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属性样式的事件声明

在第一节中,我们讨论了 .NET 事件模型的基本实现方式。这一部分我们将学习 C# 语言提供的高级实现方式:使用 add/remove 访问器声明事件。(注:本节内容不适用于 VB.NET。)

我们再来看看上一节中我们声明事件的格式:

        public event [委托类型] [事件名称];

这种声明方法,类似于类中的字段(field)。无论是否有事件处理程序挂接,它都会占用一定的内存空间。一般情况中,这样的内存消耗或许是微不足道的;然而,还是有些时候,内存开销会变得不可接受。比如,类似 System.Windows.Forms.Control 类型具有五六十个事件,这些事件并非每次都会挂接事件处理程序,如果每次都无端的多处这么多的内存开销,可能就无法容忍了。

好在 C# 语言提供了“属性”样式的事件声明方式:

        public event [委托类型] [事件名称]
        {
            add { .... }
            remove { .... }
        }

如上的格式声明事件,具有 add 和 remove 访问器,看起来就像属性声明中的 get 和 set 访问器。使用特定的存储方式(比如使用 Hashtable 等集合结构),通过 add 和 remove 访问器,自定义你自己的事件处理程序添加和移除的实现方法。

Demo 1G:“属性”样式的事件声明。我首先给出一种实现方案如下(此实现参考了 .NET Framework SDK 文档中的一些提示)(限于篇幅,我只将主要的部分贴在这里):

        public delegate void StartWorkEventHandler(object sender, StartWorkEventArgs e);
        public delegate void RateReportEventHandler(object sender, RateReportEventArgs e);

        // 注意:本例中的实现,仅支持“单播事件”。
        // 如需要“多播事件”支持,请参考 Demo 1H 的实现。

        // 为每种事件生成一个唯一的 object 作为键
        static readonly object StartWorkEventKey = new object();
        static readonly object EndWorkEventKey = new object();
        static readonly object RateReportEventKey = new object();

        // 使用 Hashtable 存储事件处理程序
        private Hashtable handlers = new Hashtable();

        // 使用 protected 方法而没有直接将 handlers.Add / handlers.Remove
        // 写入事件 add / remove 访问器,是因为:
        // 如果 Worker 具有子类的话,
        // 我们不希望子类可以直接访问、修改 handlers 这个 Hashtable。
        // 并且,子类如果有其他的事件定义,
        // 也可以使用基类的这几个方法方便的增减事件处理程序。
        protected void AddEventHandler(object eventKey, Delegate handler)
        {
            lock(this)
            {
                if (handlers[ eventKey ] == null)
                {
                    handlers.Add( eventKey, handler );
                }
                else
                {
                    handlers[ eventKey ] = handler;
                }
            }
        }

        protected void RemoveEventHandler(object eventKey)
        {
            lock(this)
            {
                handlers.Remove( eventKey );
            }
        }

        protected Delegate GetEventHandler(object eventKey)
        {
            return (Delegate) handlers[ eventKey ];
        }

        // 使用了 add 和 remove 访问器的事件声明
        public event StartWorkEventHandler StartWork
        {
            add { AddEventHandler(StartWorkEventKey, value); }
            remove { RemoveEventHandler(StartWorkEventKey); }
        }

        public event EventHandler EndWork
        {
            add { AddEventHandler(EndWorkEventKey, value); }
            remove { RemoveEventHandler(EndWorkEventKey); }
        }
        
        public event RateReportEventHandler RateReport
        {
            add { AddEventHandler(RateReportEventKey, value); }
            remove { RemoveEventHandler(RateReportEventKey); }
        }

        // 此处需要做些相应调整
        protected virtual void OnStartWork( StartWorkEventArgs e )
        {
            StartWorkEventHandler handler = 
                (StartWorkEventHandler) GetEventHandler( StartWorkEventKey );
            if (handler != null)
            {
                handler(this, e);
            }
        }

        protected virtual void OnEndWork( EventArgs e )
        {
            EventHandler handler =
                (EventHandler) GetEventHandler( EndWorkEventKey );

            if (handler != null)
            {
                handler(this, e);
            }
        }

        protected virtual void OnRateReport( RateReportEventArgs e )
        {
            RateReportEventHandler handler =
                (RateReportEventHandler) GetEventHandler( RateReportEventKey );

            if (handler != null)
            {
                handler(this, e);
            }
        }

        public Worker()
        {
        }

        public void DoLongTimeTask()
        {
            int i;
            bool t = false;
            double rate;

            OnStartWork(new StartWorkEventArgs(MAX) );

            for (i = 0; i <= MAX; i++)
            {
                Thread.Sleep(1);
                t = !t;
                rate = (double)i / (double)MAX;

                OnRateReport( new RateReportEventArgs(rate) );
            }

            OnEndWork( EventArgs.Empty );
        }

细细研读这段代码,不难理解它的算法。这里,使用了名为 handlers 的 Hashtable 存储外部挂接上的事件处理程序。每当事件处理程序被“add”,就把它加入到 handlers 里存储;相反 remove 时,就将它从 handlers 里移除。这里取 event 的 key (开始部分为每一种 event 都生成了一个 object 作为代表这种 event 的 key)作为 Hashtable 的键。

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单播事件和多播事件

在 Demo 1G 给出的解决方案中,你或许已经注意到:如果某一事件被挂接多次,则后挂接的事件处理程序,将改写先挂接的事件处理程序。这里就涉及到一个概念,叫“单播事件”。

