理解 JavaScript EventEmitter

2个多月前把 Github 上的 eventemitter3 和 Node.js 下的事件模块 events 的源码抄了一遍，才终于对 JavaScript 事件有所了解。

上个周末花点时间根据之前看源码的理解自己用 ES6 实现了一个 eventemitter8，然后也发布到 npm 上了，让我比较意外的是才发布两天在没有 readme 介绍，没有任何宣传的情况下居然有45个下载，我很好奇都是谁下载的，会不会用。我花了不少时间半抄半原创的一个 JavaScript 时间处理库 now.js (npm 传送门：now.js) ，在我大力宣传的情况下，4个月的下载量才177。真是有心栽花花不开，无心插柳柳成荫！

eventemitter8 大部分是我根据看源码理解后写出来的，有一些方法如listeners，listenerCount 和 eventNames 一下子想不起来到底做什么，回头重查。测试用例不少是参考了 eventemitter3，在此对 eventemitter3 的开发者们和 Node.js 事件模块的开发者们表示感谢！

下面来讲讲我对 JavaScript 事件的理解：

从上图可以看出，JavaScript 事件最核心的包括事件监听 (addListener)、事件触发 (emit)、事件删除 (removeListener)。

事件监听(addListener)

首先，监听肯定要有监听的目标，或者说是对象，那为了达到区分目标的目的，名字是不可少的，我们定义为 type。

其次，监听的目标一定要有某种动作，对应到 JavaScript 里实际上就是某种方法，这里定义为 fn。

譬如可以监听一个 type 为 add，方法为某一个变量 a 值加1的方法 fn = () => a + 1的事件。如果我们还想监听一个使变量 b 加2的方法，我们第一反应可能是创建一个 type 为 add2，方法 为 fn1 = () => b + 2 的事件。你可能会想，这太浪费了，我能不能只监听一个名字，让它执行多于一个方法的事件。当然是可以的。

那么怎么做呢？

很简单，把监听的方法放在一个数组里，遍历数组顺序执行就可以了。以上例子变为 type 为 add，方法为[fn, fn1]。

如果要细分的话还可以分为可以无限次执行的事件 on 和 只允许执行一次的事件 once (执行完后立即将事件删除)。待后详述。

事件触发(emit)

单有事件监听是不够的，必须要有事件触发才能算完成整个过程。emit 就是去触发监听的特定 type 对应的单个事件或者一系列事件。拿前面的例子来说单个事件就是去执行 fn，一系列事件就是去遍历执行 fn 和 fn1。

事件删除(removeListener)

严格意义上来讲，事件监听和事件触发已经能完成整个过程。事件删除可有可无。但很多时候，我们还是需要事件删除的。比如前面讲的只允许执行一次事件 once，如果不提供删除方法，很难保证你什么时候会再次执行它。通常情况下，只要是不再需要的事件，我们都应该去删除它。

核心部分讲完，下面简单的对 eventemitter8的源码进行解析。

源码解析

全部源码:

const toString = Object.prototype.toString;
const isType = obj => toString.call(obj).slice(8, -1).toLowerCase();
const isArray = obj => Array.isArray(obj) || isType(obj) === 'array';
const isNullOrUndefined = obj => obj === null || obj === undefined;

const _addListener = function(type, fn, context, once) {
 if (typeof fn !== 'function') {
  throw new TypeError('fn must be a function');
 }

 fn.context = context;
 fn.once = !!once;

 const event = this._events[type];
 // only one, let `this._events[type]` to be a function
 if (isNullOrUndefined(event)) {
  this._events[type] = fn;
 } else if (typeof event === 'function') {
  // already has one function, `this._events[type]` must be a function before
  this._events[type] = [event, fn];
 } else if (isArray(event)) {
  // already has more than one function, just push
  this._events[type].push(fn);
 }

 return this;
};

class EventEmitter {
 constructor() {
  if (this._events === undefined) {
   this._events = Object.create(null);
  }
 }

 addListener(type, fn, context) {
  return _addListener.call(this, type, fn, context);
 }

 on(type, fn, context) {
  return this.addListener(type, fn, context);
 }

 once(type, fn, context) {
  return _addListener.call(this, type, fn, context, true);
 }

 emit(type, ...rest) {
  if (isNullOrUndefined(type)) {
   throw new Error('emit must receive at lease one argument');
  }

  const events = this._events[type];

  if (isNullOrUndefined(events)) return false;

  if (typeof events === 'function') {
   events.call(events.context || null, rest);
   if (events.once) {
    this.removeListener(type, events);
   }
  } else if (isArray(events)) {
   events.map(e => {
    e.call(e.context || null, rest);
    if (e.once) {
     this.removeListener(type, e);
    }
   });
  }

  return true;
 }

 removeListener(type, fn) {
  if (isNullOrUndefined(this._events)) return this;

