Python自定义事件实现与应用

在 Python 中，实现自定义事件和事件发送主要依赖于面向对象编程和设计模式（如 观察者模式）。下面我将从基础实现到高级用法逐步讲解，并附上代码示例。

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一、基础概念

事件驱动编程 的核心是：

1. 事件 (Event)：表示某种动作或状态变化（如鼠标点击、数据到达）
2. 事件发送者 (Emitter)：触发事件的对象
3. 事件监听者 (Listener)：订阅并处理事件的对象

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二、基础实现（不使用第三方库）

1. 简单事件管理器类

class EventManager:
    def __init__(self):
        self._event_handlers = {}

    def register_event(self, event_name, handler):
        """注册事件监听器"""
        if event_name not in self._event_handlers:
            self._event_handlers[event_name] = []
        self._event_handlers[event_name].append(handler)

    def trigger_event(self, event_name, *args, **kwargs):
        """触发事件"""
        handlers = self._event_handlers.get(event_name, [])
        for handler in handlers:
            handler(*args, **kwargs)

# 使用示例
def on_click(x, y):
    print(f"Clicked at ({x}, {y})")

manager = EventManager()
manager.register_event("click", on_click)
manager.trigger_event("click", 100, 200)  # 输出: Clicked at (100, 200)

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2. 带参数的事件对象

class Event:
    def __init__(self, name, **kwargs):
        self.name = name
        self.data = kwargs

class AdvancedEventManager:
    def __init__(self):
        self._listeners = {}

    def add_listener(self, event_name, callback):
        self._listeners.setdefault(event_name, []).append(callback)

    def dispatch(self, event):
        for callback in self._listeners.get(event.name, []):
            callback(event)

# 使用示例
def handle_login(event):
    print(f"User {event.data['username']} logged in")

manager = AdvancedEventManager()
manager.add_listener("user_login", handle_login)

login_event = Event("user_login", username="john", ip="192.168.1.1")
manager.dispatch(login_event)  # 输出: User john logged in

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三、使用第三方库（推荐）

1. 使用 PyPubSub

安装库：

pip install pypubsub

示例代码：

from pubsub import pub

# 定义监听函数
def on_data_received(data):
    print(f"Received data: {data}")

# 订阅事件
pub.subscribe(on_data_received, 'data_channel')

# 发送事件
pub.sendMessage('data_channel', data=[1, 2, 3])

# 带多个参数
def on_multi_params(name, age):
    print(f"{name} is {age} years old")

pub.subscribe(on_multi_params, 'user_info')
pub.sendMessage('user_info', name="Alice", age=25)

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2. 使用 blinker（Flask 使用的基础库）

安装：

pip install blinker

示例：

from blinker import Signal

# 创建信号
data_ready = Signal('data-ready')

# 注册接收器
@data_ready.connect
def handle_data(sender, **kwargs):
    print(f"Data from {sender}: {kwargs['data']}")

# 发送信号
data_ready.send('server1', data={'temp': 36.5})

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四、高级技巧

1. 异步事件处理

结合 asyncio 实现异步事件：

import asyncio

class AsyncEventManager:
    def __init__(self):
        self._events = {}

    def register(self, event_name, coro):
        self._events.setdefault(event_name, []).append(coro)

    async def trigger(self, event_name, *args):
        coros = self._events.get(event_name, [])
        await asyncio.gather(*(coro(*args) for coro in coros))

# 使用示例
async def send_email(user):
    print(f"Sending email to {user}...")
    await asyncio.sleep(1)

manager = AsyncEventManager()
manager.register("user_registered", send_email)

async def main():
    await manager.trigger("user_registered", "alice@example.com")

asyncio.run(main())

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2. 类型化事件（Python 3.12+ 使用类型标注）

from typing import Protocol, Any

class Event(Protocol):
    name: str
    data: dict[str, Any]

class UserLoginEvent:
    def __init__(self, username: str):
        self.name = "user_login"
        self.data = {"username": username}

def handle_user_login(event: UserLoginEvent):
    print(f"Handle login: {event.data['username']}")

# 类型检查工具会验证事件类型

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五、应用场景

1. GUI 开发（按钮点击事件）
2. 游戏开发（角色受伤事件）
3. 微服务通信（消息通知）
4. 插件系统（扩展点事件）

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六、设计原则

1. 松耦合：事件发送者不需要知道监听者的存在
2. 单一职责：每个事件处理函数只做一件事
3. 可扩展性：方便添加新事件类型和处理程序
4. 错误隔离：某个事件处理失败不应影响其他处理程序

根据项目复杂度选择实现方式：小型项目可以用基础实现，大型项目推荐使用 PyPubSub 或 blinker 等成熟库。