[置顶]C#中的委托和事件（上）

引言

　　委托和事件在 .Net Framework中的应用非常广泛，然而，较好地理解委托和事件对很多接触C#时间不长的人来说并不容易。它们就像是一道槛儿，过了这个槛的人，觉得真是太容易了，而没有过去的人每次见到委托和事件就觉得心里别（biè）得慌，混身不自在。本文中，我将通过两个范例由浅入深地讲述什么是委托、为什么要使用委托、事件的由来、.Net Framework中的委托和事件、委托和事件对Observer设计模式的意义，对它们的中间代码也做了讨论。

将方法作为方法的参数

　　我们先不管这个标题如何的绕口，也不管委托究竟是个什么东西，来看下面这两个最简单的方法，它们不过是在屏幕上输出一句问候的话语：

以下为引用的内容： public void GreetPeople(string name) { // 做某些额外的事情，比如初始化之类，此处略 EnglishGreeting(name); } public void EnglishGreeting(string name) { Console.WriteLine("Morning, " + name); }

　　暂且不管这两个方法有没有什么实际意义。GreetPeople用于向某人问好，当我们传递代表某人姓名的name参数，比如说 “Jimmy”，进去的时候，在这个方法中，将调用EnglishGreeting方法，再次传递name参数，EnglishGreeting则用于向 屏幕输出 “Morning, Jimmy”。

　　现在假设这个程序需要进行全球化，哎呀，不好了，我是中国人，我不明白“Morning”是什么意思，怎么办呢？好吧，我们再加个中文版的问候方法：

以下为引用的内容：

public void ChineseGreeting(string name) { Console.WriteLine("早上好, " + name); }

　　这时候，GreetPeople也需要改一改了，不然如何判断到底用哪个版本的Greeting问候方法合适呢？在进行这个之前，我们最好再定义一个枚举作为判断的依据：

以下为引用的内容：

public enum Language { English, Chinese } public void GreetPeople(string name, Language lang) { //做某些额外的事情，比如初始化之类，此处略 swith(lang) { case Language.English: EnglishGreeting(name); break; case Language.Chinese: ChineseGreeting(name); break; } }

 　　OK，尽管这样解决了问题，但我不说大家也很容易想到，这个解决方案的可扩展性很差，如果日后我们需要再添加韩文版、日文版，就不得不反复修改枚举和GreetPeople()方法，以适应新的需求。

　　在考虑新的解决方案之前，我们先看看 GreetPeople的方法签名：

public void GreetPeople(string name, Language lang)

　　我们仅看 string name，在这里，string 是参数类型，name 是参数变量，当我们赋给name字符串“jimmy”时，它就代表“jimmy”这个值；当我们赋给它“张子阳”时，它又代表着“张子阳”这个值。然后， 我们可以在方法体内对这个name进行其他操作。哎，这简直是废话么，刚学程序就知道了。

　　如果你再仔细想想，假如GreetPeople()方法可以接受一个参数变量，这个变量可以代表另一个方法，当我们给这个变量赋值 EnglishGreeting的时候，它代表着 EnglsihGreeting() 这个方法；当我们给它赋值ChineseGreeting 的时候，它又代表着ChineseGreeting()方法。我们将这个参数变量命名为 MakeGreeting，那么不是可以如同给name赋值时一样，在调用 GreetPeople()方法的时候，给这个MakeGreeting 参数也赋上值么(ChineseGreeting或者EnglsihGreeting等)？然后，我们在方法体内，也可以像使用别的参数一样使用 MakeGreeting。但是，由于MakeGreeting代表着一个方法，它的使用方式应该和它被赋的方法(比如ChineseGreeting) 是一样的，比如：

MakeGreeting(name);

　　好了，有了思路了，我们现在就来改改GreetPeople()方法，那么它应该是这个样子了：

　　以下为引用的内容：

public void GreetPeople(string name, *** MakeGreeting) { MakeGreeting(name); }

　　注意到 *** ，这个位置通常放置的应该是参数的类型，但到目前为止，我们仅仅是想到应该有个可以代表方法的参数，并按这个思路去改写GreetPeople方法，现在就出现了一个大问题：这个代表着方法的MakeGreeting参数应该是什么类型的？

　　NOTE：这里已不再需要枚举了，因为在给MakeGreeting赋值的时候动态地决定使用哪个方法，是ChineseGreeting还是 EnglishGreeting，而在这个两个方法内部，已经对使用“morning”还是“早上好”作了区分。

