關於委托和事件的使用

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原文：https://www.codeproject.com/articles/85296/important-uses-of-delegates-and-events 原文作者： Shivprasad koirala 介紹 在這篇文章中， 我們會嘗試著去理解delegate能解決什麼樣的問題， 然 ...


原文：https://www.codeproject.com/articles/85296/important-uses-of-delegates-and-events 原文作者： Shivprasad koirala   

介紹

在這篇文章中， 我們會嘗試著去理解delegate能解決什麼樣的問題， 然後會在實例中去使用。 之後， 我們要進一步理解多播委托的概念以及事件是如何封裝委托的。 最終， 我們要明白事件和委托的不同， 學會如何非同步調用委托。   在文章的最後，我們能能總結出委托的六種重要用處。  

方法和函數的抽象問題

在講委托之前，讓我們先搞明白委托到底能解決什麼問題。下麵是一個很簡單的類“ClsMaths”， 它只有一個方法“Add”。這個類會被一個簡單的客戶端消費（調用）。假設過了一段時間之後，現在客戶端對ClsMaths這個類有了新的需求： 添加一個"Subtration"方法。那麼，按之前的做法， 我們需要修改客戶端已添加對新方法的調用代碼。 換句話說， ClsMaths的一個新增方法導致了客戶端的重新編譯。     簡單來說， 問題出現了： 功能類和消費類之間存在了緊耦合。所以如何解決？  我們可以選擇使用委托作為中間件（墊片）， 消費類不再是直接調用實現類的方法，而是調用一個虛擬指針（委托），讓委托去調用真正的執行方法。這樣，我們就把消費類和具體實現方法解耦了。 譯者註， 他這裡的ClsMaths類只有四個方法 加減乘除， 作者使用了一個委托變數來調用4個方法， 所以這裡確實做到瞭解耦。   稍後你就可以看到因為抽象指針的作用，ClsMath的修改將不會對消費類產生任何影響。 這裡的抽象指針就是委托啦。 /** 題外話，上圖提到的Balsamiq Mockups是一個很棒的軟體， 可以用來畫UI效果圖， 我喜歡用來畫流程圖（稍顯不如visio方便， 但是閱讀和美觀效果完爆之） **/  

如何創建一個委托

創建一個委托只要四步： 定義， 創建， 引用， 調用（和C# in depth 中的說法一致） 第一步是定義一個和函數有同樣返回類型、輸入參數的委托， 例如下麵的Add函數有2個int類型輸入參數以及一個int類型的輸入參數。 
1 private int Add(int i,int y)
2 {
3     return i + y;
4 }

 

對此， 我們可以定義如下的委托： 
1 // Declare delegate
2 public delegate int PointetoAddFunction(int i,int y);

 

註意， 返回類型和輸入類型要相容， 否則會報錯。   下一步就是創建一個委托類型的變數嘍： 
1 // Create delegate reference
2 PointetoAddFunction myptr = null;

 

最後就是調用了： 
1 // Invoke the delegate
2 myptr.Invoke(20, 10)

 

下圖為實例代碼：  

如何使用委托解決抽象指針問題

為瞭解耦演算法的變化， 我們使用一個抽象的指針指向所有的演算法：（因為這四個方法的格式是一致的）     第一步， 在實現類中定義一個委托如下：（註意輸入輸出參數的格式） 
1 public class clsMaths
2 {
3 　　public delegate int PointerMaths(int i, int y);
4 }

 

第二步， 定義一個返回委托的函數用以暴露具體實現方法給消費類： 
 1 public class clsMaths
 2 {
 3 　　public delegate int PointerMaths(int i, int y);
 4 
 5 　　public PointerMaths getPointer(int intoperation)
 6 　　{
 7 　　　　PointerMaths objpointer = null;
 8 　　　　if (intoperation == 1)
 9 　　　　{
10 　　　　　　objpointer = Add;
11 　　　　}
12 　　　　else if (intoperation == 2)
13 　　　　{
14 　　　　　　objpointer = Sub;
15 　　　　}
16 　　　　else if (intoperation == 3)
17 　　　　{
18 　　　　　　objpointer = Multi;
19 　　　　}
20 　　　　else if (intoperation == 4)
21 　　　　{
22 　　　　　　objpointer = Div;
23 　　　　}
24 　　　　return objpointer;
25 　　}
26 }

