEmitter();

eventEmitter.once("data", () => {
    console.log("once");
})

let fns = eventEmitter.listeners("data");
// once 绑定的函数，不是 wrapper，内部没有解绑的逻辑，所以后面触发 data 事件时还会执行 once 绑定的函数
fns[0]()
eventEmitter.emit("data");

控制台打印结果为

once
once

下面将上面的 listeners 替换为 rawListeners

const {EventEmitter} = require("events");
const eventEmitter = new EventEmitter();

eventEmitter.once("data", () => {
    console.log("once");
})


let fns = eventEmitter.rawListeners("data");
// 因为返回的是 once 绑定函数的 wrapper，其内部有执行一次后解绑的逻辑
// 所以后面触发事件时 once 绑定的函数不会再执行
fns[0]()
eventEmitter.emit("data");

控制台的打印结果为

once

实现一个 EventEmitter

在这个小节将从零实现一个 EventEmitter，来加深对该模块的理解。首先我们需要准备一个 listeners 来存储所有绑定的回调函数，它是一个 Map 对象，键是事件名，而值是一个数组，数组中保存的是该事件绑定的回调函数。

class EventEmitter {
    constructor() {
        this.listeners = new Map();
    }
}

on、addListener

使用 on 绑定回调函数时，我们先判断 Map 集合中是否有为该事件绑定回调函数，如果有取出对应数组，并添加该回调函数进数组，没有则新建一个数组，添加该回调函数，并添加进 Map 集合

on(event, callback) {
    if(!this.listeners.has(event)) {
        this.listeners.set(event, []);
    }
    let fns = this.listeners.get(event);
    fns.push(callback);
}

addListener 的功能与 on 是一样的，我们直接调用 on 方法即可

addListener(event, callback) {
    this.on(event, callback);
}

emit

当我们使用 emit 触发事件时，我们从 Map 取出对应的回调函数组成的数组，然后依次取出函数执行。另外我们还可以通过 emit 传递参数

emit(event, ...args) {
    if(!this.listeners.has(event)) {
        return;
    }
    let fns = this.listeners.get(event);
    let values = [];
    for(let fn of fns) {
        values.push(fn);
    }
    for (let fn of values) {
        fn(...args);
    }
}

这里你可能会觉得我写的有点复杂，所以你会觉得直接这么写更好
emit(event, ...args) {
    if(!this.listeners.has(event)) {
        return;
    }
    for (let fn of fns) {
        fn(...args);
    }
}
一开始我也是这么写的，但是因为 once 绑定的函数它在执行完毕后将自己从数组中移除，并且是同步的，所以在执行循环的时候，数组是在不断变化的，使用上述的方式会使得一些回调函数会被漏掉，所以我才会先将数组中的函数复制到另一个数组，然后遍历这个新的数组，因为 once 绑定的函数它只会删除原数组中的函数，而不会删除新的这个数组，所以新数组的长度在遍历的过程不会改变，也就不会发生漏掉函数未执行的情况。

prependListener

实现 prependListener 的逻辑同 on 一样，不过我们是往数组的最前方添加回调函数

prependListener(event, callback) {
    if(!this.listeners.has(event)) {
        this.listeners.set(event, []);
    }
    let fns = this.listeners.get(event);
    fns.unshift(callback);
}

off、removeListener

使用 off 方法是用来解绑事件的，在数组中找到指定的函数，然后删除即可

off(event, callback) {
    if(!this.listeners.has(event)) {
        return;
    }
    let fns = this.listeners.get(event);
    // 找出数组中的回调函数，然后删除
    for (let i = 0; i < fns.length; i++) {
        if(fns[i] === callback) {
            fns.splice(i, 1);
            break;
        }
    }
    // 如果删除回调函数后，数组为空，则删除该事件
    if (fns.length === 0) {
        this.listeners.delete(event);
    }
}

removeListener 同 off 的作用一样，我们在内部直接调用 off 方法即可

removeListener(event, callback) {
    this.off(event, callback);
}

once、prependOnceListener

使用 once 绑定一个只执行一次的函数，所以我们需要将绑定的回调函数使用一个函数包装一下，然后添加进数组中，这个包装函数我们称之为 wrapper。在包装函数中，当执行一遍后会将自己从数组中删除

once(event, callback) {
    let wrapper = (...args) => {
        callback(...args);
        this.off(event, wrapper);
    }
    if(!this.listeners.has(event)) {
        this.listeners.set(event, []);
    }
    let fns = this.listeners.get(event);
    fns.push(wrapper);
}

prependOnceListener 的实现同 once，只是向数组的开头插入函数，将上面代码中的 push 换为 unshift 即可

prependOnceListener(event, callback) {
    let wrapper = (...args) => {
        callback(...args);
        this.off(event, wrapper);
    }
    if(!this.listeners.has(event)) {
        this.listeners.set(event, []);
    }
    let fns = this.listeners.get(event);
    fns.unshift(wrapper);
}

