Node.js 的 EventEmitter 事件处理详解
// 每日前端夜话 第417篇
// 正文共：3700 字
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在本教程中我们学习 Node.js 的原生 EvenEmitter 类。学完后你将了解事件、怎样使用 EvenEmitter 以及如何在程序中利用事件。另外还会学习 EventEmitter 类从其他本地模块扩展的内容，并通过一些例子了解背后的原理。
本文涵盖了关于 EventEmitter 类的所有内容。
什么是事件？
当今事件驱动的体系结构非常普遍，事件驱动的程序可以产生、检测和响应各种事件。
Node.js 的核心部分是事件驱动的，有许多诸如文件系统（fs）和 stream 这样的模块本身都是用 EventEmitter 编写的。
在事件驱动的编程中，事件（event） 是一个或多个动作的结果，这可能是用户的操作或者传感器的定时输出等。
我们可以把事件驱动程序看作是发布-订阅模型，其中发布者触发事件，订阅者侦听事件并采取相应的措施。
例如，假设有一个服务器，用户可以向其上传图片。在事件驱动的编程中，诸如上传图片之类的动作将会发出一个事件，为了利用它，该事件还会有 1 到 n 个订阅者。
在触发上传事件后，订阅者可以通过向网站的管理员发电子邮件，让他们知道用户已上传照片并对此做出反应；另一个订阅者可能会收集有关操作的信息，并将其保存在数据库中。
这些事件通常是彼此独立的，尽管它们也可能是相互依赖的。
什么是EventEmitter？
EventEmitter 类是 Node.js 的内置类，位于 events 模块。根据文档中的描述：
❝大部分的 Node.js 核心 API 都是基于惯用的异步事件驱动的体系结构所实现的，在该体系结构中，某些类型的对象（称为“发射器”）发出已命名事件，这些事件会导致调用
❞Function对象（“监听器”）”
这个类在某种程度上可以描述为发布-订阅模型的辅助工具的实现，因为它可以用简单的方法帮助事件发送器（发布者）发布事件（消息）给监听器（订阅者）。
创建 EventEmitters
话虽如此，但还是先创建一个 EventEmitter 更加实在。可以通过创建类本身的实例或通过自定义类实现，然后再创建该类的实例来完成。
创建 EventEmitter 对象
先从一个简单的例子开始：创建一个 EventEmitter，它每秒发出一个含有程序运行时间信息的事件。
首先从 events 模块中导入 EventEmitter 类：
const { EventEmitter } = require('events');
然后创建一个 EventEmitter：
const timerEventEmitter = new EventEmitter();
用这个对象发布事件非常容易：
timerEventEmitter.emit("update");
前面已经指定了事件名，并把它发布为事件。但是程序没有任何反应，因为还没有侦听器对这个事件做出反应。
先让这个事件每秒重复一次。用 setInterval() 方法创建一个计时器，每秒发布一次 update 事件：
let currentTime = 0;
// 每秒触发一次 update 事件
setInterval(() => {
currentTime++;
timerEventEmitter.emit('update', currentTime);
}, 1000);
EventEmitter 实例用来接受事件名称和参数。把 update 作为事件名， currentTime 作为自程序启动以来的时间进行传递。
通过 emit() 方法触发发射器，该方法用我们提供的信息推送事件。准备好事件发射器之后，为其订阅事件监听器：
timerEventEmitter.on('update', (time) => {
console.log('从发布者收到的消息：');
console.log(`程序已经运行了 ${time} 秒`);
});
通过 on() 方法创建侦听器，并传递事件名称来指定希望将侦听器附加到哪个事件上。在 update 事件上，运行一个记录时间的方法。
on() 函数的第二个参数是一个回调，可以接受事件发出的附加数据。
运行代码将会输出：
从发布者收到的消息：
程序已经运行了 1 秒
从发布者收到的消息：
程序已经运行了 2 秒
从发布者收到的消息：
程序已经运行了 3 秒
...
