【C#系列】你应该知道的委托和事件
本篇文章更适合具有一定开发经验，一定功底，且对底层代码有所研究的朋友！！！
本篇文章主要采用理论和代码实例相结合方式来论述委托和事件，涉及到一些边界技术，如软件架构的OCP原则(开-闭原则)，
软件架构解耦，设计模式(Sender-Order)和事件驱动模型，有一定难度和深度，不适合初级者。
第一部份 委托
关于委托内容，主要围绕下图来论述。
一 委托是什么(what)
（一）委托产生的背景之一
1.我们先来假设这样一个情景需求：
设计一个系统，使其满足如下条件：
（1）当前，只有中国人和英国人使用该系统；
（2）向系统输入用户名和相应的语言，将产生相应语言的问候语；
（3）后期，可能会有其他国家语言加入该系统(系统变化的部分) ；
2.技术方案实现
关于技术方案实现，我们可以采用下图中的三种方式之一。
为了更好地叙述委托，我们分别实现三种技术方案，并找出它们的关系。
2.1 一般实现
Code（控制台程序）
1 using System; 2 3 namespace DelegateDemo 4 { 5 class Program 6 { 7 static void Main(string[] args) 8 { 9 Console.WriteLine(GetGreetingContens("小王", "Chinese")); 10 Console.WriteLine(GetGreetingContens("Alan_beijing", "English")); 11 Console.WriteLine(GetGreetingContens("Linda", "Russian")); 12 Console.Read(); 13 } 14 15 //根据用户名和语言，获取问候语 16 public static string GetGreetingContens(string UserName, string Language) 17 { 18 //New 一个GreetToUsers对象 19 GreetToUsers greetToUsers = new GreetToUsers(); 20 //当然，你也可以使用switch开发语句来代替如下的if......else...... 21 if (Language == "Chinese") 22 { 23 return greetToUsers.ChinesePeople(UserName); 24 } 25 else if (Language == "English") 26 { 27 return greetToUsers.EnglishPeople(UserName); 28 } 29 else 30 { 31 return "抱歉,当前系统只支持汉语与英语（Sorry, the current system only supports Chinese and English.）"; 32 } 33 } 34 } 35 36 37 38 //定义基本问候类和方法 39 public class GreetToUsers 40 { 41 //Chinese People 42 public string ChinesePeople(string UserName) 43 { 44 string GreetContents = "您好!" + UserName; 45 return GreetContents; 46 } 47 48 //English People 49 public string EnglishPeople(string UserName) 50 { 51 string GreetContents = "Hello," + UserName + "!"; 52 return GreetContents; 53 } 54 } 55 56 }
Result
分析
2.2用接口实现
如上，我们分析了方案一中的问题，为了更好地解决方案一存在的问题，我们采用面向接口编程的形式来实现。
2.2.1 什么是面向接口编程？
面向接口编程，主要是解决软件架构设计中“动静问题”，即封装不变(静)，剥离变化(抽出变化)。
Code:
1 using System; 2 3 namespace DelegateDemo 4 { 5 class Program 6 { 7 static void Main(string[] args) 8 { 9 GreetToChineseUsers greetToChinesUsers = new GreetToChineseUsers(); 10 GreetToEnglishUsers greetToEnglishUsers = new GreetToEnglishUsers(); 11 GreetToOtherUsers greetToOtherUsers = new GreetToOtherUsers(); 12 //Chinse Users 13 IGreetToUsers iGreetToChineseUsers = greetToChinesUsers; 14 Console.WriteLine(iGreetToChineseUsers.CountryPeople("小王", "Chinese")); 15 //English Users 16 IGreetToUsers iGreetToEnglishUsers = greetToEnglishUsers; 17 Console.WriteLine(iGreetToEnglishUsers.CountryPeople("Alan_beijing", "English")); 18 //Other Users 19 IGreetToUsers iGreetToOtherUsers = greetToOtherUsers; 20 Console.WriteLine(iGreetToOtherUsers.CountryPeople("Linda", "Russian")); 21 22 Console.Read(); 23 } 24 25 26 } 27 28 //系统输出问候语(变化的部分，语言为变化因子) 29 public interface IGreetToUsers 30 { 31 string CountryPeople(string