所谓单播事件,就是对象(类)发出的事件通知,只能被外界的某一个事件处理程序处理,而不能被多个事件处理程序处理。也就是说,此事件只能被挂接一次,它只能“传播”到一个地方。相对的,就有“多播事件”,对象(类)发出的事件通知,可以同时被外界不同的事件处理程序处理。

打个比方,上一节开头时张三大叫一声之后,既招来了救护车,也招来了警察叔叔(问他是不是回不了家了),或许还有电视转播车(现场直播、采访张三为什么大叫,呵呵)。

多播事件会有很多特殊的用法。如果以后有机会向大家介绍 Observer 模式,可以看看 Observer 模式中是怎么运用多播事件的。(注:经我初步测试,字段形式的事件声明,默认是支持“多播事件”的。所以如果在事件种类不多时,我建议你采用上一节中所讲的字段形式的声明方式。)

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支持多播事件的改进

Demo1H,支持多播事件。为了支持多播事件,我们需要改进存储结构,请参考下面的算法:

        public delegate void StartWorkEventHandler(object sender, StartWorkEventArgs e);
        public delegate void RateReportEventHandler(object sender, RateReportEventArgs e);

        // 为每种事件生成一个唯一的键
        static readonly object StartWorkEventKey = new object();
        static readonly object EndWorkEventKey = new object();
        static readonly object RateReportEventKey = new object();

        // 为外部挂接的每一个事件处理程序,生成一个唯一的键
        private object EventHandlerKey
        {
            get { return new object(); }
        }

        // 对比 Demo 1G,
        // 为了支持“多播”,
        // 这里使用两个 Hashtable:一个记录 handlers,
        // 另一个记录这些 handler 分别对应的 event 类型(event 的类型用各自不同的 eventKey 来表示)。
        // 两个 Hashtable 都使用 handlerKey 作为键。

        // 使用 Hashtable 存储事件处理程序
        private Hashtable handlers = new Hashtable();
        // 另一个 Hashtable 存储这些 handler 对应的事件类型
        private Hashtable events = new Hashtable();

        protected void AddEventHandler(object eventKey, Delegate handler)
        {
            // 注意添加时,首先取了一个 object 作为 handler 的 key,
            // 并分别作为两个 Hashtable 的键。

            lock(this)
            {
                object handlerKey = EventHandlerKey;
                handlers.Add( handlerKey, handler );
                events.Add( handlerKey, eventKey);
            }
        }

        protected void RemoveEventHandler(object eventKey, Delegate handler)
        {
            // 移除时,遍历 events,对每一个符合 eventKey 的项,
            // 分别检查其在 handlers 中的对应项,
            // 如果两者都吻合,同时移除 events 和 handlers 中的对应项。
            //
            // 或许还有更简单的算法,不过我一时想不出来了 :(

            lock(this)
            {
                foreach ( object handlerKey in events.Keys)
                {
                    if (events[ handlerKey ] == eventKey)
                    {
                        if ( (Delegate)handlers[ handlerKey ] == handler )
                        {
                            handlers.Remove( handlers[ handlerKey ] );
                            events.Remove( events[ handlerKey ] );
                            break;
                        }
                    }
                }
            }
        }

        protected ArrayList GetEventHandlers(object eventKey)
        {
            ArrayList t = new ArrayList();

            lock(this)
            {
                foreach ( object handlerKey in events.Keys )
                {
                    if ( events[ handlerKey ] == eventKey)
                    {
                        t.Add( handlers[ handlerKey ] );
                    }
                }
            }

            return t;
        }

        // 使用了 add 和 remove 访问器的事件声明
        public event StartWorkEventHandler StartWork
        {
            add { AddEventHandler(StartWorkEventKey, value); }
            remove { RemoveEventHandler(StartWorkEventKey, value); }
        }

        public event EventHandler EndWork
        {
            add { AddEventHandler(EndWorkEventKey, value); }
            remove { RemoveEventHandler(EndWorkEventKey, value); }
        }
        
        public event RateReportEventHandler RateReport
        {
            add { AddEventHandler(RateReportEventKey, value); }
            remove { RemoveEventHandler(RateReportEventKey, value); }
        }

        // 此处需要做些相应调整
        protected virtual void OnStartWork( StartWorkEventArgs e )
        {
            ArrayList handlers = GetEventHandlers( StartWorkEventKey );

            foreach(StartWorkEventHandler handler in handlers)
            {
                handler(this, e);
            }
        }

        protected virtual void OnEndWork( EventArgs e )
        {
            ArrayList handlers = GetEventHandlers( EndWorkEventKey );

            foreach(EventHandler handler in handlers)
            {
                handler(this, e);
            }
        }

        protected virtual void OnRateReport( RateReportEventArgs e )
        {
            ArrayList handlers = GetEventHandlers( RateReportEventKey );

            foreach(RateReportEventHandler handler in handlers)
            {
                handler(this, e);
            }
        }

上面给出的算法,只是给你做参考,应该还有比这个实现更简单、更高效的方式。

为了实现“多播事件”,这次使用了两个 Hashtable:一个存储“handlerKey - handler”对,一个存储“handlerKey - eventKey”对。相信通过仔细研读,你可以读懂这段代码。我就不再赘述了。

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2005年1月22日 18:35
Posted on 2005-11-07 08:35  miqier  阅读(287)  评论(0编辑  收藏  举报