事件(Event)

 

事件(Event)

事件是对象发送的消息,以发信号通知操作的发生。操作可能是由用户交互(例如鼠标单击)引起的,也可能是由某些其他的程序逻辑触发的。引发事件的对象称为事件发送方。捕获事件并对其作出响应的对象叫做事件接收方。

在事件通信中,事件发送方类不知道哪个对象或方法将接收到(处理)它引发的事件。所需要的是在源和接收方之间存在一个媒介(或类似指针的机制)。.NET Framework 定义了一个特殊的类型(Delegate),该类型提供函数指针的功能。

代理(delegate)

delegate是c#中的一种类型,它实际上是一个能够持有对某个方法的引用的类。与其它的类不同,delegate类能够拥有一个签名(signature),并且它只能持有与它的签名相匹配的方法的引用。这样,代理就等效于一个类型安全函数指针或一个回调。它允许你传递一个类A的方法m给另一个类B的对象,使得类B的对象能够调用这个方法m。但与函数指针相比,delegate有许多函数指针不具备的优点。首先,函数指针只能指向静态函数,而delegate既可以引用静态函数,又可以引用非静态成员函数。在引用非静态成员函数时,delegate不但保存了对此函数入口指针的引用,而且还保存了调用此函数的类实例的引用。其次,与函数指针相比,delegate是面向对象、类型安全、可靠的受控(managed)对象。也就是说,runtime能够保证delegate指向一个有效的方法,你无须担心delegate会指向无效地址或者越界地址。

实现一个delegate是很简单的,通过以下3个步骤即可实现一个delegate:

1. 声明一个delegate对象,它应当与你想要传递的方法具有相同的参数和返回值类型。

2. 创建delegate对象,并将你想要传递的函数作为参数传入。

3. 在要实现异步调用的地方,通过上一步创建的对象来调用方法。

下面是一个简单的例子:
public class MyDelegateTest
{
    // 步骤1,声明delegate对象
    public delegate void MyDelegate(string name);
    // 这是我们欲传递的方法,它与MyDelegate具有相同的参数和返回值类型
    public static void MyDelegateFunc(string name)
    {
        Console.WriteLine("Hello, {0}", name);
    }
    public static void Main ()
    {
        // 步骤2,创建delegate对象
      MyDelegate md = new MyDelegate(MyDelegateTest.MyDelegateFunc);
        // 步骤3,调用delegate
        md("sam1111");
    }
}

 
事件处理

C#中的事件处理实际上是一种具有特殊签名的delegate,象下面这个样子:

public delegate void MyEventHandler(object sender, MyEventArgs e);

其中的两个参数,sender代表事件发送者,e是事件参数类。MyEventArgs类用来包含与事件相关的数据,所有的事件参数类都必须从System.EventArgs类派生。当然,如果你的事件不含特别的参数,那么可以直接用System.EventArgs类作为参数。

结合delegate的实现,我们可以将自定义事件的实现归结为以下几步:

1:定义delegate对象类型,它有两个参数,第一个参数是事件发送者对象,第二个参数是事件参数类对象。

2:定义事件参数类,此类应当从System.EventArgs类派生。如果事件不带参数,这一步可以省略。

3:定义事件处理方法,它应当与delegate对象具有相同的参数和返回值类型。

4:用event关键字定义事件对象,它同时也是一个delegate对象。

5:用+=操作符添加事件到事件队列中(-=操作符能够将事件从队列中删除)。

6:在需要触发事件的地方用调用delegate的方式写事件触发方法。一般来说,此方法应为protected访问限制,既不能以public方式调用,但可以被子类继承。名字是可以是OnEventName。

7:在适当的地方调用事件触发方法触发事件。

下面是一个例子,例子模仿容器和控件的模式,由控件触发一个事件,在容器中捕捉并且进行处理。

事件的触发者:


/**//// <summary>
/// 事件的触发者
/// </summary>
public class Control
{
    public delegate void SomeHandler(object sender, System.EventArgs e);
    public event SomeHandler SomeEvent;
    public Control()
    {
        //这里使用的delegate必须与事件中声名的一致
        this.SomeEvent += new SomeHandler(this.ProcessSomeEvent);
    }
    public void RaiseSomeEvent()
    {
        EventArgs e = new EventArgs();
        Console.Write("Please input 'a':");
        string s = Console.ReadLine();
        //在用户输入一个小a的情况下触发事件,否则不触发
        if (s == "a")
        {
            SomeEvent(this, e);
        }
    }
    //事件的触发者自己对事件进行处理,这个方法的参数必须和代理中声名的一致
    private void ProcessSomeEvent(object sender, EventArgs e)
    {
        Console.WriteLine("hello");
    }
}


事件的接收者:


/**//// <summary>
/// 事件的接收和处理者
/// </summary>
class Container
{
    private Control ctrl = new Control();
   public Container()
    {
        //这里使用的delegate必须与事件中声名的一致
        ctrl.SomeEvent += new Control.SomeHandler(this.ResponseSomeEvent);
        ctrl.RaiseSomeEvent();
    }
    public static void Main()
    {
        Container pane = new Container();
        Console.ReadLine();
    }
    //这是事件的接受者对事件的响应
    private void ResponseSomeEvent(object sender, EventArgs e)
    {
        Console.WriteLine("Some event occur!");
    }
}