如果只在事件首次触发时才需要执行某些操作，也可以用 once() 方法进行订阅：
timerEventEmitter.once('update', (time) => {
console.log('从发布者收到的消息：');
console.log(`程序已经运行了 ${time} 秒`);
});
运行这段代码会输出：
从发布者收到的消息：
程序已经运行了 1 秒
EventEmitter 与多个监听器
下面创建另一种事件发送器。这是一个计时程序，有三个侦听器。第一个监听器每秒更新一次时间，第二个监听器在计时即将结束时触发，最后一个在计时结束时触发：
-
update：每秒触发一次 -
end：在倒数计时结束时触发 -
end-soon：在计时结束前 2 秒触发
先写一个创建这个事件发射器的函数：
const countDown = (countdownTime) => {
const eventEmitter = new EventEmitter();
let currentTime = 0;
// 每秒触发一次 update 事件
const timer = setInterval(() => {
currentTime++;
eventEmitter.emit('update', currentTime);
// 检查计时是否已经结束
if (currentTime === countdownTime) {
clearInterval(timer);
eventEmitter.emit('end');
}
// 检查计时是否会在 2 秒后结束
if (currentTime === countdownTime - 2) {
eventEmitter.emit('end-soon');
}
}, 1000);
return eventEmitter;
};
这个函数启动了一个每秒钟发出一次 update 事件的事件。
第一个 if 用来检查计时是否已经结束并停止基于间隔的事件。如果已结束将会发布 end 事件。
如果计时没有结束，那么就检查计时是不是离结束还有 2 秒，如果是则发布 end-soon 事件。
向该事件发射器添加一些订阅者：
const myCountDown = countDown(5);
myCountDown.on('update', (t) => {
console.log(`程序已经运行了 ${t} 秒`);
});
myCountDown.on('end', () => {
console.log('计时结束');
});
myCountDown.on('end-soon', () => {
console.log('计时将在2秒后结束');
});
这段代码将会输出：
程序已经运行了 1 秒
程序已经运行了 2 秒
程序已经运行了 3 秒
计时将在2秒后结束
程序已经运行了 4 秒
程序已经运行了 5 秒
计时结束
扩展 EventEmitter
接下来通过扩展 EventEmitter 类来实现相同的功能。首先创建一个处理事件的 CountDown 类：
const { EventEmitter } = require('events');
class CountDown extends EventEmitter {
constructor(countdownTime) {
super();
this.countdownTime = countdownTime;
this.currentTime = 0;
}
startTimer() {
const timer = setInterval(() => {
this.currentTime++;
this.emit('update', this.currentTime);
// 检查计时是否已经结束
if (this.currentTime === this.countdownTime) {
clearInterval(timer);
this.emit('end');
}
// 检查计时是否会在 2 秒后结束
if (this.currentTime === this.countdownTime - 2) {
this.emit('end-soon');
}
}, 1000);
}
}
可以在类的内部直接使用 this.emit()。另外 startTimer() 函数用于控制计时开始的时间。否则它将在创建对象后立即开始计时。
创建一个 CountDown 的新对象并订阅它：
const myCountDown = new CountDown(5);
myCountDown.on('update', (t) => {
console.log(`计时开始了 ${t} 秒`);
});
myCountDown.on('end', () => {
console.log('计时结束');
});
myCountDown.on('end-soon', () => {
console.log('计时将在2秒后结束');
});
myCountDown.startTimer();
运行程序会输出：
程序已经运行了 1 秒
程序已经运行了 2 秒
程序已经运行了 3 秒
计时将在2秒后结束
程序已经运行了 4 秒
程序已经运行了 5 秒
计时结束
on() 函数的别名是 addListener()。看一下 end-soon 事件监听器：
myCountDown.on('end-soon', () => {
console.log('计时将在2秒后结束');
});
也可以用 addListener() 来完成相同的操作，例如：
myCountDown.addListener('end-soon', () => {
console.log('计时将在2秒后结束');
});
EventEmitter 的主要函数
eventNames()
此函数将以数组形式返回所有活动的侦听器名称：
const myCountDown = new CountDown(5);
myCountDown.on('update', (t) => {
console.log(`程序已经运行了 ${t} 秒`);
});
myCountDown.on('end', () => {
console.log('计时结束');
});
myCountDown.on('end-soon', () => {
console.log('计时将在2秒后结束');
});
console.log(myCountDown.eventNames());
运行这段代码会输出：
[ 'update', 'end', 'end-soon' ]
如果要订阅另一个事件，例如 myCount.on('some-event', ...)，则新事件也会添加到数组中。
这个方法不会返回已发布的事件，而是返回订阅的事件的列表。
removeListener()
这个函数可以从 EventEmitter 中删除已订阅的监听器：
const { EventEmitter } = require('events');
