[C#1] 9-委托

委托揭秘

编译器和CLR在后台做了很多工作来隐藏委托本身的复杂性，如下一句委托声明：

//编译器为我们产生了一个同名的类
public delegate void MyDelegate(int i);

看看IL:

可以看出它默认继承自System.MulticastDelegate[所有委托都继承此类，MulticastDelegate又继承自System.Delegate]，我们声明的public，所以编译器产生的类也是public。委托可以定义在类的内部或外部，因为委托本身就是类，所以类可以定义在哪委托就可以定义在哪。System.MulticastDelegate中有几个重要的私有字段：

字段	类型	描述
_target	System.object	指向回调函数被调用时应该操作的对象，用于实例方法的回调
_mothodPtr	Int32	一个内部的整数值,CLR用它来标识回调函数
_prev	System.MulticastDelegate	指向另一个委托对象

所有委托都有这样一个构造器[void .ctor (object,int)],第一个参数是一个对象的引用，第二个是一个指向回调方法的整数。声明如下一个方法:

static void myMothod(int i);
MyDelegate md=new MyDelegate(myMothod);

我们把myMothod传给了MyDelegate的构造函数，但是这和MyDelegate构造函数的参数并不匹配，但是却编译通过了，为什么呢？因为编译器通过分析源代码来确定我们引用的哪个对象和方法，上述myMothod是静态方法，所以会把null传递给target参数， 把一个标识方法的特殊Int32值【由MethodDef或者MethodRef元数据标记获得】给mothodPtr参数； myMothod是实例方法，则会把对象的引用赋给target。在构造器内部，这两个参数会被保存到相应的私有字段中。 另外_prev被设置为null，该对象用来创建一个委托链表[指向下一个委托对象]。

每个委托对象实际上是对方法及其调用时操作的对象的一个封装。 System.MulticastDelegate类有两个只读的共有属性：Target和Method.当给定一个委托对象时，可以根据Target获得一个方法回调时操作的对象引用[静态方法返回null]， Method属性返回一个表示回调方法的System.Reflection.MethodInfo对象。

调用回调函数：[ md(6);]看起来像是调用一个方法似得，并且给它一个参数6。实际上并没有md方法，因为编译器知道md是一个指向委托的变量，所以他会产生代码来该委托对象的Invoke方法[让面图片最后一行]. md(6)会被编译为这样一行:

 IL_0014:  callvirt instance void MyDelegate::Invoke(int32)

委托判等

Delegate重写了Object的Equals方法，判断其私有字段_target和_methodPtr字段是否指向同样的对象和方法，相同则返回true。

MulticastDelegate又重写了Delegate的Equals方法，它又加了一项比较，就是_prev字段。如果都为null返回ture；如果都不是null，则查看_prev字段指示的链表是否有指定的长度，并且两个链表上的对应委托对象的_target和_methodPtr字段也是否匹配，如果匹配就返回ture。说白点就是Delegate的Equals判断一个委托对象是否相等，MulticastDelegate的Equals则在Delegate的基础上又增加委托链表的判断。

委托链[_prev]：

每一个MulticastDelegate对象都有一个_prev字段，指向另一个MulticastDelegate对象的引用，则可以构成一个链表。Delegate有3个静态方法来操作委托链表：

public abstract class Delegate : ICloneable, ISerializable
{
    //创建一个由委托数组表示的委托链表
    public static Delegate Combine(params Delegate[] delegates);

    //组合a和b所代笔的链表，并返回b,
    public static Delegate Combine(Delegate a, Delegate b);

    //从source链表中移除和value匹配的委托【找不到匹配的也不抛异常】
    //返回新的链表头部
    public static Delegate Remove(Delegate source, Delegate value);

}

当一个委托对象被调用时，编译器会产生Invoke方法的调用。伪代码：

public void virtual Invoke(int i)
{
    if (_prev!=null)
    {
        _prev.Invoke(i);
    }
    _target.MethodPtr(i);
}

可以看出，调用一个委托对象会导致它前面的委托对象首先被调用[ _prev.Invoke(i);]， 当前面委托被调用时，其返回值会被丢弃。最后才会调用自己封装的回调目标[_target.MethodPtr(i);]； 应用程序代码只保留了当前委托对象的哪个调用（最后一次用的回调方法）的返回值。

注意：委托对象一旦被创建，它们就被认为是恒定不变的，也就是说委托对象的_prev字段总是null,并且不会改变，当调用Combine将一个新委托对象加到现有委托链中时，Combine方法内部会构造一个新的委托对象，新对象有着和源对象相同的_target和_methodPtr字段，但是其_prev字段会被指向原先委托链表的头部，最后Combine方法返回新委托对象的地址。

Remove方法移除一个委托对象[或者是一个委托链表]。[假如是你想要移除一个委托对象而不是委托链表] 很难看出来它到底是链表还是单独的一个委托对象。最好新创建一个相同的委托对象,新建的委托对象的_prev字段是null，这个null很有用，如下解释：它执行查找委托对象[或者一个委托链表]时，执行内部的一个判断方法【Delegate的Equals方法无法判断委托链表相等性，但是它又无法调用MulticastDelegate类的Equals[不知道这么说对不？]， 所以就自己实现一个判等的方法，判等过程同MulticastDelegate类的Equals方法类似，也就是可以判断委托链表相等性了，所以当你移除的一个委托对象恰好是一个委托链的链表头部，则会把它后面指向的委托对象一起移除掉，这恐怕不是我们愿意看到的吧。

Remove方法每次都是从委托链表头开始移除第一个匹配项。C#编译器自动为委托类型提供了+=和-=操作符重载支持， 分别会调用Combine和Remove方法。

对委托链调用施加更多的控制

由于委托类型的Invoke方法具有调用一个委托类型对象之前的委托对象（如果存在）的能力， 但是除了最后一个回调方法的返回值外，其他回调方法的返回值都会丢失，无法得到所有回调方法的返回值。 不仅如此，如果一个被调用的委托链中有一个抛出了异常，或者阻塞了很久其他的委托对象将被阻止调用。 为此MulticastDelegate类提供了一个实例方法GetInvocationList，以数组的形式返回每一个委托对象， 它们的_prev字段都被设置为null，所以每个对象都是孤立的.如下小例子：

class Program
{
    public delegate string GetMethodName();
    static void Main()
    {
        GetMethodName gmn = new GetMethodName(Method1);
        gmn += new GetMethodName( Method2);
        gmn += new GetMethodName( Methoh3);
        //测试常规调用结果
        //输出Method3，其他两个被丢弃
        Console.WriteLine(gmn());
 
        //刚知道的Environment.NewLine，试一下，哈哈
        Console.Write(Environment.NewLine);
 
        Delegate[] myDelegateList = gmn.GetInvocationList();
        //输出Method1 Method2 Method3
        foreach (GetMethodName item in myDelegateList)
        {
            Console.WriteLine(item());
        }
 
    }
 
    public static string Method1()
    {
        return "Method1";
    }
    public static string Method2()
    {
        return "Method2";
    }
    public static string Methoh3()
    {
        return "Method3";
    }
}