 

下麵就是完整的代碼， 所有的具體實現函數都被標記為private， 只有委托和暴露委托的函數是public的。 
 1 public class clsMaths
 2 {
 3 　　public delegate int PointerMaths(int i, int y);
 4 
 5 　　public PointerMaths getPointer(int intoperation)
 6 　　{
 7 　　　　PointerMaths objpointer = null;
 8 　　　　if (intoperation == 1)
 9 　　　　{
10 　　　　　　objpointer = Add;
11 　　　　}
12 　　　　else if (intoperation == 2)
13 　　　　{
14 　　　　　　objpointer = Sub;
15 　　　　}
16 　　　　else if (intoperation == 3)
17 　　　　{
18 　　　　　　objpointer = Multi;
19 　　　　}
20 　　　　else if (intoperation == 4)
21 　　　　{
22 　　　　　　objpointer = Div;
23 　　　　}
24 　　　　return objpointer;
25 　　}
26 
27 　　private int Add(int i, int y)
28 　　{
29 　　　　return i + y;
30 　　}
31　　 private int Sub(int i, int y)
32 　　{
33 　　　　return i - y;
34 　　}
35 　　private int Multi(int i, int y)
36 　　{
37 　　　　return i * y;
38 　　}
39　　 private int Div(int i, int y)
40 　　{
41 　　　　return i / y;
42 　　}
43 }

 

所以消費類的調用就和具體實現方法沒有耦合了： 
1 int intResult = objMath.getPointer(intOPeration).Invoke(intNumber1,intNumber2);

 

 

多播委托

在我們之前的例子中，我們已經知道瞭如何創建委托變數和綁定具體實現方法到變數上。但實際上， 我們可以給一個委托附上若幹個具體實現方法。如果我們調用這樣的委托， 那麼附到委托上的函數會順序執行。（至於如果函數有返回值， 那麼只有最後一個函數的返回值會被捕捉到） 
1 // Associate method1
2 delegateptr += Method1;
3 // Associate Method2
4 delegateptr += Method2;
5 // Invoke the Method1 and Method2 sequentially
6 delegateptr.Invoke();

 

所以， 我們可以在“發佈者/消費者”模式中使用多播委托。例如， 我們的應用中需要不同類型的錯誤日誌處理方式，當錯誤發生時，我們需要把錯誤信息廣播給不同的組件進行不同的處理。 （如下圖）  

多播委托的簡單例子

我們可以通過下麵這個例子更好的理解多播委托。 在這個窗體項目中，我們有“Form1”, “Form2”, “Form3”。 “Form1中有一個多播委托來把動作的影響傳遞到“Form2”和“Form3”中。   在"Form1"中， 我們首先定義一個委托以及委托變數， 這個委托是用來傳遞動作的影響到其他Form中的。 
1 // Create a simple delegate
2 public delegate void CallEveryOne();
3 
4 // Create a reference to the delegate
5 public CallEveryOne ptrcall=null;
6 // Create objects of both forms
7 
8 public Form2 obj= new Form2();
9 public Form3 obj1= new Form3();

 

在“Form1”的Form_Load函數中， 我們調用其他的Forms；把其他表單中的CallMe方法附加到“Form1”的委托中。 
1 private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
2 {
3 　　// Show both the forms
4 　　obj.Show();
5 　　obj1.Show();
6 　　// Attach the form methods where you will make call back
7 　　ptrcall += obj.CallMe;
8 　　ptrcall += obj1.CallMe;
9 }

 

最終， 我們在"Form1"的按鈕點擊函數中調用委托（多播的）： 
1 private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
2 {
3 　　// Invoke the delegate
4　　 ptrcall.Invoke();
5 }

 

 