修改:File "C:\Users\Administrator\Desktop\project\core\event_center.py", line 114 def subscribe(self, event_type, callback): """订阅事件""" if event_type not in self.subscribers: self.subscribers[event_type] = [] 已重新声明上文定义的无用法的 'subscribe'未使用局部函数 '__init__',从外部作用域隐藏名称 'self'函数中的变量应小写,从外部作用域隐藏名称 'event'代码#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- """ 优化后的事件中心模块 (最终稳定版) """ import logging import threading import uuid import time from enum import Enum, auto from typing import Tuple, Dict, List, Callable, Optional, Any, Set, DefaultDict, Union from collections import defaultdict from dataclasses import dataclass, field from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor # 初始化日志 logger = logging.getLogger(__name__) logger.setLevel(logging.INFO) class EventType(Enum): """完整事件类型枚举""" # 基础事件类型 MODULE_RUN = auto() ANALYSIS_RESULT = auto() MODULE_ERROR = auto() REGISTER_UI = auto() GET_RESULTS = auto() # 系统事件 SYSTEM_STARTUP = auto() SYSTEM_SHUTDOWN = auto() MODULE_READY = auto() ERROR = auto() # 模块特定事件 INPUT_ANALYSIS_START = auto() INPUT_ANALYSIS_END = auto() COMBINATION_ANALYSIS_START = auto() COMBINATION_ANALYSIS_END = auto() FOLLOW_ANALYSIS_START = auto() FOLLOW_ANALYSIS_UPDATE = auto() TREND_ANALYSIS_REQUEST = auto() TREND_ANALYSIS_REPORT = auto() NUMBER_GENERATION_START = auto() NUMBER_GENERATION_FINISH = auto() # 测试事件 TEST_EVENT = auto() @dataclass class Event: """事件数据类""" type: Union[str, EventType] # 必须放在非默认参数位置 source: str # 必须放在非默认参数位置 target: Optional[str] = None event_id: str = field(default_factory=lambda: str(uuid.uuid4())) token: Optional[str] = None data: Optional[Dict[str, Any]] = field(default_factory=dict) timestamp: float = field(default_factory=time.time) def __post_init__(self): """数据验证和类型转换""" if isinstance(self.type, EventType): self.type = self.type.name if not isinstance(self.type, str) or not self.type: raise ValueError("type 必须是非空字符串或EventType枚举") if not isinstance(self.source, str) or not self.source: raise ValueError("source 必须是非空字符串") class EventCenter: """线程安全的事件中心(最终优化版)""" _instance = None _lock = threading.Lock() _executor = ThreadPoolExecutor(max_workers=10, thread_name_prefix="EventWorker") def __new__(cls): with cls._lock: if cls._instance is None: cls._instance = super().__new__(cls) cls._instance.__initialized = False return cls._instance def __init__(self): """初始化事件中心(单例模式)""" def __init__(self): self.subscribers = {} if getattr(self, '__initialized', False): return self.__initialized = True self._subscribers: DefaultDict[str, List[Tuple[Callable[[Event], None], Optional[str]]]] = defaultdict(list) self._event_history: Dict[str, Event] = {} self._pending_acks: Set[str] = set() self._ack_timeout = 5.0 self._stats = { 'total_events': 0, 'failed_events': 0, 'delivered_events': 0 } def subscribe(self, event_type: Union[str, EventType], handler: Callable[[Event], None], token: Optional[str] = None) -> None: """订阅事件(支持token过滤)""" event_type_str = event_type.name if isinstance(event_type, EventType) else str(event_type) with self._lock: self._subscribers[event_type_str].append((handler, token)) logger.debug(f"已订阅事件: {event_type_str}, token: {token}") def subscribe(self, event_type, callback): """订阅事件""" if event_type not in self.subscribers: self.subscribers[event_type] = [] self.subscribers[event_type].append(callback) def publish(self, event_type, data): """发布事件""" if event_type in self.subscribers: for callback in self.subscribers[event_type]: callback(data) def unsubscribe(self, event_type: Union[str, EventType], handler: Callable[[Event], None]) -> bool: """取消订阅事件""" event_type_str = event_type.name if isinstance(event_type, EventType) else str(event_type) with self._lock: if event_type_str not in self._subscribers: return False before = len(self._subscribers[event_type_str]) self._subscribers[event_type_str] = [ (h, t) for h, t in self._subscribers[event_type_str] if h != handler ] removed = before != len(self._subscribers[event_type_str]) if removed: logger.debug(f"已取消订阅: {event_type_str}") return removed def publish(self, event, require_ack=False, async_handle=True) -> bool: """发布事件(支持同步/异步处理)""" # 增强事件验证 try: # 确保事件有必要的属性 if not hasattr(event, 'type') or not hasattr(event, 'source'): raise AttributeError("事件缺少必要属性: type或source") # 自动生成事件ID(如果缺失) if not hasattr(event, 'event_id') or not event.event_id: event.event_id = str(uuid.uuid4()) # 执行事件验证 if hasattr(event, '__post_init__'): event.