  // if type is undefined or null, nothing to do, just return this
  if (isNullOrUndefined(type)) return this;

  if (typeof fn !== 'function') {
   throw new Error('fn must be a function');
  }

  const events = this._events[type];

  if (typeof events === 'function') {
   events === fn && delete this._events[type];
  } else {
   const findIndex = events.findIndex(e => e === fn);

   if (findIndex === -1) return this;

   // match the first one, shift faster than splice
   if (findIndex === 0) {
    events.shift();
   } else {
    events.splice(findIndex, 1);
   }

   // just left one listener, change Array to Function
   if (events.length === 1) {
    this._events[type] = events[0];
   }
  }

  return this;
 }

 removeAllListeners(type) {
  if (isNullOrUndefined(this._events)) return this;

  // if not provide type, remove all
  if (isNullOrUndefined(type)) this._events = Object.create(null);

  const events = this._events[type];
  if (!isNullOrUndefined(events)) {
   // check if `type` is the last one
   if (Object.keys(this._events).length === 1) {
    this._events = Object.create(null);
   } else {
    delete this._events[type];
   }
  }

  return this;
 }

 listeners(type) {
  if (isNullOrUndefined(this._events)) return [];

  const events = this._events[type];
  // use `map` because we need to return a new array
  return isNullOrUndefined(events) ? [] : (typeof events === 'function' ? [events] : events.map(o => o));
 }

 listenerCount(type) {
  if (isNullOrUndefined(this._events)) return 0;

  const events = this._events[type];

  return isNullOrUndefined(events) ? 0 : (typeof events === 'function' ? 1 : events.length);
 }

 eventNames() {
  if (isNullOrUndefined(this._events)) return [];

  return Object.keys(this._events);
 }
}

export default EventEmitter;

代码很少，只有151行，因为写的简单版，且用的 ES6，所以才这么少；Node.js的事件和 eventemitter3可比这多且复杂不少，有兴趣可自行深入研究。

const toString = Object.prototype.toString;
const isType = obj => toString.call(obj).slice(8, -1).toLowerCase();
const isArray = obj => Array.isArray(obj) || isType(obj) === 'array';
const isNullOrUndefined = obj => obj === null || obj === undefined;

这4行就是一些工具函数，判断所属类型、判断是否是 null 或者 undefined。

constructor() {
 if (isNullOrUndefined(this._events)) {
  this._events = Object.create(null);
 }
}

创建了一个 EventEmitter 类，然后在构造函数里初始化一个类的 _events 属性，这个属性不需要要继承任何东西，所以用了 Object.create(null)。当然这里 isNullOrUndefined(this._events) 还去判断了一下 this._events 是否为 undefined 或者 null，如果是才需要创建。但这不是必要的，因为实例化一个 EventEmitter 都会调用构造函数，皆为初始状态，this._events 应该是不可能已经定义了的，可去掉。

addListener(type, fn, context) {
 return _addListener.call(this, type, fn, context);
}

on(type, fn, context) {
 return this.addListener(type, fn, context);
}

once(type, fn, context) {
 return _addListener.call(this, type, fn, context, true);
}

接下来是三个方法 addListener、on、once ，其中 on 是 addListener 的别名，可执行多次。once 只能执行一次。

三个方法都用到了 _addListener 方法：

const _addListener = function(type, fn, context, once) {
 if (typeof fn !== 'function') {
  throw new TypeError('fn must be a function');
 }

 fn.context = context;
 fn.once = !!once;

 const event = this._events[type];
 // only one, let `this._events[type]` to be a function
 if (isNullOrUndefined(event)) {
  this._events[type] = fn;
 } else if (typeof event === 'function') {
  // already has one function, `this._events[type]` must be a function before
  this._events[type] = [event, fn];
 } else if (isArray(event)) {
  // already has more than one function, just push
  this._events[type].push(fn);
 }

 return this;
};

方法有四个参数，type 是监听事件的名称，fn 是监听事件对应的方法，context 俗称爸爸，改变 this 指向的，也就是执行的主体。once 是一个布尔型，用来标志是否只执行一次。
首先判断 fn 的类型，如果不是方法，抛出一个类型错误。fn.context = context;fn.once = !!once 把执行主体和是否执行一次作为方法的属性。const event = this._events[type] 把该对应 type 的所有已经监听的方法存到变量 event。

// only one, let `this._events[type]` to be a function
if (isNullOrUndefined(event)) {
 this._events[type] = fn;
} else if (typeof event === 'function') {
 // already has one function, `this._events[type]` must be a function before
 this._events[type] = [event, fn];
} else if (isArray(event)) {
 // already has more than one function, just push
 this._events[type].push(fn);
}

return this;

