浅谈Django的Signals的实现

在说Signals的实现之前，需要先了解一下发布/订阅模型

模型介绍

发布订阅是一种消息范式，消息的发送者不会将消息直接发送给特定的接收者。而是将消息发送某个频道上，无需了解哪些订阅者可能存在。同样的，订阅者可以表达对一个或多个频道的兴趣，只接收感兴趣的消息，无需了解哪些发布者存在。

发布者

即消息的生产者。

频道

一个消息的通道，标识发布者需要将消息发送到哪一个消息通道。

订阅者

即消息接收者。

Django提供的Signals

与model有关的signals

from django.db.models.signals import class_prepared
from django.db.models.signals import pre_init, post_init
from django.db.models.signals import pre_save, post_save
from django.db.models.signals import pre_delete, post_delete
from django.db.models.signals import m2m_changed
from django.db.models.signals import pre_migrate, post_migrate
from django.db.backends.signals import connection_created

与请求有关的signals

from django.core.signals import request_finished
from django.core.signals import request_started
from django.core.signals import got_request_exception
from django.core.signals import setting_changed

与测试有关的signals

from django.test.signals import setting_changed
from django.test.signals import template_rendered

关于signals的使用就不说明了。

Signals实现

创建一个发布者类

from typing import List, Tupleclass Signal:def __init__(self):self.receivers: List[Tuple[Tuple[int, int], callable]] = []def send(self, sender, **kwargs):return [(receiver, receiver(signal=self, sender=sender, **kwargs))for receiver in self.live_receivers(sender=sender)]def connect(self, receiver: callable, sender=None):lookup_key: Tuple[int, int] = (id(receiver), id(sender))self.receivers.append((lookup_key, receiver))def disconnect(self, receiver: callable, sender=None):lookup_key: Tuple[int, int] = (id(receiver), id(sender))self.receivers.remove((lookup_key, receiver))def live_receivers(self, sender) -> List[callable]:receivers: List[callable] = []sender_key = id(sender)for (receiver_id, sender_id), receiver in self.receivers:if sender_key == sender_id:receivers.append(receiver)return receiversdef subscribe(signal, **kwargs):def _decorator(func):if isinstance(signal, (list, tuple)):for s in signal:s.connect(func, **kwargs)else:signal.connect(func, **kwargs)return funcreturn _decorator

实例化发布者

pre_init = Signal()

实例化一个发布者，pre_init可以在初始化一个实例之前通知订阅者。

创建支持通知的一个类

class Test:def __init__(self, *args, **kwargs):cls = self.__class__pre_init.send(sender=cls, args=args, kwargs=kwargs)for key, value in kwargs.items():setattr(self, key, value)

订阅`pre_intit`消息

@subscribe(pre_init, sender=Model)
def test_pre_init(sender, **kwargs):print("-------pre_init_______")print(sender)print(kwargs)print("-------end_pre_init_______")

使用

Test(a=1, b=2)

这个时候便会输出test_pre_init中相应的信息

思考

First

Q

如果我有多个类都通知了pre_init，而test_pre_init只想处理某个特定的类发出的消息，应该如何实现？

A

在这个例子中，发送者就是Test类，接收者就是test_pre_init方法，消息通道则是pre_init。当执行send方法时，由pre_init来筛选需要发送给哪些接收者。接收者在注册的时候就已经指定了我要接收谁的消息。

Second

Q

由pre_init筛选，时间复杂度太高，为O(n)，如何降低时间复杂度。

A

可以换一种存储方式，改成dict来存储接收者。可以把时间复杂度降为O(1)，也可以由接收者来控制，当消息来的时候由接收者来选择是否接收该信息。