浅谈C# 中的委托和事件
引言 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: 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,我是中国人,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: 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: 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; } } 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。 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: 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 参数类型和返回类型。 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: 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: 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); } 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(); } } } 输出如下: Morning,Jimmy Zhang 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: 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? 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: 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 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: 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。 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 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“-=”: 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",张子阳
再做一下说明: 1.委托声明原型中的Object类型的参数代表了Subject,也就是监视对象,在本例中是 Heater(热水器)。回调函数(比如Alarm的MakeAlert)可以通过它访问触发事件的对象(Heater)。 2.EventArgs 对象包含了Observer所感兴趣的数据,在本例中是temperature。 上面这些其实不仅仅是为了编码规范而已,这样也使得程序有更大的灵活性。比如说,如果我们不光想获得热水器的温度,还想在Observer端(警报器或者显示器)方法中获得它的生产日期、型号、价格,那么委托和方法的声明都会变得很麻烦,而如果我们将热水器的引用传给警报器的方法,就可以在方法中直接访问热水器了。 现在我们改写之前的范例,让它符合 .Net Framework 的规范: using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; namespace Delegate { // 热水器 public class Heater { private int temperature; public string type = "RealFire 001"; // 添加型号作为演示 public string area = "China Xian"; // 添加产地作为演示 //声明委托 public delegate void BoiledEventHandler(Object sender,BoiledEventArgs e); public event BoiledEventHandler Boiled; //声明事件 // 定义BoiledEventArgs类,传递给Observer所感兴趣的信息 public class BoiledEventArgs : EventArgs { public readonly int temperature; public BoiledEventArgs(int temperature) { this.temperature = temperature; } } // 可以供继承自 Heater 的类重写,以便继承类拒绝其他对象对它的监视 protected virtual void OnBoiled(BoiledEventArgs e) { if (Boiled != null) { // 如果有对象注册 Boiled(this,e); // 调用所有注册对象的方法 } } // 烧水。 public void BoilWater() { for (int i = 0; i <= 100; i++) { temperature = i; if (temperature > 95) { //建立BoiledEventArgs 对象。 BoiledEventArgs e = new BoiledEventArgs(temperature); OnBoiled(e); // 调用 OnBolied方法 } } } } // 警报器 public class Alarm { public void MakeAlert(Object sender,Heater.BoiledEventArgs e) { Heater heater = (Heater)sender; //这里是不是很熟悉呢? //访问 sender 中的公共字段 Console.WriteLine("Alarm:{0} - {1}: ",heater.area,heater.type); Console.WriteLine("Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:",e.temperature); Console.WriteLine(); } } // 显示器 public class Display { public static void ShowMsg(Object sender,Heater.BoiledEventArgs e) { //静态方法 Heater heater = (Heater)sender; Console.WriteLine("Display:{0} - {1}: ",heater.type); Console.WriteLine("Display:水快烧开了,当前温度:{0}度。",e.temperature); Console.WriteLine(); } } class Program { static void Main() { Heater heater = new Heater(); Alarm alarm = new Alarm(); heater.Boiled += alarm.MakeAlert; //注册方法 heater.Boiled += (new Alarm()).MakeAlert; //给匿名对象注册方法 heater.Boiled += new Heater.BoiledEventHandler(alarm.MakeAlert); //也可以这么注册 heater.Boiled += 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:China Xian - RealFire 001: 总结 在本文中我首先通过一个GreetingPeople的小程序向大家介绍了委托的概念、委托用来做什么,随后又引出了事件,接着对委托与事件所产生的中间代码做了粗略的讲述。 在第二个稍微复杂点的热水器的范例中,我向大家简要介绍了 Observer设计模式,并通过实现这个范例完成了该模式,随后讲述了.Net Framework中委托、事件的实现方式。 希望这篇文章能给你带来帮助。也希望大家多多支持编程小技巧。 (编辑:李大同) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |
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