昨夜飘风
昨　夜，　风，　飘　过； 枯　树，　叶，　飞　落。
C# 如何理解委托事件（二）
委托、事件与Observer设计模式

范例说明

　　上面的例子已不足以再进行下面的讲解了，我们来看一个新的范例，因为之前已经介绍了很多的内容，所以本节的进度会稍微快一些：

　　假设我们有个高档的热水器，我们给它通上电，当水温超过95度的时候：1、扬声器会开始发出语音，告诉你水的温度；2、液晶屏也会改变水温的显示，来提示水已经快烧开了。

　　现在我们需要写个程序来模拟这个烧水的过程，我们将定义一个类来代表热水器，我们管它叫：Heater，它有代表水温的字段，叫做 temperature；当然，还有必不可少的给水加热方法BoilWater()，一个发出语音警报的方法MakeAlert()，一个显示水温的方 法，ShowMsg()。

　　以下为引用的内容：

  1. namespace Delegate   
  2.   
  3.   
  4.   
  5.        class Heater {   
  6.   
  7.               private int temperature; // 水温   
  8.   
  9.              // 烧水   
  10.   
  11.               public void BoilWater() {   
  12.   
  13.                      for (int i = 0; i <= 100; i++) {   
  14.   
  15.                             temperature = i;   
  16.   
  17.                            if (temperature > 95) {   
  18.   
  19.                                    MakeAlert(temperature);     
  20.   
  21.                                  ShowMsg(temperature);     
  22.   
  23.                           }   
  24.   
  25.                      }    
  26.   
  27.              }   
  28.   
  29.              // 发出语音警报   
  30.   
  31.               private void MakeAlert(int param) {   
  32.   
  33.                      Console.WriteLine("Alarm：嘀嘀嘀，水已经 {0} 度了：" , param);     
  34.   
  35.             }   
  36.   
  37.                           // 显示水温    
  38.   
  39.              private void ShowMsg(int param) {   
  40.   
  41.                      Console.WriteLine("Display：水快开了，当前温度：{0}度。" , param);   
  42.   
  43.               }   
  44.   
  45.        }   
  46.   
  47.       class Program {   
  48.   
  49.               static void Main() {   
  50.   
  51.                      Heater ht = new Heater();   
  52.   
  53.                      ht.BoilWater();    
  54.   
  55.              }   
  56.   
  57.        }   
  58.   
  59. }  

 

 　　Observer设计模式简介

　　上面的例子显然能完成我们之前描述的工作，但是却并不够好。现在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。

　　这时候，上面的例子就应该变成这个样子：

　　以下为引用的内容：

  1. // 热水器   
  2.   
  3.  class Heater {   
  4.   
  5.               private int temperature;   
  6.   
  7.                              // 烧水   
  8.   
  9.         private void BoilWater() {   
  10.   
  11.                for (int i = 0; i <= 100; i++) {   
  12.   
  13.                       temperature = i;    
  14.   
  15.               }   
  16.   
  17.         }   
  18.   
  19.  }   
  20.   
  21. // 警报器          
  22.   
  23. class Alarm{   
  24.   
  25.         private void MakeAlert(int param) {   
  26.   
  27.                Console.WriteLine("Alarm：嘀嘀嘀，水已经 {0} 度了：" , param);    
  28.   
  29.        }   
  30.   
  31.  }   
  32.   
  33. // 显示器   
  34.   
  35.  public class Display{   
  36.   
  37.         private void ShowMsg(int param) {   
  38.   
  39.                Console.WriteLine("Display：水已烧开，当前温度：{0}度。" , param);   
  40.   
  41.         }   
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：

 