　　聪明的你应该已经想到了，现在是委托该出场的时候了，但讲述委托之前，我们再看看MakeGreeting参数所能代表的 ChineseGreeting()和EnglishGreeting()方法的签名：

public void EnglishGreeting(string name) public void ChineseGreeting(string name)

　如同name可以接受String类型的“true”和“1”，但不能接受bool类型的true和int类型的1一样。 MakeGreeting的 参数类型定义 应该能够确定 MakeGreeting可以代表的 方法种类，再进一步讲，就是MakeGreeting可以代表的方法 的 参数类型和祷乩嘈汀?br /> 于是，委托出现了：它定义了MakeGreeting参数所能代表的方法的种类，也就是MakeGreeting参数的类型。

　　NOTE：如果上面这句话比较绕口，我把它翻译成这样：string 定义了name参数所能代表的值的种类，也就是name参数的类型。

本例中委托的定义：

public delegate void GreetingDelegate(string name);

　　可以与上面EnglishGreeting()方法的签名对比一下，除了加入了delegate关键字以外，其余的是不是完全一样？

　　现在，让我们再次改动GreetPeople()方法，如下所示：

以下为引用的内容：

public void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting) { MakeGreeting(name); }

　　如你所见，委托GreetingDelegate出现的位置与 string相同，string是一个类型，那么GreetingDelegate应该也是一个类型，或者叫类(Class)。但是委托的声明方式和类却 完全不同，这是怎么一回事？实际上，委托在编译的时候确实会编译成类。因为Delegate是一个类，所以在任何可以声明类的地方都可以声明委托。更多的 内容将在下面讲述，现在，请看看这个范例的完整代码：

以下为引用的内容：

using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; namespace Delegate { //定义委托，它定义了可以代表的方法的类型 public delegate void GreetingDelegate(string name); class Program { private static void EnglishGreeting(string name) { Console.WriteLine("Morning, " + name); } private static void ChineseGreeting(string name) { Console.WriteLine("早上好, " + name); } //注意此方法，它接受一个GreetingDelegate类型的方法作为参数 private static void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting) { MakeGreeting(name); } static void Main(string[] args) { GreetPeople("Jimmy Zhang", EnglishGreeting); GreetPeople("张子阳", ChineseGreeting); Console.ReadKey(); } } }

输出如下：

Morning, Jimmy Zhang

早上好, 张子阳

　　我们现在对委托做一个总结：

　　委托是一个类，它定义了方法的类型，使得可以将方法当作另一个方法的参数来进行传递，这种将方法动态地赋给参数的做法，可以避免在程序中大量使用If-Else(Switch)语句，同时使得程序具有更好的可扩展性。

 　　将方法绑定到委托

　　看到这里，是不是有那么点如梦初醒的感觉？于是，你是不是在想：在上面的例子中，我不一定要直接在GreetPeople()方法中给 name参数赋值，我可以像这样使用变量：

以下为引用的内容：

static void Main(string[] args) { string name1, name2; name1 = "Jimmy Zhang"; name2 = "张子阳"; GreetPeople(name1, EnglishGreeting); GreetPeople(name2, ChineseGreeting); Console.ReadKey(); } 而既然委托GreetingDelegate 和 类型 string 的地位一样，都是定义了一种参数类型，那么，我是不是也可以这么使用委托？

以下为引用的内容：

static void Main(string[] args) { GreetingDelegate delegate1, delegate2; delegate1 = EnglishGreeting; delegate2 = ChineseGreeting; GreetPeople("Jimmy Zhang", delegate1); GreetPeople("张子阳", delegate2); Console.ReadKey(); } 如你所料，这样是没有问题的，程序一如预料的那样输出。这里，我想说的是委托不同于string的一个特性：可以将多个方法赋给同一个委托，或者叫将多个方法绑定到同一个委托，当调用这个委托的时候，将依次调用其所绑定的方法。在这个例子中，语法如下：

 

以下为引用的内容：

static void Main(string[] args) { GreetingDelegate delegate1; delegate1 = EnglishGreeting; // 先给委托类型的变量赋值 delegate1 += ChineseGreeting; // 给此委托变量再绑定一个方法 // 将先后调用 EnglishGreeting 与 ChineseGreeting 方法 GreetPeople("Jimmy Zhang", delegate1); Console.ReadKey(); } 输出为：

 