多播委托的問題 -- 暴露過多的信息

  上面例子的第一個問題就是， 消費者並沒有權利來選擇訂閱或是不訂閱，因為這個過程是由“Form1”也就是發佈者來決定的。  我們可以用其他方式， 把委托傳遞給消費者， 讓消費者來決定他們要不要訂閱來自發佈者（Form1）的多播委托。 但是， 這種做法會引發另個問題： 破壞封裝。 如果我們把委托暴露給消費者， 就意味著委托完全裸露在了消費者面前。   

事件 -- 委托的封裝

事件能解決委托的封裝問題。 事件包裹在委托之外， 使得消費者只能接收但不會有委托的完全控制權。 下圖是對這一概念的圖解： 1. 具體的實現方法被委托抽象和封裝了 2. 委托被多播委托進一步封裝了以提供廣播的效果 3. 事件進一步封裝了多播委托  

實現事件

我們來把多播委托的例子改造成事件的方式。 第一步是在發佈者“Form1”中定義委托和委托類型的事件； 下麵就是對應的代碼塊，請註意關鍵字event。 我們定義了一個委托“CallEveryone”, 然後定義了一個委托類型的事件“EventCallEveryone”。 
1 public delegate void CallEveryone();
2 public event CallEveryone EventCallEveryOne;

 

從發佈者“Form1”中創建“Form2”和“Form3”的對象， 然後把當前這個“Form1”對象傳到“Form2”、 "Form3"中， 這樣 2、 3就可以監聽事件了。   
1 Form2 obj = F new Form2();
2 obj.obj = this;
3 Form3 obj1 = new Form3();
4 obj1.obj = this;
5 obj.Show();
6 obj1.Show();
7 EventCallEveryOne();

 

在消費者這邊， “Form2”和“Form3”自主決定是否把具體某個方法付到事件上。 
1 obj.EventCallEveryOne += Callme;

 

這段代碼的執行結果將會和我們上文的多播委托的例子結果一樣。   

委托和事件的不同

  所以， 如果事件不是委托的語法糖那麼他們之間的區別在哪？  我們在上文中已經提到了一個主要的區別： 事件比委托多了一層封裝。因此， 如果我們傳遞委托， 那麼消費者接受的是一個赤裸裸的委托， 用戶可以修改委托的信息。 而我們使用事件，那麼用戶只能監聽事件而不能修改它。  函數的非同步委托調用 委托的另一種用法是非同步函數的調用。 你能夠非同步的調用委托指向的函數。    非同步調用意味著客戶端調用委托之後， 代碼的控制權又立即回到了客戶端手中以繼續執行後續的代碼。  委托攜帶者調用者的信息在parallel的線程池中啟用新的線程執行具體的函數， 當委托執行結束後， 它會發出信息通知客戶端（調用者）。  為了能夠非同步得調用函數， 我們需要call “begininvoke”方法。 在“begininvoke”方法中， 我們需要為委托提供一個回調函數。 如下圖的CallbackMethod。  
1 delegateptr.BeginInvoke(new AsyncCallback(CallbackMethod), delegateptr);

 

下麵的代碼段就是一個回調函數的demo， 這段代碼會在委托中的函數執行完成之後被立即調用。 
1 static void CallbackMethod(IAsyncResult result)
2 {
3 　　int returnValue = flusher.EndInvoke(result);
4 }

 

總結委托的用法

委托有5種重要的使用方式：（譯者註： 原文寫的6種， 我只看到了5種） 1. 抽象、封裝一個方法（匿名調用）     這是委托最重要的功能， 它幫助我們定義一個能夠指向函數的抽象的指針。 同時， 這個指針還可以指向其他符合其規範的函數。 
 開頭的時候我們展示的一個math類， 之後我們使用一個抽象指針就把該math類中添加的所有函數都包括在內了。 這個例子就很好的說明瞭委托的這一使用方法。  2. 回調機制     客戶端可以使用委托來穿件回調函數。 
 3. 非同步執行     使用BeginInvoke 和 EndInvoke 我們可以非同步得調用所有的委托。 
 4. 多點廣播     有的時候， 我們希望能夠讓函數順序執行， 那麼多播委托就可以做到這一點。 
 5. 事件     事件可以幫助我們方便的建立 發佈/訂閱 模式。 
      
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