如果 type 本身没有正在监听任何方法，this._events[type] = fn 直接把监听的方法 fn 赋给 type 属性 ；如果正在监听一个方法，则把要添加的 fn 和之前的方法变成一个含有2个元素的数组 [event, fn]，然后再赋给 type 属性，如果正在监听超过2个方法，直接 push 即可。最后返回 this ，也就是 EventEmitter 实例本身。

简单来讲不管是监听多少方法，都放到数组里是没必要像上面细分。但性能较差，只有一个方法时 key: fn 的效率比 key: [fn] 要高。

再回头看看三个方法:

addListener(type, fn, context) {
 return _addListener.call(this, type, fn, context);
}

on(type, fn, context) {
 return this.addListener(type, fn, context);
}

once(type, fn, context) {
 return _addListener.call(this, type, fn, context, true);
}

addListener 需要用 call 来改变 this 指向，指到了类的实例。once 则多传了一个标志位 true 来标志它只需要执行一次。这里你会看到我在 addListener 并没有传 false 作为标志位，主要是因为我懒，但并不会影响到程序的逻辑。因为前面的 fn.once = !!once 已经能很好的处理不传值的情况。没传值 !!once 为 false。

接下来讲 emit

emit(type, ...rest) {
 if (isNullOrUndefined(type)) {
  throw new Error('emit must receive at lease one argument');
 }

 const events = this._events[type];

 if (isNullOrUndefined(events)) return false;

 if (typeof events === 'function') {
  events.call(events.context || null, rest);
  if (events.once) {
   this.removeListener(type, events);
  }
 } else if (isArray(events)) {
  events.map(e => {
   e.call(e.context || null, rest);
   if (e.once) {
    this.removeListener(type, e);
   }
  });
 }

 return true;
}

事件触发需要指定具体的 type 否则直接抛出错误。这个很容易理解，你都没有指定名称，我怎么知道该去执行谁的事件。if (isNullOrUndefined(events)) return false，如果 type 对应的方法是 undefined 或者 null ，直接返回 false 。因为压根没有对应 type 的方法可以执行。而 emit 需要知道是否被成功触发。

接着判断 evnts 是不是一个方法，如果是， events.call(events.context || null, rest) 执行该方法，如果指定了执行主体，用 call 改变 this 的指向指向 events.context 主体，否则指向 null ，全局环境。对于浏览器环境来说就是 window。差点忘了 rest ，rest 是方法执行时的其他参数变量，可以不传，也可以为一个或多个。执行结束后判断 events.once ，如果为 true ，就用 removeListener 移除该监听事件。

如果 evnts 是数组，逻辑一样，只是需要遍历数组去执行所有的监听方法。

成功执行结束后返回 true 。

removeListener(type, fn) {
 if (isNullOrUndefined(this._events)) return this;
 // if type is undefined or null, nothing to do, just return this
 if (isNullOrUndefined(type)) return this;
 if (typeof fn !== 'function') {
  throw new Error('fn must be a function');
 }
 const events = this._events[type];
 if (typeof events === 'function') {
  events === fn && delete this._events[type];
 } else {
  const findIndex = events.findIndex(e => e === fn);
  if (findIndex === -1) return this;
  // match the first one, shift faster than splice
  if (findIndex === 0) {
   events.shift();
  } else {
   events.splice(findIndex, 1);
  }
  // just left one listener, change Array to Function
  if (events.length === 1) {
   this._events[type] = events[0];
  }
 }
 return this;
}

removeListener 接收一个事件名称 type 和一个将要被移除的方法 fn 。if (isNullOrUndefined(this._events)) return this 这里表示如果 EventEmitter 实例本身的 _events 为 null 或者 undefined 的话，没有任何事件监听，直接返回 this 。

if (isNullOrUndefined(type)) return this 如果没有提供事件名称，也直接返回 this 。

if (typeof fn !== 'function') {
 throw new Error('fn must be a function');
}

fn 如果不是一个方法，直接抛出错误，很好理解。

接着判断 type 对应的 events 是不是一个方法，是，并且 events === fn 说明 type 对应的方法有且仅有一个，等于我们指定要删除的方法。这个时候 delete this._events[type] 直接删除掉 this._events 对象里 type 即可。

所有的 type 对应的方法都被移除后。想一想 this._events[type] = undefined 和 delete this._events[type] 会有什么不同？

差异是很大的，this._events[type] = undefined 仅仅是将 this._events 对象里的 type 属性赋值为 undefined ，type 这一属性依然占用内存空间，但其实已经没什么用了。如果这样的 type 一多，有可能造成内存泄漏。delete this._events[type] 则直接删除，不占内存空间。前者也是 Node.js 事件模块和 eventemitter3 早期实现的做法。

