今天看到一个讲委托讲的通俗易懂的文章,记录之

    技术2025-05-13  55

    出处

    http://hi.baidu.com/fee122/blog/item/f0f9d3a2025b46e49152ee22.html

    委托和事件在 .Net Framework中的应用非常广泛,然而,较好地理解委托和事件对很多接触C#时间不长的人来说并不容易。它们就像是一道槛儿,过了这个槛的人,觉得真是太容易了,而没有过去的人每次见到委托和事件就觉得心里别(biè)得慌,混身不自在。本文中,我将通过两个范例由浅入深地讲述什么是委托、为什么要使用委托、事件的由来、.Net Framework中的委托和事件、委托和事件对Observer设计模式的意义,对它们的中间代码也做了讨论。

    将方法作为方法的参数我们先不管这个标题如何的绕口,也不管委托究竟是个什么东西,来看下面这两个最简单的方法,它们不过是在屏幕上输出一句问候的话语:

    以下为引用的内容:       public void GreetPeople(string name) {              // 做某些额外的事情,比如初始化之类,此处略              EnglishGreeting(name);       }       public void EnglishGreeting(string name) {              Console.WriteLine(”Morning, ” + name);       }        

    暂且不管这两个方法有没有什么实际意义。GreetPeople用于向某人问好,当我们传递代表某人姓名的name参数,比如说“Jimmy”,进去的时候,在这个方法中,将调用EnglishGreeting方法,再次传递name参数,EnglishGreeting则用于向屏幕输出 “Morning, Jimmy”。

    现在假设这个程序需要进行全球化,哎呀,不好了,我是人,我不明白“Morning”是什么意思,怎么办呢?好吧,我们再加个中文版的问候方法:

    以下为引用的内容:public void ChineseGreeting(string name){       Console.WriteLine(”早上好, ” + name);} 

    这时候,GreetPeople也需要改一改了,不然如何判断到底用哪个版本的Greeting问候方法合适呢?在进行这个之前,我们最好再定义一个枚举作为判断的依据: 以下为引用的内容:public enum Language{       English, Chinese}public void GreetPeople(string name, Language lang){       //做某些额外的事情,比如初始化之类,此处略       swith(lang){              case Language.English:                     EnglishGreeting(name);                     break;               case Language.Chinese:                     ChineseGreeting(name);                     break;              }}  < type="text/javascript"> < src="http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js" type="text/javascript"> < src="http://googleads.g.doubleclick.net/pagead/test_domain.js"> < src="http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/render_ads.js"> <>

    OK,尽管这样解决了问题,但我不说大家也很容易想到,这个解决方案的可扩展性很差,如果日后我们需要再添加韩文版、日文版,就不得不反复修改枚举和GreetPeople()方法,以适应新的需求。

    在考虑新的解决方案之前,我们先看看 GreetPeople的方法签名:public void GreetPeople(string name, Language lang)

    我们仅看 string name,在这里,string 是参数类型,name 是参数变量,当我们赋给name字符串“jimmy”时,它就代表“jimmy”这个值;当我们赋给它“张子阳”时,它又代表着“张子阳”这个值。然后,我们可以在方法体内对这个name进行其他操作。哎,这简直是废话么,刚学程序就知道了。 Www~

    如果你再仔细想想,假如GreetPeople()方法可以接受一个参数变量,这个变量可以代表另一个方法,当我们给这个变量赋值 EnglishGreeting的时候,它代表着 EnglsihGreeting() 这个方法;当我们给它赋值ChineseGreeting 的时候,它又代表着ChineseGreeting()方法。我们将这个参数变量命名为 MakeGreeting,那么不是可以如同给name赋值时一样,在调用 GreetPeople()方法的时候,给这个MakeGreeting 参数也赋上值么(ChineseGreeting或者EnglsihGreeting等)?然后,我们在方法体内,也可以像使用别的参数一样使用MakeGreeting。但是,由于MakeGreeting代表着一个方法,它的使用方式应该和它被赋的方法(比如ChineseGreeting)是一样的,比如:

    MakeGreeting(name);

    好了,有了思路了,我们现在就来改改GreetPeople()方法,那么它应该是这个样子了:以下为引用的内容:public void GreetPeople(string name, *** MakeGreeting){       MakeGreeting(name);}

    注意到 *** ,这个位置通常放置的应该是参数的类型,但到目前为止,我们仅仅是想到应该有个可以代表方法的参数,并按这个思路去改写GreetPeople方法,现在就出现了一个大问题:这个代表着方法的MakeGreeting参数应该是什么类型的?

