C# 委托与事件

简介

委托（Delegate）是一种类型，它可以存储对方法的引用，允许您将方法作为参数传递给其他方法，或者从方法返回另一个方法。委托提供了一种灵活的方式来实现事件处理、回调函数和异步编程。

本质

在 C# 中，委托实际上是一个类型安全的函数指针，它封装了对一个或多个方法的引用。当创建一个委托时，实际上创建了一个委托的实例，这个实例是委托类的对象。这个实例可以持有一个或多个方法的引用，并且可以像调用普通方法一样调用委托。

Delegate类是一个抽象基类，C#中的委托通常都是MulticastDelegate类的实例，MulticastDelegate 类提供了多播委托的支持，允许一个委托对象同时持有多个方法引用。总之，委托是一个类，它封装了方法的引用，并且可以持有一个或多个方法的引用。它通过 MulticastDelegate 类提供了多播委托的支持，使得可以同时调用多个方法。

字段初始化

在初始化一个委托对象时，会先初始化三个重要的字段：

  • _target: 这是一个指向委托调用的目标对象的引用。对于实例方法的委托，目标将是实例对象的引用，而对于静态方法的委托，目标将是 null。
  • _methodPtr: 这是一个指向委托调用的方法的指针。对于静态方法，它是一个指向静态方法的指针。对于实例方法，它是一个指向该方法的委托的实例的指针。
  • _invocationList: 当一个委托具有多个方法时，每个方法都会被包装成一个委托，并添加到委托链中。这个字段包含一个数组，其中包含委托链中的所有委托。

方法包装

当委托对象包装一个方法时，它会将目标方法的引用存储在 _methodPtr 字段中，而 _target 字段将指向目标对象（如果是实例方法），_invocationList 字段则保持为 null。

包装静态方法和实例方法的区别

当主要的区别在于实例方法需要一个对象实例来调用，而静态方法则不需要。

静态方法：静态方法是在类级别上定义的方法，它们不依赖于特定的对象实例。因此，当一个委托包装一个静态方法时，你只需要指定方法的名称即可。调用委托时，它会直接调用静态方法，不需要提供实例对象。

public static void StaticMethod()
{
    // 静态方法的实现
}

// 创建一个委托来包装静态方法
Action staticDelegate = StaticMethod;

实例方法：实例方法是在对象实例级别上定义的方法，它们依赖于特定的对象实例。当一个委托包装一个实例方法时，需要指定实例对象，并且该对象必须是方法所属的类的一个实例。调用委托时，它会使用指定的实例对象调用实例方法。

public class MyClass
{
    public void InstanceMethod()
    {
        // 实例方法的实现
    }
}

// 创建一个 MyClass 的实例
MyClass myInstance = new MyClass();

// 创建一个委托来包装实例方法
Action instanceDelegate = myInstance.InstanceMethod;

总的来说，区别在于静态方法不需要对象实例，而实例方法需要一个特定的对象实例来调用。

委托链

委托链是由多个委托对象组成的链式结构，每个委托对象都包含了一个方法的引用。而 _invocationList 字段存储了这些委托对象的引用，实际上是一个委托对象数组。这个数组中的每个元素都代表一个委托对象，每个委托对象都可以包含一个方法的引用。

通过 _invocationList 字段，可以在多播委托中获取到每个委托对象，进而对委托链进行遍历或操作。

 

我们常说委托链是通过委托对象的链式连接来实现的。注意：这里“链式结构”的说法可能是基于委托组合和调用的行为，而不是实际的数据结构。在多播委托的上下文中，“链式”更多指的是委托组合后的一种逻辑调用顺序，即当你组合多个委托时，这些委托将按照添加的顺序依次调用，就像链条上的每个环节依次被触发一样。 实际实现是数组存储，而“链式结构”更多的是描述委托调用顺序的抽象概念。  

事件

首先事件的实质就是委托，他是一个受限制的委托，只能施加+=,-=操作符，事件与委托二者本质上是一个东西。

可以将事件理解为对委托的一种封装。事件提供了一种更高级别的抽象，它将委托的功能进行了封装，并添加了额外的语义和功能，以确保更安全、更可靠的事件通知机制。

隐藏了委托的具体细节，提供了更简洁、更易于使用的接口。通过事件，发布者和订阅者之间的交互变得更加清晰，同时保护了委托链的安全性，防止了外部代码对委托链的意外修改。

委托 VS 事件

  • 访问权限：
  • 委托：任何对象都可以添加、移除和调用委托。
  • 事件：只有声明事件的类或结构可以触发（调用）事件，其他对象只能订阅或取消订阅。
  • 用法和目的：
  • 委托：用作回调函数或函数指针，允许方法作为参数传递。
  • 事件：用于发布-订阅模式，通知多个订阅者某个事件发生。
  • 语法和实现：
  • 委托：可以直接实例化和调用。
  • 事件：基于委托实现，提供了额外的封装和访问控制。

优点

  1. 灵活性： 委托提供了一种灵活的方式来实现回调机制，允许你将方法作为参数传递给其他方法，从而增强了程序的灵活性和可扩展性。

  2. 事件处理： 委托在事件处理中发挥了重要作用，它可以让你轻松地订阅和处理事件，使得 C# 中的事件模型更加强大和易用。

  3. 多播委托： 委托支持多播（Multicast）功能，允许将多个方法绑定到一个委托实例上，当委托被调用时，所有绑定的方法都会依次执行，这为事件处理和其他一些场景提供了便利。

  4. 解耦合： 使用委托可以实现方法的解耦合，使得代码更易于维护和理解，因为它可以将方法的定义和执行分开。

缺点

  1. 性能开销： 在调用委托时，会涉及一定的性能开销，因为它涉及额外的调用和间接引用。尤其在频繁调用的情况下，可能会对性能产生影响。

  2. 难以调试： 由于委托可以在运行时动态绑定方法，因此在调试过程中可能会增加一些困难，特别是当委托绑定的方法较多时，跟踪程序的执行流程可能会变得更加复杂。

  3. 内存管理： 委托使用的内存管理方式可能导致一些潜在的内存泄漏问题，特别是在多播委托的情况下，如果不正确地处理委托的生命周期，可能会导致对象无法被正确释放。

posted @ 2024-03-07 10:50  咸鱼翻身？  阅读(9)  评论(0)  编辑  收藏  举报