removeAllListeners

直接从删除对应的事件，如果没有传入具体事件的话，则需要删除所有的事件

removeAllListeners(event) {
    // 如果没有传入 event，则删除所有事件
    if (event === undefined) {
        this.listeners = new Map();
        return;
    }
    this.listeners.delete(event);
}

eventNames

获得已经绑定了哪些事件

eventNames() {
    return [...this.listeners.keys()];
}

listenerCount

获得某事件绑定可多少个回调函数

listenerCount(event) {
    return this.listeners.get(event).length;
}

上述的实现有一个 bug，那就是无法删除使用 once 绑定的函数，我的想法是使用一个 Map 将 once 绑定的函数同对应的 wrapper 对应，删除时即可根据 once 的回调函数找到对应的 wrapper 然后删除

constructor() {
    this.listeners = new Map();
    // 保存 once 的回调函数与对应的 wrapper 
    this.onceToWrapper = new Map();
}

once(event, callback) {
    let wrapper = (...args) => {
        callback(...args);
        // 删除之前，删除 callback 和 wrapper 的关系
        this.onceToWrapper.delete(callback);
        this.off(event, wrapper);
    }
    if(!this.listeners.has(event)) {
        this.listeners.set(event, []);
    }
    let fns = this.listeners.get(event);
    // 添加之前，绑定 callback 和 wrapper 的关系
    this.onceToWrapper.set(callback, wrapper);
    fns.push(wrapper);
}

prependOnceListener(event, callback) {
    let wrapper = (...args) => {
        callback(...args);
        // 同上
        this.onceToWrapper.delete(callback);
        this.off(event, wrapper);
    }
    if(!this.listeners.has(event)) {
        this.listeners.set(event, []);
    }
    let fns = this.listeners.get(event);
    // 同上
    this.onceToWrapper.set(callback, wrapper);
    fns.unshift(wrapper);
}

off(event, callback) {
    if(!this.listeners.has(event)) {
        return;
    }
    let fns = this.listeners.get(event);
    // 先从 onceToWrapper 中查找是否有对应的 wrapper，如果有说明是 once 绑定的
    callback = this.onceToWrapper.get(callback) || callback;
    for (let i = 0; i < fns.length; i++) {
        if(fns[i] === callback) {
            fns.splice(i, 1);
            break;
        }
    }
    if (fns.length === 0) {
        this.listeners.delete(event);
    }
}

全部代码如下

class EventEmitter {
    constructor() {
        this.listeners = new Map();
        this.onceToWrapper = new Map();
    }

    on(event, callback) {
        if(!this.listeners.has(event)) {
            this.listeners.set(event, []);
        }
        let fns = this.listeners.get(event);
        fns.push(callback);
    }

    addListener(event, callback) {
        this.on(event, callback);
    }

    emit(event, ...args) {
        if(!this.listeners.has(event)) {
            return;
        }
        let fns = this.listeners.get(event);
        let values = [];
        for(let fn of fns) {
            values.push(fn);
        }
        for (let fn of values) {
            fn(...args);
        }
    }

    prependListener(event, callback) {
        if(!this.listeners.has(event)) {
            this.listeners.set(event, []);
        }
        let fns = this.listeners.get(event);
        fns.unshift(callback);
        
    }

    off(event, callback) {
        if(!this.listeners.has(event)) {
            return;
        }
        let fns = this.listeners.get(event);
        callback = this.onceToWrapper.get(callback) || callback;
        for (let i = 0; i < fns.length; i++) {
            if(fns[i] === callback) {
                fns.splice(i, 1);
                break;
            }
        }
        if (fns.length === 0) {
            this.listeners.delete(event);
        }
    }

    removeListener(event, callback) {
        this.off(event, callback);
    }

    once(event, callback) {
        let wrapper = (...args) => {
            callback(...args);
            this.onceToWrapper.delete(callback);
            this.off(event, wrapper);   
        }
        if(!this.listeners.has(event)) {
            this.listeners.set(event, []);
        }
        let fns = this.listeners.get(event);
        this.onceToWrapper.set(callback, wrapper);
        fns.push(wrapper);
    }

    prependOnceListener(event, callback) {
        let wrapper = (...args) => {
            callback(...args);
            this.onceToWrapper.delete(callback);
            this.off(event, wrapper);
        }
        if(!this.listeners.has(event)) {
            this.listeners.set(event, []);
        }
        let fns = this.listeners.get(event);
        this.onceToWrapper.set(callback, wrapper);
        
        fns.unshift(wrapper);
    }

    removeAllListeners(event) {
        if (event === undefined) {
            this.listeners = new Map();
            return;
        }
        this.listeners.delete(event);
    }

    eventNames() {
        return [...this.listeners.keys()];
    }

    listenerCount(event) {
        return this.listeners.get(event).length;
    }
}

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EventEmitter 的使用

on、addListener

执行顺序

重复添加

传递参数

同步执行

off、removeListener

once

prependListener、prependOnceListener

removeAllListeners

eventNames

listenerCount

setMaxLsiteners、getMaxListeners

listeners、rawListeners

实现一个 EventEmitter

on、addListener

emit

prependListener

off、removeListener

once、prependOnceListener

removeAllListeners

eventNames

listenerCount

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