const emitter = new EventEmitter();
const f1 = () => {
console.log('f1 被触发');
}
const f2 = () => {
console.log('f2 被触发');
}
emitter.on('some-event', f1);
emitter.on('some-event', f2);
emitter.emit('some-event');
emitter.removeListener('some-event', f1);
emitter.emit('some-event');
在第一个事件触发后，由于 f1 和 f2 都处于活动状态，这两个函数都将被执行。之后从 EventEmitter 中删除了 f1。当再次发出事件时，将会只执行 f2：
f1 被触发
f2 被触发
f2 被触发
An alias for removeListener() is off(). For example, we could have written:
removeListener() 的别名是 off()。例如可以这样写：
emitter.off('some-event', f1);
removeAllListeners()
该函数用于从 EventEmitter 的所有事件中删除所有侦听器：
const { EventEmitter } = require('events');
const emitter = new EventEmitter();
const f1 = () => {
console.log('f1 被触发');
}
const f2 = () => {
console.log('f2 被触发');
}
emitter.on('some-event', f1);
emitter.on('some-event', f2);
emitter.emit('some-event');
emitter.removeAllListeners();
emitter.emit('some-event');
第一个 emit() 会同时触发 f1 和 f2，因为它们当时正处于活动状态。删除它们后，emit() 函数将发出事件，但没有侦听器对此作出响应：
f1 被触发
f2 被触发
错误处理
如果要在 EventEmitter 发出错误，必须用 error 事件名来完成。这是 Node.js 中所有 EventEmitter 对象的标准配置。这个事件必须还要有一个 Error 对象。例如可以像这样发出错误事件：
myEventEmitter.emit('error', new Error('出现了一些错误'));
error 事件的侦听器都应该有一个带有一个参数的回调，用来捕获 Error 对象并处理。如果 EventEmitter 发出了 error 事件，但是没有订阅者订阅 error 事件，那么 Node.js 程序将会抛出这个 Error。这会导致 Node.js 进程停止运行并退出程序，同时在控制台中显示这个错误的跟踪栈。
例如在 CountDown 类中，countdownTime参数的值不能小于 2，否则会无法触发 end-soon 事件。在这种情况下应该发出一个 error 事件：
class CountDown extends EventEmitter {
constructor(countdownTime) {
super();
if (countdownTimer < 2) {
this.emit('error', new Error('countdownTimer 的值不能小于2'));
}
this.countdownTime = countdownTime;
this.currentTime = 0;
}
// ...........
}
处理这个错误的方式与其他事件相同：
myCountDown.on('error', (err) => {
console.error('发生错误:', err);
});
始终对 error 事件进行监听是一种很专业的做法。
使用 EventEmitter 的原生模块
Node.js 中许多原生模块扩展了EventEmitter 类，因此它们本身就是事件发射器。
一个典型的例子是 Stream 类。官方文档指出：
❝流可以是可读的、可写的，或两者均可。所有流都是
❞EventEmitter的实例。
先看一下经典的 Stream 用法：
const fs = require('fs');
const writer = fs.createWriteStream('example.txt');
for (let i = 0; i < 100; i++) {
writer.write(`hello, #${i}!\n`);
}
writer.on('finish', () => {
console.log('All writes are now complete.');
});
writer.end('This is the end\n');
但是，在写操作和 writer.end() 调用之间，我们添加了一个侦听器。Stream 在完成后会发出一个 finished 事件。在发生错误时会发出 error 事件，把读取流通过管道传输到写入流时会发出 pipe 事件，从写入流中取消管道传输时，会发出 unpipe 事件。
另一个类是 child_process 类及其 spawn() 方法：
const { spawn } = require('child_process');
const ls = spawn('ls', ['-lh', '/usr']);
ls.stdout.on('data', (data) => {
console.log(`stdout: ${data}`);
});
ls.stderr.on('data', (data) => {
console.error(`stderr: ${data}`);
});
ls.on('close', (code) => {
console.log(`child process exited with code ${code}`);
});
当 child_process 写入标准输出管道时，将会触发 stdout 的 data 事件。当输出流遇到错误时，将从 stderr 管道发送 data 事件。
最后，在进程退出后，将会触发 close 事件。
总结
事件驱动的体系结构使我们能够创建高内聚低耦合的系统。事件表示某个动作的结果，可以定义 1个或多个侦听器并对其做出反应。
本文深入探讨了 EventEmitter 类及其功能。对其进行实例化后直接使用，并将其行为扩展到了一个自定义对象中。最后介绍了该类的一些重要函数。
本文分享自微信公众号 - 前端先锋（jingchengyideng）。
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