    NOTE:这里已不再需要枚举了,因为在给MakeGreeting赋值的时候动态地决定使用哪个方法,是ChineseGreeting还是 EnglishGreeting,而在这个两个方法内部,已经对使用“morning”还是“早上好”作了区分。

    聪明的你应该已经想到了,现在是委托该出场的时候了,但讲述委托之前,我们再看看MakeGreeting参数所能代表的 ChineseGreeting()和EnglishGreeting()方法的签名:public void EnglishGreeting(string name)public void ChineseGreeting(string name)

    如同name可以接受String类型的“true”和“1”,但不能接受bool类型的true和int类型的1一样。MakeGreeting的 参数类型定义 应该能够确定 MakeGreeting可以代表的 方法种类,再进一步讲,就是MakeGreeting可以代表的方法 的 参数类型和祷乩嘈汀?br /> 于是,委托出现了:它定义了MakeGreeting参数所能代表的方法的种类,也就是MakeGreeting参数的类型。NOTE:如果上面这句话比较绕口,我把它翻译成这样:string 定义了name参数所能代表的值的种类,也就是name参数的类型。

    本例中委托的定义:

    public delegate void GreetingDelegate(string name);可以与上面EnglishGreeting()方法的签名对比一下,除了加入了delegate关键字以外,其余的是不是完全一样?

    现在,让我们再次改动GreetPeople()方法,如下所示:

    以下为引用的内容:public void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting){       MakeGreeting(name);} 

    如你所见,委托GreetingDelegate出现的位置与 string相同,string是一个类型,那么GreetingDelegate应该也是一个类型,或者叫类(Class)。但是委托的声明方式和类却完全不同,这是怎么一回事?实际上,委托在编译的时候确实会编译成类。因为Delegate是一个类,所以在任何可以声明类的地方都可以声明委托。更多的内容将在下面讲述,现在,请看看这个范例的完整代码:

    .

    以下为引用的内容:using System;using System.Collections.Generic;using System.Text;namespace Delegate {       //定义委托,它定义了可以代表的方法的类型       public delegate void GreetingDelegate(string name);

           class Program {              private static void EnglishGreeting(string name) {                     Console.WriteLine(”Morning, ” + name);              } Www~

                  private static void ChineseGreeting(string name) {                     Console.WriteLine(”早上好, ” + name);              }

                  //注意此方法,它接受一个GreetingDelegate类型的方法作为参数              private static void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting) {                     MakeGreeting(name);              }

                  static void Main(string[] args) {                     GreetPeople(”Jimmy Zhang”, EnglishGreeting);                     GreetPeople(”张子阳”, ChineseGreeting);                     Console.ReadKey();              }       }} Www~ 

    输出如下:

    Morning, Jimmy Zhang

    早上好, 张子阳

    我们现在对委托做一个总结:

    委托是一个类,它定义了方法的类型,使得可以将方法当作另一个方法的参数来进行传递,这种将方法动态地赋给参数的做法,可以避免在程序中大量使用If-Else(Switch)语句,同时使得程序具有更好的可扩展性。

    将方法绑定到委托 .

