[转摘] 关于C#中委托和事件机制的一个最佳实例

假设热水器由三部分组成:热水器、警报器、显示器,它们来自于不同厂商并进行了组装。那么,应该是热水器仅仅负责烧水,它不能发出警报也不能显示水温;在水烧开时由警报器发出警报、显示器显示提示和水温。

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 1 // 热水器   
 2 public class Heater {  
 3     private int temperature;  
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 5     // 烧水   
 6     private void BoilWater() {  
 7        for (int i = 0; i <= 100; i++) {  
 8            temperature = i;  
 9         }  
10     }  
11 }  
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13 // 警报器   
14 public class Alarm{  
15     private void MakeAlert(int param) {  
16        Console.WriteLine("Alarm:嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:" , param);  
17     }  
18 }  
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20 // 显示器   
21 public class Display{  
22     private void ShowMsg(int param) {  
23        Console.WriteLine("Display:水已烧开,当前温度:{0}度。" , param);  
24     }  
25 }  
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这里就出现了一个问题:如何在水烧开的时候通知报警器和显示器?在继续进行之前,我们先了解一下Observer设计模式,Observer设计模式中主要包括如下两类对象:

  1. Subject:监视对象,它往往包含着其他对象所感兴趣的内容。在本范例中,热水器就是一个监视对象,它包含的其他对象所感兴趣的内容,就是temprature字段,当这个字段的值快到100时,会不断把数据发给监视它的对象。
  2. Observer:监视者,它监视Subject,当Subject中的某件事发生的时候,会告知Observer,而Observer则会采取相应的行动。在本范例中,Observer有警报器和显示器,它们采取的行动分别是发出警报和显示水温。

在本例中,事情发生的顺序应该是这样的:

  1. 警报器和显示器告诉热水器,它对它的温度比较感兴趣(注册)。
  2. 热水器知道后保留对警报器和显示器的引用。
  3. 热水器进行烧水这一动作,当水温超过95度时,通过对警报器和显示器的引用,自动调用警报器的MakeAlert()方法、显示器的ShowMsg()方法。

类似这样的例子是很多的,GOF对它进行了抽象,称为Observer设计模式:Observer设计模式是为了定义对象间的一种一对多的依赖关系,以便于当一个对象的状态改变时,其他依赖于它的对象会被自动告知并更新。Observer模式是一种松耦合的设计模式。

实现范例的Observer设计模式

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using System; 
using System.Collections.Generic; 
using System.Text; 
   
namespace Delegate { 
    // 热水器  
    public class Heater { 
       private int temperature; 
       public delegate void BoilHandler(int param);   //声明委托  
       public event BoilHandler BoilEvent;        //声明事件  
   
       // 烧水  
       public void BoilWater() { 
           for (int i = 0; i <= 100; i++) { 
              temperature = i; 
   
              if (temperature > 95) { 
                  if (BoilEvent != null) { //如果有对象注册  
                      BoilEvent(temperature);  //调用所有注册对象的方法  
                  
              
           
       
    
   
    // 警报器  
    public class Alarm { 
       public void MakeAlert(int param) { 
           Console.WriteLine("Alarm:嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:", param); 
       
    
   
    // 显示器  
    public class Display { 
       public static void ShowMsg(int param) { //静态方法  
           Console.WriteLine("Display:水快烧开了,当前温度:{0}度。", param); 
       
    
      
    class Program { 
       static void Main() { 
           Heater heater = new Heater(); 
           Alarm alarm = new Alarm(); 
   
           heater.BoilEvent += alarm.MakeAlert;    //注册方法  
           heater.BoilEvent += (new Alarm()).MakeAlert;   //给匿名对象注册方法  
           heater.BoilEvent += 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:嘀嘀嘀,水已经 96 度了: 
Alarm:嘀嘀嘀,水已经 96 度了: 
Display:水快烧开了,当前温度:96度。 
// 省略... 

 

.Net Framework中的委托与事件

尽管上面的范例很好地完成了我们想要完成的工作,但是我们不仅疑惑:为什么.Net Framework 中的事件模型和上面的不同?为什么有很多的EventArgs参数?

在回答上面的问题之前,我们先搞懂 .Net Framework的编码规范:

  • 委托类型的名称都应该以EventHandler结束。
  • 委托的原型定义:有一个void返回值,并接受两个输入参数:一个Object 类型,一个 EventArgs类型(或继承自EventArgs)。
  • 事件的命名为 委托去掉 EventHandler之后剩余的部分。
  • 继承自EventArgs的类型应该以EventArgs结尾。

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.area, 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: 
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 96 度了: 
Alarm:China Xian - RealFire 001: 
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 96 度了: 
Alarm:China Xian - RealFire 001: 
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 96 度了: 
Display:China Xian - RealFire 001: 
Display:水快烧开了,当前温度:96度。 
// 省略 ... 

 

原文地址:

http://www.tracefact.net/CSharp-Programming/Delegates-and-Events-in-CSharp.aspx

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