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.NET中的委托

作者: JK_Rush  来源: 博客园  发布时间: 2011-04-28 07:38  阅读: 5583 次  推荐: 3   原文链接   [收藏]  
摘要:本文将讲述.NET中的委托技术,希望对您有所帮助。

  1.1.1 定义

  委托是一种引用方法的类型。一旦为委托分配了方法,委托将与该方法具有完全相同的行为。委托方法的使用可以像其他任何方法一样,具有参数和返回值,如下面的示例所示:

//Code in C#

  
public delegate int PerformCalculation(int x, int y);

  与委托的签名(由返回类型和参数组成)匹配的任何方法都可以分配给该委托。

  简单理解Delegate委托(或代理)是一种数据类型:它的变量可以引用到某一个符合要求的方法上,通过委托可以间接地调用该方法。

  其实.NET的委托类似于C语言的函数指针,区别在于.NET委托是类型安全的,这说明,C中的函数指针只不过是一个指向存储单元的指针,我们无法说出这个指针实际指向什么。

  1.1.2 委托使用

  • 使用委托的四部曲:
  • 定义一种委托类型
  • 委托执行时要调用方法
  • 定义一个委托实例
  • 委托实例的调用

  我们先定义一种委托类型如下:

//自定义一种委托类型

public delegate void StringProcessor(string input);

然后我们再定义5中候选的委托方法如下:

void PrintString(string x)

void PrintInteger(int x)

void PrintTwoStrings(string x, string y)

int GetStringLength(string x)

void PrintObject(object x)

  大家猜猜看哪个和上面提供的委托类型签名匹配(签名匹配:参数类型,参数个数和返回类型匹配)。激动时刻到了马上公布答案,和委托类型匹配的方法是PrintString和PrintObject,如果有不明白的请细细考虑一下委托匹配的条件—签名匹配。

                                     

图1委托成功输出

 

  现在对委托有了一定的认识,接下来我们将介绍委托最经常使用的地方—事件。

  我们将从发送器和接受器的角度讨论事件,例如在UI编程中,鼠标单击或键盘按键,发送器就是.NET的CLR,注意事件发送器并不知道接收器是谁,这符合面向对象的原则,而且某个事件接收器有个方法处理该事件,这个时候就要委托,如前面所讲事件发送器对事件接收器一无所知,通过委托作为一个中介,接收器把事件处理方法注册到事件中,这样就实现了由发送器->委托->接收器的过程了。

  我们可以这样认为: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。

  1.1.3 自定义委托

  前面话有点难以理解,接下来我们通过具体的例子分析一下何谓委托,该如何实现委托。现在不是很喜欢搞多国语言化的吗?看看如何让我们的程序会说多种语言吧!

/// <summary>
/// the English speaker.
/// </summary>
/// <param name="name">The name.</param>
public void EnglishSpeaker(string name)
{
Console.WriteLine(
string.Format("Hello my name is {0} and I am English speaker.\n", name));
}

/// <summary>
/// the Chineses speaker.
/// </summary>
public void ChineseSpeaker(string name)
{
Console.WriteLine(
string.Format("您好我的名字叫{0},我是讲普通话的。\n", name));
}

  好啦现在我们有两个方法分别是说普通话和英语,现在我们的程序会说普通话和英语啦。现在我们考虑究竟什么时候讲普通话什么时候讲英语,那不简单我们加个判断就OK啦,是的我们可以通过switch或者if else就可以实现啦。

/// <summary>
/// 根据上下文调用不同的方法
/// </summary>
/// <param name="name">string</param>
/// <param name="lang">enum</param>
private static void Say(string name, Language lang)
{
switch (lang)
{
case Language.Chinese:
Program.ChineseSpeaker(name);
break;
case Language.English:
Program.EnglishSpeaker(name);
break;
default :
break;
}
}

  但假设我们现在又要增加新的语言西班牙语,同样我们可以增加西班牙语,但我们必须修改switch语句增加判断,这不符合OOP中的OCP(对扩展开放,对修改关闭原则),这时候委托该登场。

/// <summary>
/// Define speak delegate.
/// </summary>
/// <param name="name"></param>
private delegate void SpeakDelegate(string name);