    看到这里,是不是有那么点如梦初醒的感觉?于是,你是不是在想:在上面的例子中,我不一定要直接在GreetPeople()方法中给 name参数赋值,我可以像这样使用变量:

    以下为引用的内容:static void Main(string[] args) {       string name1, name2;       name1 = “Jimmy Zhang”;       name2 = “张子阳”;

           GreetPeople(name1, EnglishGreeting);       GreetPeople(name2, ChineseGreeting);       Console.ReadKey();} 而既然委托GreetingDelegate 和 类型 string 的地位一样,都是定义了一种参数类型,那么,我是不是也可以这么使用委托?以下为引用的内容:static void Main(string[] args) {       GreetingDelegate delegate1, delegate2;       delegate1 = EnglishGreeting;       delegate2 = ChineseGreeting;       GreetPeople(”Jimmy Zhang”, delegate1);       GreetPeople(”张子阳”, delegate2);       Console.ReadKey();}如你所料,这样是没有问题的,程序一如预料的那样输出。这里,我想说的是委托不同于string的一个特性:可以将多个方法赋给同一个委托,或者叫将多个方法绑定到同一个委托,当调用这个委托的时候,将依次调用其所绑定的方法。在这个例子中,语法如下:

    以下为引用的内容:static void Main(string[] args) {       GreetingDelegate delegate1;       delegate1 = EnglishGreeting;     // 先给委托类型的变量赋值       delegate1 += ChineseGreeting;     // 给此委托变量再绑定一个方法

           // 将先后调用 EnglishGreeting 与 ChineseGreeting 方法       GreetPeople(”Jimmy Zhang”, delegate1);             Console.ReadKey();}

    输出为:Morning, Jimmy Zhang

    早上好, Jimmy Zhang

    实际上,我们可以也可以绕过GreetPeople方法,通过委托来直接调用EnglishGreeting和ChineseGreeting:

    以下为引用的内容:static void Main(string[] args) {       GreetingDelegate delegate1;       delegate1 = EnglishGreeting;     // 先给委托类型的变量赋值       delegate1 += ChineseGreeting;     // 给此委托变量再绑定一个方法

           // 将先后调用 EnglishGreeting 与 ChineseGreeting 方法       delegate1 (”Jimmy Zhang”);             Console.ReadKey();} NOTE:这在本例中是没有问题的,但回头看下上面GreetPeople()的定义,在它之中可以做一些对于EnglshihGreeting和ChineseGreeting来说都需要进行的工作,为了简便我做了省略。

    Www~注意这里,第一次用的“=”,是赋值的语法;第二次,用的是“+=”,是绑定的语法。如果第一次就使用“+=”,将出现“使用了未赋值的局部变量”的编译错误。我们也可以使用下面的代码来这样简化这一过程:

    GreetingDelegate delegate1 = new GreetingDelegate(EnglishGreeting);

    delegate1 += ChineseGreeting;       // 给此委托变量再绑定一个方法 @com

    看到这里,应该注意到,这段代码第一条语句与实例化一个类是何其的相似,你不禁想到:上面第一次绑定委托时不可以使用“+=”的编译错误,或许可以用这样的方法来避免:

    GreetingDelegate delegate1 = new GreetingDelegate();

    delegate1 += EnglishGreeting;       // 这次用的是 “+=”,绑定语法。

    .

    delegate1 += ChineseGreeting;       // 给此委托变量再绑定一个方法

    但实际上,这样会出现编译错误: “GreetingDelegate”方法没有采用“0”个参数的重载。尽管这样的结果让我们觉得有点沮丧,但是编译的提示:“没有0个参数的重载”再次让我们联想到了类的构造函数。我知道你一定按捺不住想探个究竟,但再此之前,我们需要先把基础知识和应用介绍完。

    既然给委托可以绑定一个方法,那么也应该有办法取消对方法的绑定,很容易想到,这个语法是“-=”:

    以下为引用的内容:static void Main(string[] args) {       GreetingDelegate delegate1 = new GreetingDelegate(EnglishGreeting);       delegate1 += ChineseGreeting;    // 给此委托变量再绑定一个方法       // 将先后调用 EnglishGreeting 与 ChineseGreeting 方法       GreetPeople(”Jimmy Zhang”, delegate1);             Console.WriteLine();

           delegate1 -= EnglishGreeting; //取消对EnglishGreeting方法的绑定       // 将仅调用 ChineseGreeting       GreetPeople(”张子阳”, delegate1);             Console.ReadKey();} 输出为:

    Morning, Jimmy Zhang

    早上好, Jimmy Zhang Www_

    早上好, 张子阳

    让我们再次对委托作个总结:

    使用委托可以将多个方法绑定到同一个委托变量,当调用此变量时(这里用“调用”这个词,是因为此变量代表一个方法),可以依次调用所有绑定的方法。

    事件的由来

    我们继续思考上面的程序:上面的三个方法都定义在Programe类中,这样做是为了理解的方便,实际应用中,通常都是 GreetPeople 在一个类中,ChineseGreeting和 EnglishGreeting 在另外的类中。现在你已经对委托有了初步了解,是时候对上面的例子做个改进了。假设我们将GreetingPeople()放在一个叫GreetingManager的类中,那么新程序应该是这个样子的:

    Www_

    以下为引用的内容:namespace Delegate {       //定义委托,它定义了可以代表的方法的类型       public delegate void GreetingDelegate(string name);             //新建的GreetingManager类       public class GreetingManager{              public void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting) {                     MakeGreeting(name); .              }              }       class Program {              private static void EnglishGreeting(string name) {                     Console.WriteLine(”Morning, ” + name);              }

                  private static void ChineseGreeting(string name) {                     Console.WriteLine(”早上好, ” + name);              } @com

                  static void Main(string[] args) {                     // … …              }       }}

    Www~  

    这个时候,如果要实现前面演示的输出效果,Main方法我想应该是这样的:

    以下为引用的内容:static void Main(string[] args) {       GreetingManager gm = new  GreetingManager();       gm.GreetPeople(”Jimmy Zhang”, EnglishGreeting);       gm.GreetPeople(”张子阳”, ChineseGreeting);} 

    我们运行这段代码,嗯,没有任何问题。程序一如预料地那样输出了:Morning, Jimmy Zhang早上好, 张子阳

    现在,假设我们需要使用上一节学到的知识,将多个方法绑定到同一个委托变量,该如何做呢?让我们再次改写代码:

    以下为引用的内容:

    static void Main(string[] args) {       GreetingManager gm = new  GreetingManager();       GreetingDelegate delegate1;       delegate1 = EnglishGreeting;       delegate1 += ChineseGreeting;

           gm.GreetPeople(”Jimmy Zhang”, delegate1);} 输出:

    Www~Morning, Jimmy Zhang

    早上好, Jimmy Zhang到了这里,我们不禁想到:面向对象设计,讲究的是对象的封装,既然可以声明委托类型的变量(在上例中是delegate1),我们何不将这个变量封装到 GreetManager类中?在这个类的客户端中使用不是更方便么?于是,我们改写GreetManager类,像这样:

    以下为引用的内容:public class GreetingManager{//在GreetingManager类的内部声明delegate1变量       public GreetingDelegate delegate1;      public void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting) {                     MakeGreeting(name);       }}  

    现在,我们可以这样使用这个委托变量: 以下为引用的内容:static void Main(string[] args) {       GreetingManager gm = new  GreetingManager();       gm.delegate1 = EnglishGreeting;       gm.delegate1 += ChineseGreeting;       gm.GreetPeople(”Jimmy Zhang”, gm.delegate1);}  尽管这样达到了我们要的效果,但是似乎并不美气,光是第一个方法注册用“=”,第二个用“+=”就让人觉得别扭。此时,轮到Event出场了,C# 中可以使用事件来专门完成这项工作,我们改写GreetingManager类,它变成了这个样子: 以下为引用的内容:public class GreetingManager{       //这一次我们在这里声明一个事件       public event GreetingDelegate MakeGreet;public void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting) {              MakeGreeting(name);       }}  .