　　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。

　　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：

　　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)。

　　热水器知道后保留对警报器和显示器的引用。

　　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

　　我们之前已经对委托和事件介绍很多了，现在写代码应该很容易了，现在在这里直接给出代码，并在注释中加以说明。

　　以下为引用的内容：

  1. using System;   
  2.   
  3. using System.Collections.Generic;    
  4.   
  5. using System.Text;   
  6.   
  7. namespace Delegate {   
  8.   
  9.         // 热水器   
  10.   
  11.         public class Heater {   
  12.   
  13.                private int temperature;   
  14.   
  15.                public delegate void BoilHandler(int param);   
  16.   
  17.        //声明委托    
  18.   
  19.               public event BoilHandler BoilEvent;   
  20.   
  21.                      //声明事件   
  22.   
  23.               // 烧水   
  24.   
  25.                public void BoilWater() {   
  26.   
  27.                       for (int i = 0; i <= 100; i++) {   
  28.   
  29.                              temperature = i;   
  30.   
  31.                             if (temperature > 95) {   
  32.   
  33.                                     if (BoilEvent != null) {   
  34.   
  35.        //如果有对象注册    
  36.   
  37.                                           BoilEvent(temperature);    
  38.   
  39.       //调用所有注册对象的方法   
  40.   
  41.                                     }   
  42.   
  43.                              }   
  44.   
  45.                       }   
  46.   
  47.                }   
  48.   
  49.         }   
  50.   
  51.        // 警报器   
  52.   
  53.         public class Alarm {   
  54.   
  55.                public void MakeAlert(int param) {   
  56.   
  57.                       Console.WriteLine("Alarm：嘀嘀嘀，水已经 {0} 度了：", param);   
  58.   
  59.                }   
  60.   
  61.         }   
  62.   
  63.        // 显示器   
  64.   
  65.         public class Display {   
  66.   
  67.                public static void ShowMsg(int param) {   
  68.   
  69.        //静态方法   
  70.   
  71.                       Console.WriteLine("Display：水快烧开了，当前温度：{0}度。", param);   
  72.   
  73.                }   
  74.   
  75.         }   
  76.   
  77.                class Program {   
  78.   
  79.                static void Main() {   
  80.   
  81.                       Heater heater = new Heater();    
  82.   
  83.                      Alarm alarm = new Alarm();   
  84.   
  85.                      heater.BoilEvent += alarm.MakeAlert;   
  86.   
  87.        //注册方法   
  88.   
  89.                       heater.BoilEvent += (new Alarm()).MakeAlert;    
  90.   
  91.       //给匿名对象注册方法   
  92.   
  93.                       heater.BoilEvent += Display.ShowMsg;    
  94.   
  95.              //注册静态方法   
  96.   
  97.                      heater.BoilWater();   
  98.   
  99.        //烧水，会自动调用注册过对象的方法   
  100.   
  101.                }   
  102.   
  103.         }   
  104.   
  105.  }  

 