UserName,string Language); 32 } 33 34 35 //汉语用户类 36 public class GreetToChineseUsers:IGreetToUsers 37 { 38 //Chinese People 39 public string CountryPeople(string UserName, string Language) 40 { 41 string GreetContents = "您好!" + UserName; 42 return GreetContents; 43 } 44 } 45 46 //英语用户类 47 public class GreetToEnglishUsers : IGreetToUsers 48 { 49 //English People 50 public string CountryPeople(string UserName, string Language) 51 { 52 string GreetContents = "Hello," + UserName + "!"; 53 return GreetContents; 54 } 55 } 56 57 //其他用户类 58 public class GreetToOtherUsers : IGreetToUsers 59 { 60 //English People 61 public string CountryPeople(string UserName, string Language) 62 { 63 return "Sorrry,当前系统只支持汉语与英语"; 64 } 65 } 66 67 }
result
分析：
(1)如上，我们将变化因子"语言"剥离出来，形成接口，以后只要每增加一个语言，只需实现接口即可，满足了OCP原则，基本解决了方案一中存在的问题；
(2)如上代码只是为了演示面向接口编程这个功能，并不完善，感兴趣的读者，可自行完善（如将语言定义为枚举类型等）；
方案二中的代码，细心的读者会发现，Main方法中new了三个对象，假若以后系统有300门语言，那岂不New 300个类，这样的话，也不利于代码维护呀，怎么解决这个问题呢？(提示一下，采用设计模式抽象工厂即可解决该问题)
2.3 用委托实现
在这里，没接触过委托的读者，先跳过这部分，往下读，看完（三）怎样使用委托(How to use)后，再来看本部分。
Code
1 using System; 2 3 namespace DelegateDemo 4 { 5 class Program 6 { 7 static void Main(string[] args) 8 { 9 //根据语言判断，传递哪个方法的参数 10 Console.WriteLine("------------请输入用户名------------"); 11 string UserName = Console.ReadLine(); 12 Console.WriteLine("------------请输入语言------------"); 13 string Language = Console.ReadLine(); 14 Console.WriteLine("------------输出结果------------"); 15 GreetToUsers greetToUsers = new GreetToUsers(); 16 if (Language == "Chinese") 17 { 18 Console.WriteLine(GetGreetingContents(UserName, greetToUsers.ChinesePeople)); 19 } 20 else if (Language == "English") 21 { 22 Console.WriteLine(GetGreetingContents(UserName, greetToUsers.EnglishPeople)); 23 } 24 else 25 { 26 Console.WriteLine(GetGreetingContents(UserName, greetToUsers.OtherPeople)); 27 } 28 Console.Read(); 29 } 30 31 32 33 public static string GetGreetingContents(string UserName,DelegateGetGreeting delegateGetGreeting) 34 { 35 return delegateGetGreeting(UserName); 36 } 37 } 38 39 //定义委托 40 public delegate string DelegateGetGreeting(string UserName); 41 42 43 //定义基本问候类和方法 44 public class GreetToUsers 45 { 46 //Chinese People 47 public string ChinesePeople(string UserName) 48 { 49 string GreetContents = "您好!" + UserName; 50 return GreetContents; 51 } 52 53 //English People 54 public string EnglishPeople(string UserName) 55 { 56 string GreetContents = "Hello," + UserName + "!"; 57 return GreetContents; 58 } 59 //非英非汉 60 public string OtherPeople(string UserName) 61 { 62 return "Sorrry,当前系统只支持汉语与英语"; 63 } 64 } 65 66 }
Result
2.3 分析上述三种实现方案的关系
通过上诉三种方式的比较，我们容易得出委托的如下结论：
(1)抽象方法，屏蔽方法细节，调用只需传递方法名字即可；
(2)能够实现程序的解耦，松耦合（在方案一中，GetGreetingContens方法体内new了GreetToUsers对象，强耦合）