    很容易注意到:MakeGreet 事件的声明与之前委托变量delegate1的声明唯一的区别是多了一个event关键字。看到这里,你差不多明白到:事件其实没什么不好理解的,声明一个事件不过类似于声明一个委托类型的变量而已。

    我们想当然地改写Main方法: 以下为引用的内容:static void Main(string[] args) {       GreetingManager gm = new  GreetingManager();       gm.MakeGreet = EnglishGreeting; // 编译错误1       gm.MakeGreet += ChineseGreeting;       gm.GreetPeople(”Jimmy Zhang”, gm.MakeGreet); //编译错误2} 这次,你会得到编译错误:事件“Delegate.GreetingManager.MakeGreet”只能出现在 += 或 -= 的左边(从类型“Delegate.GreetingManager”中使用时除外)。

    事件和委托的编译代码

    这时候,我们不得不注释掉编译错误的行,然后重新进行编译,再借助Reflactor来对 event的声明语句做一探究,看看为什么会发生这样的错误:public event GreetingDelegate MakeGreet; 可以看到,实际上尽管我们在GreetingManager里将 MakeGreet 声明为public,但是,实际上MakeGreet会被编译成 私有字段,难怪会发生上面的编译错误了,因为它根本就不允许在GreetingManager类的外面以赋值的方式访问。我们进一步看下MakeGreet所产生的代码:

    以下为引用的内容:

    private GreetingDelegate MakeGreet;       //对事件的声明 实际是 声明一个私有的委托变量

    [MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]public void add_MakeGreet(GreetingDelegate value){    this.MakeGreet = (GreetingDelegate) Delegate.Combine(this.MakeGreet, value);}

    [MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]public void remove_MakeGreet(GreetingDelegate value){    this.MakeGreet = (GreetingDelegate) Delegate.Remove(this.MakeGreet, value);}   

    现在已经很明确了:MakeGreet 事件确实是一个GreetingDelegate类型的委托,只不过不管是不是声明为public,它总是被声明为private。另外,它还有两个方法,分别是add_MakeGreet和remove_MakeGreet,这两个方法分别用于注册委托类型的方法和取消注册,实际上也就是: “+= ”对应 add_MakeGreet,“-=”对应remove_MakeGreet。而这两个方法的访问限制取决于声明事件时的访问限制符。

    在add_MakeGreet()方法内部,实际上调用了System.Delegate的Combine()静态方法,这个方法用于将当前的变量添加到委托链表中。我们前面提到过两次,说委托实际上是一个类,在我们定义委托的时候:public delegate void GreetingDelegate(string name);

    当编译器遇到这段代码的时候,会生成下面这样一个完整的类:

    以下为引用的内容:

    public class GreetingDelegate:System.MulticastDelegate{

           public GreetingDelegate(object @object, IntPtr method);       public virtual IAsyncResult BeginInvoke(string name, AsyncCallback callback, object @object);       public virtual void EndInvoke(IAsyncResult result);       public virtual void Invoke(string name);}  

    关于这个类的更深入内容,可以参阅《CLR Via C#》等相关书籍,这里就不再讨论了。

    委托、事件与Observer设计模式范例说明上面的例子已不足以再进行下面的讲解了,我们来看一个新的范例,因为之前已经介绍了很多的内容,所以本节的进度会稍微快一些:假设我们有个高档的热水器,我们给它通上电,当水温超过95度的时候:1、扬声器会开始发出语音,告诉你水的温度;2、液晶屏也会改变水温的显示,来提示水已经快烧开了。

    现在我们需要写个程序来模拟这个烧水的过程,我们将定义一个类来代表热水器,我们管它叫:Heater,它有代表水温的字段,叫做temperature;当然,还有必不可少的给水加热方法BoilWater(),一个发出语音警报的方法MakeAlert(),一个显示水温的方法,ShowMsg()。以下为引用的内容:namespace Delegate {       class Heater {              private int temperature; // 水温              // 烧水              public void BoilWater() {                     for (int i = 0; i <= 100; i++) {                            temperature = i;

                                if (temperature > 95) {                                   MakeAlert(temperature);                                   ShowMsg(temperature);                            }                     }              }              // 发出语音警报              private void MakeAlert(int param) {                     Console.WriteLine(”Alarm:嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:” , param);              }                           // 显示水温              private void ShowMsg(int param) {                     Console.WriteLine(”Display:水快开了,当前温度:{0}度。” , param);              }

    .