__post_init__() else: # 手动验证基本属性 if not isinstance(event.type, (str, EventType)): raise TypeError("type必须是字符串或EventType") if not isinstance(event.source, str) or not event.source: raise ValueError("source必须是非空字符串") except (ValueError, TypeError, AttributeError) as e: # 处理预期的验证错误 logger.error(f"事件验证失败: {e}") with self._lock: self._stats['failed_events'] += 1 return False except Exception as e: # 记录所有其他异常 logger.exception(f"事件验证过程中发生意外错误: {e}") with self._lock: self._stats['failed_events'] += 1 return False # 主事件处理逻辑 try: with self._lock: if event.event_id in self._event_history: logger.warning(f"重复事件ID: {event.event_id}") return False self._event_history[event.event_id] = event self._stats['total_events'] += 1 if require_ack: self._pending_acks.add(event.event_id) handlers = self._get_matching_handlers(event) if not handlers: logger.debug(f"没有处理器订阅: {event.type}") return True if async_handle: self._executor.submit(self._dispatch_event, event, handlers, require_ack) else: self._dispatch_event(event, handlers, require_ack) return True except (KeyError, AttributeError) as e: # 处理内部数据结构错误 logger.error(f"内部数据结构错误: {e}") with self._lock: self._stats['failed_events'] += 1 return False except Exception as e: # 捕获所有其他异常 logger.exception(f"发布事件时发生未预期错误: {e}") with self._lock: self._stats['failed_events'] += 1 return False def _get_matching_handlers(self, event: Event) -> List[Callable[[Event], None]]: """获取匹配的事件处理器""" with self._lock: return [ h for h, t in self._subscribers.get(event.type, []) if t is None or t == event.token ] def _dispatch_event(self, event: Event, handlers: List[Callable[[Event], None]], require_ack: bool) -> None: """分发事件到处理器""" for handler in handlers: try: handler(event) with self._lock: self._stats['delivered_events'] += 1 logger.debug(f"事件处理成功: {event.event_id[:8]}") except Exception as e: logger.exception(f"处理器异常: {e}") if require_ack and event.target: self._wait_for_ack(event) def _wait_for_ack(self, event: Event) -> None: """等待事件确认""" start = time.time() while time.time() - start < self._ack_timeout: with self._lock: if event.event_id not in self._pending_acks: return time.sleep(0.05) logger.warning(f"事件确认超时: {event.event_id[:8]}") def get_stats(self) -> Dict[str, int]: """获取事件中心统计信息""" with self._lock: return self._stats.copy() def clear(self): """重置事件中心状态(测试专用)""" with self._lock: self._subscribers.clear() self._event_history.clear() self._pending_acks.clear() self._stats = { 'total_events': 0, 'failed_events': 0, 'delivered_events': 0 } # 全局单例实例 event_center = EventCenter() # ======================== 完整测试套件 ======================== import pytest from dataclasses import make_dataclass @pytest.fixture def event_center_instance(): """创建独立的EventCenter实例用于测试""" center = EventCenter() center.clear() return center def test_event_subscription(event_center_instance): """测试事件订阅机制""" handled_events = [] def handler(event: Event): handled_events.append(event) # 订阅并发布测试事件 event_center_instance.subscribe(EventType.TEST_EVENT, handler) test_event = Event( type=EventType.TEST_EVENT, source="pytest", data={"test": "subscription"} ) assert event_center_instance.publish(test_event) is True time.sleep(0.1) # 等待异步处理完成 assert len(handled_events) == 1 assert handled_events[0].data["test"] == "subscription" stats = event_center_instance.get_stats() assert stats["total_events"] == 1 assert stats["delivered_events"] == 1 assert stats["failed_events"] == 0 def test_event_validation_failure(event_center_instance): """测试无效事件处理""" # 用例1:完全无效的事件对象 class InvalidEvent: pass # 用例2:缺少必要属性的事件 PartialEvent = make_dataclass('PartialEvent', [('type', str)], namespace={'source': None}) partial_event = PartialEvent(type="TEST") # 用例3:属性类型错误的事件 @dataclass class WrongTypeEvent: type: int = 123 # 应该是字符串或EventType source: str = "test" # 用例4:空source属性的事件 @dataclass class EmptySourceEvent: type: str = "TEST" source: str = "" # 空字符串 for invalid_event in [InvalidEvent(), partial_event, WrongTypeEvent(), EmptySourceEvent()]: assert event_center_instance.publish(invalid_event) is False # 验证统计计数 stats = event_center_instance.get_stats() assert stats["total_events"] == 0 assert stats["failed_events"] == 4 assert stats["delivered_events"] == 0 def