Morning, Jimmy Zhang

早上好, Jimmy Zhang

　　实际上，我们可以也可以绕过GreetPeople方法，通过委托来直接调用EnglishGreeting和ChineseGreeting：

以下为引用的内容：

static void Main(string[] args) { GreetingDelegate delegate1; delegate1 = EnglishGreeting; // 先给委托类型的变量赋值 delegate1 += ChineseGreeting; // 给此委托变量再绑定一个方法 // 将先后调用 EnglishGreeting 与 ChineseGreeting 方法 delegate1 ("Jimmy Zhang"); Console.ReadKey(); } NOTE：这在本例中是没有问题的，但回头看下上面GreetPeople()的定义，在它之中可以做一些对于EnglshihGreeting和ChineseGreeting来说都需要进行的工作，为了简便我做了省略。

 

　　注意这里，第一次用的“=”，是赋值的语法；第二次，用的是“+=”，是绑定的语法。如果第一次就使用“+=”，将出现“使用了未赋值的局部变量”的编译错误。

　　我们也可以使用下面的代码来这样简化这一过程：

GreetingDelegate delegate1 = new GreetingDelegate(EnglishGreeting); delegate1 += ChineseGreeting; // 给此委托变量再绑定一个方法

 

　　看到这里，应该注意到，这段代码第一条语句与实例化一个类是何其的相似，你不禁想到：上面第一次绑定委托时不可以使用“+=”的编译错误，或许可以用这样的方法来避免：

GreetingDelegate delegate1 = new GreetingDelegate(); delegate1 += EnglishGreeting; // 这次用的是 “+=”，绑定语法。 delegate1 += ChineseGreeting; // 给此委托变量再绑定一个方法 但实际上，这样会出现编译错误： “GreetingDelegate”方法没有采用“0”个参数的重载。尽管这样的结果让我们觉得有点沮丧，但是编译的提示：“没有0个参数的重载”再次 让我们联想到了类的构造函数。我知道你一定按捺不住想探个究竟，但再此之前，我们需要先把基础知识和应用介绍完。

 

　　既然给委托可以绑定一个方法，那么也应该有办法取消对方法的绑定，很容易想到，这个语法是“-=”：

以下为引用的内容： static void Main(string[] args) { GreetingDelegate delegate1 = new GreetingDelegate(EnglishGreeting); delegate1 += ChineseGreeting; // 给此委托变量再绑定一个方法 // 将先后调用 EnglishGreeting 与 ChineseGreeting 方法 GreetPeople("Jimmy Zhang", delegate1); Console.WriteLine(); delegate1 -= EnglishGreeting; //取消对EnglishGreeting方法的绑定 // 将仅调用 ChineseGreeting GreetPeople("张子阳", delegate1); Console.ReadKey(); }

输出为：

Morning, Jimmy Zhang

早上好, Jimmy Zhang

早上好, 张子阳

　　让我们再次对委托作个总结：

　　使用委托可以将多个方法绑定到同一个委托变量，当调用此变量时(这里用“调用”这个词，是因为此变量代表一个方法)，可以依次调用所有绑定的方法。

　　事件的由来

　　我们继续思考上面的程序：上面的三个方法都定义在Programe类中，这样做是为了理解的方便，实际应用中，通常都是 GreetPeople 在一个类中，ChineseGreeting和 EnglishGreeting 在另外的类中。现在你已经对委托有了初步了解，是时候对上面的例子做个改进了。假设我们将GreetingPeople()放在一个叫 GreetingManager的类中，那么新程序应该是这个样子的：

以下为引用的内容：

namespace Delegate { //定义委托，它定义了可以代表的方法的类型 public delegate void GreetingDelegate(string name); //新建的GreetingManager类 public class GreetingManager { public void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting) { MakeGreeting(name); } } class Program { private static void EnglishGreeting(string name) { Console.WriteLine("Morning, " + name); } private static void ChineseGreeting(string name) { Console.WriteLine("早上好, " + name); } static void Main(string[] args) { // ... ... } } }

 

　　这个时候，如果要实现前面演示的输出效果，Main方法我想应该是这样的：

以下为引用的内容：

static void Main(string[] args) { GreetingManager gm = new GreetingManager(); gm.GreetPeople("Jimmy Zhang", EnglishGreeting); gm.GreetPeople("张子阳", ChineseGreeting); }

 

我们运行这段代码，嗯，没有任何问题。程序一如预料地那样输出了：

Morning, Jimmy Zhang

早上好, 张子阳

　　现在，假设我们需要使用上一节学到的知识，将多个方法绑定到同一个委托变量，该如何做呢？让我们再次改写代码：

以下为引用的内容：

static void Main(string[] args) { GreetingManager gm = new GreetingManager(); GreetingDelegate delegate1; delegate1 = EnglishGreeting; delegate1 += ChineseGreeting; gm.GreetPeople("Jimmy Zhang", delegate1); }