(3)委托一般扮演中间者的角色，这功能在委托事件中体现非常明显(第二部分 事件 将详细论述)
如我们在租房子时，可以直接找房东(技术实现的一般方法，强耦合，让租房者和房东直接联系)，也可找中介(技术实现的委托，松耦合，租房者通过中介来与房东联系)
2.4 委托背景概述
委托的重要产生背景，就是事件驱动模型(关于什么是事件和事件驱动，在本文第二部份 事件 论述)。
（二） 委托定义
用delegate关键字定义委托（注意，委托是没有方法体的，类似接口里面的方法），在定义委托前，必须明确两个问题：
1.委托将要绑定的方法；
2.委托的形参类型，形参个数和委托的返回值必须与将要绑定的方法的形参类型，形参个数和返回值一致；
（三）相关概念
委托涉及的相关概念有函数指针，类型安全性、事件、Lambda表达式等
1.函数指针：在C++中，指针的一个类别，主要指向函数（变量指针，主要指向变量地址），可以把C#中的委托理解为函数指针；
2.类型安全性：在C++中，我们都知道指针是类型不安全的(返回值，返回类型和什么时候返回，这些都是未知的)，而委托是类型安全的；
3.事件：可以把事件理解为委托的一种特例(在本文第二部份 事件 论述)
4.Lambda表达式：委托与Lambd表达式相结合，实现高效编程，与Jquery的“较少代码做更多的事”类似，委托与Lambda，Linq相结合，使较短代码就能实现比较复杂的功能(在本篇文章中不讲解Lambda与Lambda树，将在后续文章中讲解)
（四）委托组成
大致分为两部分：声明委托和注册方法(也叫绑定方法)
1.声明委托
用delegate声明；
2.绑定方法
绑定具体方法，传递方法名称；
（五） 委托种类
委托种类，一般分为多播委托和单播委托
1.单播委托：绑定单个方法
2.绑定多个方法
（六） 委托操作
1.绑定方法
2.解绑方法
二 委托能解决什么问题(Can do)
1.避免核心方法中存在大量的if....else....语句(或swich开关语句)；
2.满足程序设计的OCP原则；
3.使程序具有扩展性；
4.绑定事件；
5.结合Lambda表达式，简化代码，高效编程；
6.实现程序的松耦合(解耦)，这个在事件(event)中体现比较明显；
三 怎么使用委托(How to use)（本篇文章不谈匿名委托，匿名委托具体内容，将在Lambda章节讲解）
（一）委托的基本构成
通常地，使用委托的步骤与使用类的步骤是一样的。大致分为两步：定义委托和绑定方法（传递方法）
1.定义委托
用delegate关键字定义委托（注意，委托是没有方法体的，类似接口里面的方法），在定义委托前，必须明确两个问题：
(1).委托将要绑定的方法；
(2).委托的形参类型，形参个数和委托的返回值必须与将要绑定的方法的形参类型，形参个数和返回值一致；
public delegate 委托返回类型 委托名(形参)
例子：如上我们委托将要表示系统输出的问候语
a.委托将要绑定的方法
public string ChinesePeople(string UserName) { string GreetContents = "您好!" + UserName; return GreetContents; } //English People public string EnglishPeople(string UserName) { string GreetContents = "Hello," + UserName + "!"; return GreetContents; } //非英非汉 public string OtherPeople(string UserName) { return "Sorrry,当前系统只支持汉语与英语"; }
b.由如上方法可看出，方法的返回类型为string,方法有一个string类型的形参，在定义委托时，与其保持一致即可
//定义委托 public delegate string DelegateGetGreeting(string UserName);
2.绑定方法
使用委托时，将方法名字作为参数传递给委托即可
1 GreetToUsers greetToUsers = new GreetToUsers(); 2 GetGreetingContents(UserName, greetToUsers.ChinesePeople)
（二）委托绑定方法
1.绑定单个方法
绑定单个方法，将单个方法名字传给委托即可
1 static void Main(string[] args) 2 { 3 //根据语言判断，传递哪个方法的参数 4 Console.WriteLine("------------请输入用户名------------"); 5 string UserName = Console.ReadLine(); 6 Console.WriteLine("------------请输入语言------------"); 7 string Language = Console.ReadLine(); 8 Console.WriteLine("------------输出结果------------"); 9 GreetToUsers greetToUsers = new GreetToUsers(); 10 DelegateGetGreeting DGG; 11 if (Language == "Chinese") 12 { 13 //绑定单个方法 14 DGG = greetToUsers.ChinesePeople; 15 Console.WriteLine(GetGreetingContents(UserName, DGG)); 16 } 17 else if (Language == "English") 18 { 19 DGG = greetToUsers.EnglishPeople; 20 Console.WriteLine(GetGreetingContents(UserName, DGG)); 21 } 22 else 23 { 24 DGG = greetToUsers.OtherPeople; 25 Console.WriteLine(GetGreetingContents(UserName, DGG)); 26 } 27 28 Console.Read(); 29 }