如果 events 是数组，这里我没有用 isArray 进行判断，而是直接用一个 else ，原因是 this._events[type] 的输入限制在 on 或者 once 中，而它们已经限制了 this._events[type] 只能是方法组成的数组或者是一个方法，最多加上不小心或者人为赋成 undefined 或 null 的情况，但这个情况我们也在前面判断过了。

因为 isArray 这个工具方法其实运行效率是不高的，为了追求一些效率，在不影响运行逻辑情况下可以不用 isArray 。而且 typeof events === 'function' 用 typeof 判断方法也比 isArray 的效率要高，这也是为什么不先判断是否是数组的原因。用 typeof 去判断一个方法也比 Object.prototype.toSting.call(events) === '[object Function] 效率要高。但数组不能用 typeof 进行判断，因为返回的是 object， 这众所周知。虽然如此，在我面试过的很多人中，仍然有很多人不知道。。。

const findIndex = events.findIndex(e => e === fn) 此处用 ES6 的数组方法 findIndex 直接去查找 fn 在 events 中的索引。如果 findIndex === -1 说明我们没有找到要删除的 fn ，直接返回 this 就好。如果 findIndex === 0 ，是数组第一个元素，shift 剔除，否则用 splice 剔除。因为 shift 比 splice 效率高。

findIndex 的效率其实没有 for 循环去查找的高，所以 eventemitter8 的效率在我没有做 benchmark 之前我就知道肯定会比 eventemitter3 效率要低不少。不那么追求执行效率时当然是用最懒的方式来写最爽。所谓的懒即正义。。。

最后还得判断移除 fn 后 events 剩余的数量，如果只有一个，基于之前要做的优化，this._events[type] = events[0] 把含有一个元素的数组变成一个方法，降维打击一下。。。

最后的最后 return this 返回自身，链式调用还能用得上。

removeAllListeners(type) {
 if (isNullOrUndefined(this._events)) return this;
 // if not provide type, remove all
 if (isNullOrUndefined(type)) this._events = Object.create(null);
 const events = this._events[type];
 if (!isNullOrUndefined(events)) {
  // check if type is the last one
  if (Object.keys(this._events).length === 1) {
   this._events = Object.create(null);
  } else {
   delete this._events[type];
  }
 }
 return this;
};

removeAllListeners 指的是要删除一个 type 对应的所有方法。参数 type 是可选的，如果未指定 type ，默认把所有的监听事件删除，直接 this._events = Object.create(null) 操作即可，跟初始化 EventEmitter 类一样。

如果 events 既不是 null 且不是 undefined 说明有可删除的 type ，先用 Object.keys(this._events).length === 1 判断是不是最后一个 type 了，如果是，直接初始化 this._events = Object.create(null)，否则 delete this._events[type] 直接删除 type 属性，一步到位。

最后返回 this 。

到目前为止，所有的核心功能已经讲完。

listeners(type) {
 if (isNullOrUndefined(this._events)) return [];
 const events = this._events[type];
 // use `map` because we need to return a new array
 return isNullOrUndefined(events) ? [] : (typeof events === 'function' ? [events] : events.map(o => o));
}

listenerCount(type) {
 if (isNullOrUndefined(this._events)) return 0;
 const events = this._events[type];
 return isNullOrUndefined(events) ? 0 : (typeof events === 'function' ? 1 : events.length);
}

eventNames() {
 if (isNullOrUndefined(this._events)) return [];
 return Object.keys(this._events);
}

listeners 返回的是 type 对应的所有方法。结果都是一个数组，如果没有，返回空数组；如果只有一个，把它的方法放到一个数组中返回；如果本来就是一个数组，map 返回。之所以用 map 返回而不是直接 return this._events[type] 是因为 map 返回一个新的数组，是深度复制，修改数组中的值不会影响到原数组。this._events[type] 则返回原数组的一个引用，是浅度复制，稍不小心改变值会影响到原数组。造成这个差异的底层原因是数组是一个引用类型，浅度复制只是指针拷贝。这可以单独写一篇文章，不展开了。

listenerCount 返回的是 type 对应的方法的个数，代码一眼就明白，不多说。

eventNames 这个返回的是所有 type 组成的数组，没有返回空数组，否则用 Object.keys(this._events) 直接返回。

最后的最后，export default EventEmitter 把 EventEmitter 导出。

结语

我是先看了两个库才知道怎么写的，其实最好的学习方法是知道 EventEmitter 是干什么用的以后自己动手写，写完以后再和那些库进行对比，找出差距，修正再修正。

但也不是说先看再写没有收获，至少比只看不写和看都没看的有收获不是。。。

水平有限，代码错漏或者文章讲不清楚之处在所难免，欢迎大家批评指正。

推荐阅读：

now.js:
https://github.com/hongmaoxiao/now

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