 

输出：

Morning, Jimmy Zhang

早上好, Jimmy Zhang

　　到了这里，我们不禁想到：面向对象设计，讲究的是对象的封装，既然可以声明委托类型的变量(在上例中是delegate1)，我们何不将这个变 量封装到 GreetManager类中？在这个类的客户端中使用不是更方便么？于是，我们改写GreetManager类，像这样：

以下为引用的内容：

public class GreetingManager { //在GreetingManager类的内部声明delegate1变量 public GreetingDelegate delegate1; public void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting) { MakeGreeting(name); } }

 

现在，我们可以这样使用这个委托变量：

以下为引用的内容：

static void Main(string[] args) { GreetingManager gm = new GreetingManager(); gm.delegate1 = EnglishGreeting; gm.delegate1 += ChineseGreeting; gm.GreetPeople("Jimmy Zhang", gm.delegate1); }

 

　　尽管这样达到了我们要的效果，但是似乎并不美气，光是第一个方法注册用“=”，第二个用“+=”就让人觉得别扭。此时，轮到Event出场了，C# 中可以使用事件来专门完成这项工作，我们改写GreetingManager类，它变成了这个样子：

以下为引用的内容：

public class GreetingManager { //这一次我们在这里声明一个事件 public event GreetingDelegate MakeGreet; public void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting) { MakeGreeting(name); } }

 

　　很容易注意到：MakeGreet 事件的声明与之前委托变量delegate1的声明唯一的区别是多了一个event关键字。看到这里，你差不多明白到：事件其实没什么不好理解的，声明一个事件不过类似于声明一个委托类型的变量而已。

　　我们想当然地改写Main方法：

以下为引用的内容：

static void Main(string[] args) { GreetingManager gm = new GreetingManager(); gm.MakeGreet = EnglishGreeting; // 编译错误1 gm.MakeGreet += ChineseGreeting; gm.GreetPeople("Jimmy Zhang", gm.MakeGreet); //编译错误2 }

 

　　这次，你会得到编译错误：事件“Delegate.GreetingManager.MakeGreet”只能出现在 += 或 -= 的左边(从类型“Delegate.GreetingManager”中使用时除外)。

　　事件和委托的编译代码

　　这时候，我们不得不注释掉编译错误的行，然后重新进行编译，再借助Reflactor来对 event的声明语句做一探究，看看为什么会发生这样的错误：

public event GreetingDelegate MakeGreet;

　　可以看到，实际上尽管我们在GreetingManager里将 MakeGreet 声明为public，但是，实际上MakeGreet会被编译成 私有字段，难怪会发生上面的编译错误了，因为它根本就不允许在GreetingManager类的外面以赋值的方式访问。

　　我们进一步看下MakeGreet所产生的代码：

以下为引用的内容：

private GreetingDelegate MakeGreet; //对事件的声明 实际是 声明一个私有的委托变量 [MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)] public void add_MakeGreet(GreetingDelegate value) { this.MakeGreet = (GreetingDelegate) Delegate.Combine(this.MakeGreet, value); } [MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)] public void remove_MakeGreet(GreetingDelegate value) { this.MakeGreet = (GreetingDelegate) Delegate.Remove(this.MakeGreet, value); }

 

　　现在已经很明确了：MakeGreet 事件确实是一个GreetingDelegate类型的委托，只不过不管是不是声明为public，它总是被声明为private。另外，它还有两个方 法，分别是add_MakeGreet和remove_MakeGreet，这两个方法分别用于注册委托类型的方法和取消注册，实际上也就是： “+= ”对应 add_MakeGreet，“-=”对应remove_MakeGreet。而这两个方法的访问限制取决于声明事件时的访问限制符。

　　在add_MakeGreet()方法内部，实际上调用了System.Delegate的Combine()静态方法，这个方法用于将当前的变量添加到委托链表中。我们前面提到过两次，说委托实际上是一个类，在我们定义委托的时候：

public delegate void GreetingDelegate(string name);

　　当编译器遇到这段代码的时候，会生成下面这样一个完整的类：

以下为引用的内容：

public class GreetingDelegate:System.MulticastDelegate { public GreetingDelegate(object @object, IntPtr method); public virtual IAsyncResult BeginInvoke(string name, AsyncCallback callback, object @object); public virtual void EndInvoke(IAsyncResult result); public virtual void Invoke(string name); }

 

　　关于这个类的更深入内容，可以参阅《CLR Via C#》等相关书籍，这里就不再讨论了。