test_duplicate_event_id(event_center_instance): """测试重复事件ID检测""" event = Event( type=EventType.TEST_EVENT, source="pytest", event_id="fixed-id-123" ) # 首次发布应成功 assert event_center_instance.publish(event) is True # 重复发布应失败 assert event_center_instance.publish(event) is False stats = event_center_instance.get_stats() assert stats["total_events"] == 1 assert stats["failed_events"] == 0 # 重复事件不算验证失败 assert stats["delivered_events"] == 0 # 没有订阅者 def test_token_filtering(event_center_instance): """测试基于token的事件过滤""" handled_events = [] def handler(event: Event): handled_events.append(event) # 订阅特定token的事件 event_center_instance.subscribe(EventType.TEST_EVENT, handler, token="secret") # 发布不带token的事件(不应被处理) event1 = Event( type=EventType.TEST_EVENT, source="pytest", data={"test": "no token"} ) # 发布带错误token的事件(不应被处理) event2 = Event( type=EventType.TEST_EVENT, source="pytest", token="wrong", data={"test": "wrong token"} ) # 发布正确token的事件(应被处理) event3 = Event( type=EventType.TEST_EVENT, source="pytest", token="secret", data={"test": "correct token"} ) assert event_center_instance.publish(event1) is True assert event_center_instance.publish(event2) is True assert event_center_instance.publish(event3) is True time.sleep(0.1) # 等待异步处理完成 assert len(handled_events) == 1 assert handled_events[0].data["test"] == "correct token" stats = event_center_instance.get_stats() assert stats["total_events"] == 3 assert stats["delivered_events"] == 1 assert stats["failed_events"] == 0 def test_async_handling(event_center_instance): """测试异步事件处理""" handled_events = [] def slow_handler(event: Event): time.sleep(0.2) handled_events.append(event) event_center_instance.subscribe(EventType.TEST_EVENT, slow_handler) # 发布两个事件 event1 = Event(type=EventType.TEST_EVENT, source="pytest", data={"id": 1}) event2 = Event(type=EventType.TEST_EVENT, source="pytest", data={"id": 2}) # 异步发布 assert event_center_instance.publish(event1) is True assert event_center_instance.publish(event2) is True # 立即检查(应尚未处理) assert len(handled_events) == 0 # 等待足够时间 time.sleep(0.3) assert len(handled_events) == 2 assert {e.data['id'] for e in handled_events} == {1, 2} def test_ack_mechanism(event_center_instance): """测试事件确认机制""" ack_received = False def ack_handler(event: Event): nonlocal ack_received # 模拟目标模块发送ACK if event.type == "ACK": ack_received = True # 从待确认集合中移除 with event_center_instance._lock: if event.data.get("ack_for") in event_center_instance._pending_acks: event_center_instance._pending_acks.remove(event.data["ack_for"]) # 订阅ACK事件(模拟) event_center_instance.subscribe("ACK", ack_handler) # 发布需要ACK的事件 event = Event( type=EventType.TEST_EVENT, source="pytest", target="test_target", data={"require_ack": True} ) # 发布测试事件(要求ACK) assert event_center_instance.publish(event, require_ack=True) is True # 检查事件是否在待确认集合中 with event_center_instance._lock: assert event.event_id in event_center_instance._pending_acks # 发布ACK事件(模拟目标模块的响应) ack_event = Event( type="ACK", source="test_target", data={"ack_for": event.event_id} ) event_center_instance.publish(ack_event) # 等待ACK处理 time.sleep(0.1) assert ack_received is True # 检查pending_acks应被移除 with event_center_instance._lock: assert event.event_id not in event_center_instance._pending_acks def test_event_auto_id_generation(event_center_instance): """测试自动生成事件ID""" # 创建没有event_id的事件 event = Event( type=EventType.TEST_EVENT, source="pytest", data={"auto_id": True} ) del event.event_id # 移除自动生成的ID assert event_center_instance.publish(event) is True assert hasattr(event, 'event_id') and event.event_id assert len(event.event_id) == 36 # UUID长度验证 def test_concurrent_publishing(event_center_instance): """测试并发事件发布""" from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor handled_events = [] event_count = 50 def handler(event: Event): handled_events.append(event) event_center_instance.subscribe(EventType.TEST_EVENT, handler) def publish_event(i): event = Event( type=EventType.TEST_EVENT, source=f"thread-{i}", data={"index": i} ) event_center_instance.publish(event) # 使用线程池并发发布事件 with ThreadPoolExecutor(max_workers=10) as executor: executor.map(publish_event, range(event_count)) # 等待所有事件处理完成 time.sleep(0.5) assert len(handled_events) == event_count assert len({e.data['index'] for e in handled_events}) == event_count
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