三言两语话委托

几天前，Michael向大家推荐了刚发布的IronPython Tools for Visual Studio。不知道这个消息是否能够为大家学习IronPython注入少许动力呢？有了IDE的支持，Michael的学习热情也随之高涨了，把若干年前的随笔翻箱倒柜的看了个遍，那个感慨啊……对技术充满激情的岁月或许再也回不去了。咳，别感春悲秋嘛，这可是在写技术随笔哦！好吧，让我们回归正题。

在翻箱倒柜过程中，我看到了在2007年2月发表的《不谈模式，只谈实现》。这是受到Justin一篇美文的启发，我所写的当年唯一一篇有关程序设计的文章。对于这篇随笔，老赵给我留下了这样的评论：

“这就是动态语言啊，相当于保留函数指针。
C#里面很像函数指针的是什么的呢？就是delegate。
而delegate的典型应用是什么呢？就是事件机制。
那么Java里的事件机制是怎么做到的呢？就是定义EventListener然后实现相应的方法。这就是和那个OO的Duck类似的实现了，一个Duck和一个EventListener在这个方面有些接近。
如果不熟悉Java的Event Listener的话也可以用传统的Observer模式来看，而且其实Event Listener等等，其实不就是用了Observer模式嘛。”

说实在话，由于自己水平有限，偶对这个评论并不能完全理解，特别是老赵提到了我并不是非常熟悉的delegate。到三年后的今天，偶再次阅读这条评论的时候，不得不由衷赞叹：老赵的评论字字珠玑！对于偶这个Java开发者来说，委托（delegate）是一个相对陌生的概念，即便是动态代理也并非委托在Java世界里的孪生兄弟。事实上，Java语言为什么能够如此流行，抛弃了难以驾驭的指针，降低了学习门槛是重要原因之一。但是，没了指针，也直接导致无法使用函数指针，这让很多C++开发人员使用Java就等于丧失了大半功力。C#作为Java后来者，在灵活性和简单之间取得了良好的平衡点，譬如，在方法参数上，Java只能传值，而C#既可以传值也可以传引用。对于函数指针，C#则创造了新的机制与之对应——那就是委托了。如果您和我一样，对委托了解得不够深入的话，建议您将JimmyZhang的经典文章——《C# 中的委托和事件》反复研读几遍，就会对委托有充分的了解了。如果您也和我一样，对为什么需要委托也心存疑虑的话，建议您阅读老赵的美文——《高阶函数、委托与匿名方法》，这也是一篇值得反复品味的文章。看了上述两篇文章之后，我们可以得出这样的结论：委托类型实现了强类型函数指针的功能，通过委托类型，我们可以将某个函数封装起来作为另外一个函数的参数。这个特点在函数编程语言（譬如IronPython）中则不是什么新鲜事了，对照《C# 中的委托和事件》中的第一个完整的范例，使用IronPython实现之： 

>>> def EnglishGreeting(name):
...     print("Morning," + name)
...
>>> def ChineseGreeting(name):
...     print("早上好," + name)
...
>>> def GreetPeople(name, MakeGreeting):
...     MakeGreeting(name)
...
>>> GreetPeople("Jimmy Zhang", EnglishGreeting)
Morning,Jimmy Zhang
>>> GreetPeople("张子阳", ChineseGreeting)
早上好,张子阳

由于IronPython是一门动态语言，并且支持函数编程范式，所以我们可以直接将函数（方法）作为参数传递给另外一个函数（方法）。而在C#中，要实现这一点就需要使用委托类型了。

接下来，既然C#创造了委托类型，那么它的应用又在哪呢？是的，正如老赵的评论所言，事件机制是委托最典型的应用。有很多朋友都会觉得委托的使用有些多此一举，直接调用不就好了，那么兜兜转转干嘛呢？实际上，如果您希望直接调用也没啥问题，但是当需求改变的时候，您发现代码有无数的地方需要修改，那个时候就估计一个头两个大了。通过委托，我们可以更好地实现Observer模式，而这个模式定义了对象之间一对多的依赖关系，当一个对象改变了状态，那么所依赖的多个对象就会收到通知并且更新状态。要更好地了解Observer这个模式，除了《C# 中的委托和事件》中的讲解之外，仍旧是JimmyZhang的力作——《重温Observer模式--热水器·改》。文中给出了不使用委托实现Observer的方法，大家可以对比一下，繁简立现！看到文中IObservable接口的Register(IObserver obj)和Unregister(IObserver obj)方法，大家会联想到什么？是的，就是在.NET事件机制的典型应用当中，经常出现的+=和-=操作符，它们的作用在于更改委托对象所引用的方法列表。如果不使用委托，那么我们并不能直接对引用的方法列表进行操作，而要面向接口进行编程了。而对于IronPython来说，既然函数是一等公民，可以作为方法的参数，那么通过list的append方法就能轻松操作引用的方法列表了。参照JimmyZhang的两篇文章，我们也可以使用IronPython实现类似的热水器功能： 

def makeAlarm(temperature):
    print("Alarm: " + str(temperature))
            

def showMsg(temperature):
        print("Display: " + str(temperature))
            

class Heater:
    def __init__(self):
        self.event = []
    def boilWater(self):
        for i in range(1,100):
            self.temperature = i
            if self.temperature > 95:
               [m(self.temperature) for m in self.event]
               

heater = Heater()
heater.event.append(makeAlarm)
heater.event.append(showMsg)
heater.boilWater()

上述代码中的[m(self.temperature) for m in self.event]使用了IronPython强大的列表内涵特性，self.event是一个list，其中的元素就是makeAlarm和showMsg这两个函数。通过m(self.temperature)就能够以self.temperature为参数调用上述两个函数了。大家是否觉得使用IronPython所编写的代码会更加短小精悍呢？

综上所述，如果您不明白什么是委托，那么您可以把它看作强类型的函数指针；如果您不知道什么是函数指针，那么您可以把它看作将函数（方法）作为参数传递的一种机制；如果您不了解为什么需要委托，那么您可以参考一下使用与不使用委托来实现Observer模式之间的区别；如果您不知道为啥需要Observer模式，那么您可以进而了解一下Law of Demeter；如果您仍然不知道为啥需要遵循Law of Demeter，那么您就可以思考一下封装性为啥是面向对象编程核心要素之一了。