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：

　　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)。

　　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：

以下为引用的内容：

  1. using System;    
  2.   
  3. using System.Collections.Generic;    
  4.   
  5. using System.Text;   
  6.   
  7. namespace Delegate {   
  8.   
  9.         // 热水器   
  10.   
  11.         public class Heater {   
  12.   
  13.                private int temperature;   
  14.   
  15.                public string type = "RealFire 001";   
  16.   
  17.               // 添加型号作为演示   
  18.   
  19.                public string area = "China Xian";   
  20.   
  21.                      // 添加产地作为演示   
  22.   
  23.                //声明委托   
  24.   
  25.                public delegate void BoiledEventHandler(Object sender, BoliedEventArgs e);   
  26.   
  27.                public event BoiledEventHandler Boiled;    
  28.   
  29.       //声明事件   
  30.   
  31.               // 定义BoliedEventArgs类，传递给Observer所感兴趣的信息   
  32.   
  33.                public class BoliedEventArgs : EventArgs {   
  34.   
  35.                       public readonly int temperature;   
  36.   
  37.                       public BoliedEventArgs(int temperature) {   
  38.   
  39.                              this.temperature = temperature;   
  40.   
  41.                       }   
  42.   
  43.                }   
  44.   
  45.               // 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   
  46.   
  47.                protected virtual void OnBolied(BoliedEventArgs e) {   
  48.   
  49.                       if (Boiled != null) {   
  50.   
  51.        // 如果有对象注册   
  52.   
  53.                              Boiled(this, e);   
  54.   
  55.        // 调用所有注册对象的方法   
  56.   
  57.                       }   
  58.   
  59.                }   
  60.   
  61.                              // 烧水。   
  62.   
  63.                public void BoilWater() {   
  64.   
  65.                       for (int i = 0; i <= 100; i++)    
  66.   
  67.                              temperature = i;   
  68.   
  69.                              if (temperature > 95) {    
  70.   
  71.                                    //建立BoliedEventArgs 对象。   
  72.   
  73.                                     BoliedEventArgs e = new BoliedEventArgs(temperature);   
  74.   
  75.                                     OnBolied(e);       // 调用 OnBolied方法   
  76.   
  77.                              }   
  78.   
  79.                       }   
  80.   
  81.                }   
  82.   
  83.         }   
  84.   
  85.        // 警报器   
  86.   
  87.         public class Alarm {   
  88.   
  89.                public void MakeAlert(Object sender, Heater.BoliedEventArgs e) {   
  90.   
  91.                       Heater heater = (Heater)sender;    
  92.   
  93.              //这里是不是很熟悉呢？   
  94.   
  95.                       //访问 sender 中的公共字段   
  96.   
  97.                       Console.WriteLine("Alarm：{0} - {1}: ", heater.area, heater.type);   
  98.   
  99.                       Console.WriteLine("Alarm: 嘀嘀嘀，水已经 {0} 度了：", e.temperature);   
  100.   
  101.                       Console.WriteLine();    
  102.   
  103.               }   
  104.   
  105.        }   
  106.   
  107.        // 显示器   
  108.   
  109.         public class Display {   
  110.   
  111.                public static void ShowMsg(Object sender, Heater.BoliedEventArgs e) {   
  112.   
  113.        //静态方法   
  114.   
  115.                       Heater heater = (Heater)sender;    
  116.   
  117.                      Console.WriteLine("Display：{0} - {1}: ", heater.area, heater.type);   
  118.   
  119.                       Console.WriteLine("Display：水快烧开了，当前温度：{0}度。", e.temperature);   
  120.   
  121.                       Console.WriteLine();    
  122.   
  123.               }   
  124.   
  125.         }   
  126.   
  127.        class Program {   
  128.   
  129.                static void Main() {   
  130.   
  131.                       Heater heater = new Heater();    
  132.   
  133.                      Alarm alarm = new Alarm();   
  134.   
  135.                      heater.Boiled += alarm.MakeAlert;   
  136.   
  137.        //注册方法   
  138.   
  139.                       heater.Boiled += (new Alarm()).MakeAlert;   
  140.   
  141.               //给匿名对象注册方法   
  142.   
  143.                       heater.Boiled += new Heater.BoiledEventHandler(alarm.MakeAlert);   
  144.   
  145.        //也可以这么注册   
  146.   
  147.                       heater.Boiled += Display.ShowMsg;    
  148.   
  149.              //注册静态方法   
  150.   
  151.                      heater.BoilWater();   
  152.   
  153.        //烧水，会自动调用注册过对象的方法   
  154.   
  155.                }    
  156.   
  157.        }   
  158.   
  159. }  

 

 

输出为：

　　以下为引用的内容： 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 ...

总结

　　在本文中我首先通过一个GreetingPeople的小程序向大家介绍了委托的概念、委托用来做什么，随后又引出了事件，接着对委托与事件所产生的中间代码做了粗略的讲述。

　　在第二个稍微复杂点的热水器的范例中，我向大家简要介绍了 Observer设计模式，并通过实现这个范例完成了该模式，随后讲述了.Net Framework中委托、事件的实现方式。

posted on 2008-07-21 14:15  昨夜飘风  阅读(736)  评论(0)  编辑  收藏  举报

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