  首先我们定义了一种委托类型SpeakDelegate,然后我们通过修改Say方法看看该如何使用委托变量。

/// <summary>
/// The base say function.
/// </summary>
/// <param name="name">The name.</param>
/// <param name="speaker">The speaker.</param>
private static void Say(string name, SpeakDelegate speaker)
{
///Inoke the speaker function.
speaker(name);
}

  现在我们的参数已经不是枚举类型了,而是一个委托类型变量,而且实现的具体代码也没有了switch语句了,比之前简单了许多。现在大家知道如何去调用Say方法吧!没错我们只需传递一个name和一个具体实现函数名就OK了。

///传递函数名进行委托方法绑定
Program.Say("钧航", ChineseSpeaker);
Program.Say(
"JK.Rush", EnglishSpeaker);

  自定义委托相信大家都会了,接下来我将介绍一下.NET中委托实现,由于许多使用委托的例子都是事件,所以下面的例子也采用事件。但请大家要注意“可以使用委托,但却没有定义事件”的情况(例如:回调函数)。

  1.1.4 .NET中的事件委托

  举一个简单的例子,.NET中经常使用的控件Button,当我们把Button 控件 drap and drop到界面,然后双击界面的Button我们发现程序中自动生成了一个响应Button的事件方法,然后我们给事件方法添加Code之后,当我们点击该Button就响应该方法了,但我们没有看到代码中有任何的委托和事件之类的定义,其实这些.NET都已经做好了。我们可以查看如下文件。

              图2事件委托实现

  如上图所示我们打开Designer文件,事件委托的实现都在这里实现了。

  其中,EventHandler就是一个代理类型,可以认为它是一个“类”,是所有返回类型为void,具备两个参数分别是object sender和EventArgs e,第一个参数表示引发事件的控件,或者说它表示点击的那个按钮。通过以下的代码我们细细解析一下。

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
//获取被点击Button的实例
Button objBotton = sender as Button;
if (objBotton != null)
{
objBotton.Text
= "Hello you click me.";
objBotton.AutoSize
= true;
}
else
{
//Exception Handle.
}
}

图3点击产生效果

  OK现在明白了sender就是传递一个被点击对象的实例,第二个参数名叫e的EventArgs参数,用于      表示附加的事件关联的事件信息。当点击按钮时,没有附加任何关联的事件信息,如上的点击事件,第二参数并不表示任何有用的信息。但什么时候会用到呢?

  我们先介绍一下EventArgs这个的类型。其实这个类并没有太多的功能,它主要是作为一个基类让其他类去实现具体的功能和定义,当我们搜索EventArgs发现很多类是继承于它的。

public class EventArgs
{
// Fields
public static readonly EventArgs Empty;

// Methods
static EventArgs();
public EventArgs();
}

  举其中的ImageClickEventArgs为例,它继承于EventArgs,而且还添加了自己的字段用来基类X和Y的坐标值(这是一个ImageButton被点击时候响应的),然后获取该按钮的X和Y坐标。

public sealed class ImageClickEventArgs : EventArgs
{
// Fields
public int X;
public int Y;

// Methods
public ImageClickEventArgs(int x, int y)
{
this.X = x;
this.Y = y;
}
}
//ImageButton点击响应时间
protected void ibtnTest_Click(object sender, ImageClickEventArgs e)
{
this.lblCX.Text = e.X.ToString();
this.lblCY.Text = e.Y.ToString();
}

图4获取ImageClickEventArgs关联点击坐标

  前面提到其他事件关联信息类型都是通过继承EventArgs实现的,所以说我们自己也可以自定义一个事件关联信息类型,如下我们只需继承EventArgs就OK了。

/// <summary>
/// 自定义事件关联类
/// </summary>
public class ColorChangedEventArgs : EventArgs
{
private Color color;

/// <summary>
/// Initializes a new instance of the <see cref="ColorChangedEventArgs"/> class.
/// </summary>
/// <param name="c">The c.</param>
public ColorChangedEventArgs(Color c)
{
color
= c;
}

/// <summary>
/// Gets the color of the get.
/// </summary>
/// <value>
/// The color of the get.
/// </value>
public Color GetColor
{
get { return color; }
}