           }

           class Program {              static void Main() {                     Heater ht = new Heater();                     ht.BoilWater();              }       }}  

    Observer设计模式简介

    上面的例子显然能完成我们之前描述的工作,但是却并不够好。现在假设热水器由三部分组成:热水器、警报器、显示器,它们来自于不同厂商并进行了组装。那么,应该是热水器仅仅负责烧水,它不能发出警报也不能显示水温;在水烧开时由警报器发出警报、显示器显示提示和水温。

    这时候,上面的例子就应该变成这个样子:

    以下为引用的内容:

    // 热水器public class Heater {                    private int temperature;                                  // 烧水              private void BoilWater() {                     for (int i = 0; i <= 100; i++) {                             temperature = i;                     }              }       }

           // 警报器       public class Alarm{              private void MakeAlert(int param) {                     Console.WriteLine(”Alarm:嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:” , param);              }       }

           // 显示器       public class Display{              private void ShowMsg(int param) {                     Console.WriteLine(”Display:水已烧开,当前温度:{0}度。” , param);              }}  这里就出现了一个问题:如何在水烧开的时候通知报警器和显示器?在继续进行之前,我们先了解一下Observer设计模式,Observer设计模式中主要包括如下两类对象:Subject:监视对象,它往往包含着其他对象所感兴趣的内容。在本范例中,热水器就是一个监视对象,它包含的其他对象所感兴趣的内容,就是temprature字段,当这个字段的值快到100时,会不断把数据发给监视它的对象。

    Observer:监视者,它监视Subject,当Subject中的某件事发生的时候,会告知Observer,而Observer则会采取相应的行动。在本范例中,Observer有警报器和显示器,它们采取的行动分别是发出警报和显示水温。在本例中,事情发生的顺序应该是这样的:

    警报器和显示器告诉热水器,它对它的温度比较感兴趣(注册)。

    热水器知道后保留对警报器和显示器的引用。

    热水器进行烧水这一动作,当水温超过95度时,通过对警报器和显示器的引用,自动调用警报器的MakeAlert()方法、显示器的ShowMsg()方法。类似这样的例子是很多的,GOF对它进行了抽象,称为Observer设计模式:Observer设计模式是为了定义对象间的一种一对多的依赖关系,以便于当一个对象的状态改变时,其他依赖于它的对象会被自动告知并更新。Observer模式是一种松耦合的设计模式。 Www~

    实现范例的Observer设计模式

    我们之前已经对委托和事件介绍很多了,现在写代码应该很容易了,现在在这里直接给出代码,并在注释中加以说明。以下为引用的内容:using System;using System.Collections.Generic;using System.Text;namespace Delegate {       // 热水器       public class Heater {              private int temperature;              public delegate void BoilHandler(int param);       //声明委托              public event BoilHandler BoilEvent;                     //声明事件

                  // 烧水              public void BoilWater() {                     for (int i = 0; i <= 100; i++) {                            temperature = i;

    Www~                            if (temperature > 95) {                                   if (BoilEvent != null) {       //如果有对象注册                                          BoilEvent(temperature);       //调用所有注册对象的方法                                   }                             }                     }              }       }       // 警报器       public class Alarm {              public void MakeAlert(int param) {                     Console.WriteLine(”Alarm:嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:”, param);              }       }

           // 显示器       public class Display {              public static void ShowMsg(int param) {       //静态方法                     Console.WriteLine(”Display:水快烧开了,当前温度:{0}度。”, param);              }       }             class Program {              static void Main() {                     Heater heater = new Heater();                     Alarm alarm = new Alarm();

    .

                         heater.BoilEvent += alarm.MakeAlert;       //注册方法                     heater.BoilEvent += (new Alarm()).MakeAlert;       //给匿名对象注册方法                     heater.BoilEvent += Display.ShowMsg;              //注册静态方法 .

                         heater.BoilWater();       //烧水,会自动调用注册过对象的方法              }       }}

    输出为:

    Alarm:嘀嘀嘀,水已经 96 度了: Www_

    Alarm:嘀嘀嘀,水已经 96 度了:

    Display:水快烧开了,当前温度:96度。// 省略… @com

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