Delegate如何进行类型转换？

我们知道对于两个不具有继承关系的两个类型，如果没有为它们定义转换器，两这之间的类型转换是不允许的，Delegate也是如此。但是有时候我们却希望“兼容”的两种Delegate类型能够进行转换，比较典型的就是表示事件的Delegate。.NET Framework为我们定义了类型EventHandler来表示事件，但是却没有规定事件的Delegate类型是EventHandler的子类。原则上讲，事件可以是任意类型的Delegate，但是我们使用的事件一般具有如下两个共同点：

• 不具有返回类型，或者返回类型为void；
• 有且只有两个输入参数，其一个参数类型为Object，第二个类型是EventArgs的子类。

如果事件的类型不是EventHandler的子类，我们是不可以将一个EventHandler对象对事件进行注册的。如果我们能够将EventHandler对象转换成事件对应的类型，那么就可以到达这样的目的：将同一个EventHandler注册给任意的事件。我们举个简单的例子，假设我们具有这样一个需求：对于指定的某个对象，需要在它每一个事件触发的时候我们进行响应的日志记录。具体实现如下面的代码所示，具体的日志记录实现在Log方法中，RegisterEventHandler<T>方法中我们通过反射的方式获取类型T中定义的所有Event，并将指定的EventHandler针对这些事件进行注册。由于类型可能不一致，我们通过调用自定义的EventHandlerConverter的静态方法Convert进行类型转换。[源代码从这里下载]

static void RegisterEventHandler<T>(T target, EventHandler eventHandler)
{
    EventInfo[] events = typeof(T).GetEvents();
    foreach (EventInfo eventInfo in events)
    {
        eventInfo.AddEventHandler(target, EventHandlerConverter.Convert(eventHandler, eventInfo.EventHandlerType));
    }
}

我们通过如下的代码定义了一个类型Foo，它具有Bar、Baz和Qux三个事件，其Delegate类分别是BarEventHandler、BazEventHandler和QuxEventHandler。当RaiseEvents方法被调用的时候，注册的三个事件被触发。

public class BarEventArgs : EventArgs
{ }
public class BazEventArgs : EventArgs
{ }
public class QuxEventArgs : EventArgs
{ }

public delegate void BarEventHandler(object sender, BarEventArgs e);
public delegate void BazEventHandler(object sender, BazEventArgs e);
public delegate void QuxEventHandler(object sender, QuxEventArgs e);

public class Foo
{
    public event BarEventHandler Bar;
    public event BazEventHandler Baz;
    public event QuxEventHandler Qux;

    public void RaiseEvents()
    {
        if (null != Bar) Bar(this, new BarEventArgs());
        if (null != Baz) Baz(this, new BazEventArgs());
        if (null != Qux) Qux(this, new QuxEventArgs());
    }
}

现在我们在Main方法中编写如下的程序。从输出结果可以看出，同一个EventHandler是否能够成功注册给Foo中不同类型的三个事件。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Foo foo = new Foo();
        RegisterEventHandler<Foo>(foo, Log);
        foo.RaiseEvents();
    }

    static void Log(object sender, EventArgs e)
    {
        Console.WriteLine("{0}: {1}", sender.GetType().Name, e.GetType().Name);
    }
}

输出结果：

Foo: BarEventArgs
Foo: BazEventArgs
Foo: QuxEventArgs

实现在EventHandlerConverter的静态方法Convert方法中的EventHandler与兼容Delegate类型之间的转换是通过“Emit”的机制实现，具体的实现逻辑如下面的代码片断所示。IsValidEventHandler方法用于验证指定的类型是否与EventHandler兼容（按照上面提及的标准进行验证），在Convert方法中我们通过Emit的方式创建了一个DynamicMethod 对象，并最终调用CreateDelegate方法将指定的Delegate对象转换成目标Delegate类型。泛型方法Convert<TDelegate>以强类型的方式指定转换的目标类型。

public static class EventHandlerConverter
{
    public static bool IsValidEventHandler(Type eventHandlerType, out ParameterInfo[] parameters)
    {
        Guard.ArgumentNotNull(eventHandlerType, "eventHandlerType");
        if (!typeof(Delegate).IsAssignableFrom(eventHandlerType))
        {
            parameters = new ParameterInfo[0];
            return false;
        }

        MethodInfo invokeMethod = eventHandlerType.GetMethod("Invoke");
        if (invokeMethod.ReturnType != typeof(void))
        {
            parameters = new ParameterInfo[0];
            return false;
        }
        parameters = invokeMethod.GetParameters();
        if (parameters.Length != 2 || parameters[0].ParameterType != typeof(object))
        {
            return false;
        }
        if (!typeof(EventArgs).IsAssignableFrom(parameters[1].ParameterType))
        {
            return false;
        }
        return true;
    }

    public static Delegate Convert(Delegate eventHandler, Type eventHandlerType)
    {
        Guard.ArgumentNotNull(eventHandler, "eventHandler");
        Guard.ArgumentNotNull(eventHandlerType, "eventHandlerType");

        ParameterInfo[] destinationParameters;
        if (!IsValidEventHandler(eventHandlerType, out destinationParameters))
        {
            throw new InvalidOperationException();
        }

        if (eventHandler.GetType() == eventHandlerType)
        {
            return eventHandler;
        }

        ParameterInfo[] sourceParameters;
        if (!IsValidEventHandler(eventHandler.GetType(), out sourceParameters))
        {
            throw new InvalidOperationException();
        }
        Type[] paramTypes = new Type[destinationParameters.Length + 1];
        paramTypes[0] = eventHandler.GetType();
        for (int i = 0; i < destinationParameters.Length; i++)
        {
            paramTypes[i + 1] = destinationParameters[i].ParameterType;
        }
        DynamicMethod method = new DynamicMethod("WrappedEventHandler", null, paramTypes);
        MethodInfo invoker = paramTypes[0].GetMethod("Invoke");
        ILGenerator il = method.GetILGenerator();
        il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
        il.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
        il.Emit(OpCodes.Ldarg_2);
        if (!sourceParameters[1].ParameterType.IsAssignableFrom(destinationParameters[1].ParameterType))
        {
            il.Emit(OpCodes.Castclass, sourceParameters[1].ParameterType);
        }
        il.Emit(OpCodes.Call, invoker);
        il.Emit(OpCodes.Ret);
        return method.CreateDelegate(eventHandlerType, eventHandler);
    }

    public static TDelegate Convert<TDelegate>(Delegate eventHandler)
    {
        return (TDelegate)(object)Convert(eventHandler, typeof(TDelegate));
    }
}