}

  1.1.5自定义事件委托

  多播委托

  前面使用的每个委托都只包含一个方法调用。调用一个委托就调用一个方法调用。如果要通过一个委托调用多个方法,那就需要使用委托的多播特性。如果调用多播委托,就可以按委托添加次序连续调用多个方法。为此,委托的签名就必须返回void;否则,就只能得到委托调用的最后一个方法的结果,接下来看看多播实现。

namespace Multi_Delegate
{
delegate void StringProcessor();
public class Person
{
private string _Name;
public Person(string name)
{
this._Name = name;
}

public void Say()
{
Console.WriteLine(
"Hello my name is {0}, what's your name.\n", this._Name);
}

public void Reply()
{
Console.WriteLine(
"Hello my name is {0} and nice to meet you.\n", this._Name);
}
}

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Person Jack
= new Person("Jack");
Person Oliver
= new Person("Oliver");
StringProcessor sp
= null;
//绑定多播方法调用
sp += Jack.Say;
sp
+= Oliver.Reply;
sp();
Console.ReadKey();
}
}
}

  也许有人觉得很简单,实现的确简单明了,就是通过“+”把方法调用绑定到委托变量中,如果我们用“-”就可以移除绑定到委托变量方法了。

   事件

  前面一直没有解释什么是事件,现在让我用一句话解释事件和委托的关系吧!

  事件和委托关系就像是属性和字段的关系,为了刚好的实现OOP的编程原则,事件对委托进行了封装。

  现在我们修改前面的代码,使用事件对委托进行封装。

/// 使用事件对委托进行封装
/// </summary>
public class Say
{
/// <summary>
/// 封装委托字段
/// </summary>
public static event SpeakDelegate speakDelegate;

/// <summary>
/// 调用委托具体实现方法
/// </summary>
/// <param name="name"></param>
public static void SayManager(string name)
{
speakDelegate(name);
}
}


/// <summary>
/// 客户端调用委托
/// </summary>
/// <param name="args"></param>
static void Main(string[] args)
{
Say.speakDelegate
+= Program.ChineseSpeaker;
Say.speakDelegate
+= Program.EnglishSpeaker;
Say.SayManager(
"Jackson");
Console.ReadKey();
}

图5自定义委托

  现在让我们看看编译后Say类就可以充分证明我们的结论:事件是对委托封装。

图6自定义事件编译后的代码

  大家看到在编译后的代码中出现了一个私有的委托变量,然后接下是一个公用事件委托变量,这进一步说明了事件是对委托的封装。

图7自定义事件编译后MSIL代码

  1.1.6事件委托实现观察者模式

  前面我们介绍按钮事件响应是从发送者和接收者的角度出发的,现在我们以设计模式中的观察者模式为例。

图8GoF观察者架构

namespace GoFObserver
{
/// <summary>
/// 充当Subject角色
/// </summary>
public class GofTelecom
{
public delegate void GofNews();
public static event GofNews NewEvent;

/// <summary>
/// 发布通知方法
/// </summary>
/// <returns></returns>
public static bool Notify()
{
if (NewEvent != null)
{
NewEvent();
return false;
}
return true;
}
}

public interface IObserver
{
void Update();
}

/// <summary>
/// 观察者
/// </summary>
public class Programmer : IObserver
{

#region IObserver 成员

public void Update()
{
Console.WriteLine(
"I am a greenhand programmer.\n");
}

#endregion

}

/// <summary>
/// 观察者
/// </summary>
public class Architect : IObserver
{
#region IObserver 成员

public void Update()
{
Console.WriteLine(
"OH...I am a top banana.\n");
}

#endregion
}



public class Program
{
static void Main(string[] args)
{
IList
<IObserver> objObserver = new List<IObserver>();
objObserver.Add(
new Programmer());
objObserver.Add(
new Architect());
foreach (IObserver ob in objObserver)
{
GofTelecom.NewEvent
+= ob.Update;
}

if (!GofTelecom.Notify())
{
Console.WriteLine(
"Notify successful.\n");
}
else
{
Console.WriteLine(
"Notify failed.\n");
}
Console.ReadKey();
}
}
}
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标签:委托 C#

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