另一种不太规范写法：不用GetGreetingContents(string UserName,DelegateGetGreeting delegateGetGreeting)方法
1 static void Main(string[] args) 2 { 3 //根据语言判断，传递哪个方法的参数 4 Console.WriteLine("------------请输入用户名------------"); 5 string UserName = Console.ReadLine(); 6 Console.WriteLine("------------请输入语言------------"); 7 string Language = Console.ReadLine(); 8 Console.WriteLine("------------输出结果------------"); 9 GreetToUsers greetToUsers = new GreetToUsers(); 10 DelegateGetGreeting DGG; 11 if (Language == "Chinese") 12 { 13 //绑定单个方法 14 DGG = greetToUsers.ChinesePeople; 15 Console.WriteLine(DGG(UserName)); 16 } 17 else if (Language == "English") 18 { 19 DGG = greetToUsers.EnglishPeople; 20 Console.WriteLine(DGG(UserName)); 21 } 22 else 23 { 24 DGG = greetToUsers.OtherPeople; 25 Console.WriteLine(DGG(UserName)); 26 } 27 28 Console.Read(); 29 }
之所以不规范，主要是在项目中，不利于代码的模块化。
2.绑定多个方法（多播委托）
注意：绑定多个方法时，委托范围类型必须为void类型，否则只返回最后一个绑定的值。
绑定多个方法，采用 += 绑定
1 using System; 2 3 namespace DelegateDemo 4 { 5 class Program 6 { 7 static void Main(string[] args) 8 { 9 10 GreetToUsers greetToUsers = new GreetToUsers(); 11 DelegateGetGreeting DGG; 12 13 //绑定多个方法 14 DGG = greetToUsers.ChinesePeople; 15 DGG += greetToUsers.EnglishPeople; 16 DGG("小王"); 17 18 Console.Read(); 19 } 20 21 22 } 23 24 //定义委托 25 public delegate void DelegateGetGreeting(string UserName); 26 27 28 //定义基本问候类和方法 29 public class GreetToUsers 30 { 31 //Chinese People 32 public void ChinesePeople(string UserName) 33 { 34 string GreetContents = "您好!" + UserName; 35 Console.WriteLine(GreetContents); 36 } 37 38 //English People 39 public void EnglishPeople(string UserName) 40 { 41 string GreetContents = "Hello," + UserName + "!"; 42 Console.WriteLine(GreetContents); 43 } 44 //非英非汉 45 public void OtherPeople(string UserName) 46 { 47 Console.WriteLine("Sorrry,当前系统只支持汉语与英语"); 48 } 49 } 50 51 } 52 53 54
3.解绑方法
解载绑定的方法，采用 -= 解绑
1 using System; 2 3 namespace DelegateDemo 4 { 5 class Program 6 { 7 static void Main(string[] args) 8 { 9 10 GreetToUsers greetToUsers = new GreetToUsers(); 11 DelegateGetGreeting DGG; 12 13 //绑定多个方法 14 DGG = greetToUsers.ChinesePeople; 15 DGG += greetToUsers.EnglishPeople; 16 17 //解绑ChinesePeople方法 18 DGG-= greetToUsers.ChinesePeople; 19 DGG("小王"); 20 21 Console.Read(); 22 } 23 24 25 } 26 27 //定义委托 28 public delegate void DelegateGetGreeting(string UserName); 29 30 31 //定义基本问候类和方法 32 public class GreetToUsers 33 { 34 //Chinese People 35 public void ChinesePeople(string UserName) 36 { 37 string GreetContents = "您好!" + UserName; 38 Console.WriteLine(GreetContents); 39 } 40 41 //English People 42 public void EnglishPeople(string UserName) 43 { 44 string GreetContents = "Hello," + UserName + "!"; 45 Console.WriteLine(GreetContents); 46 } 47 //非英非汉 48 public void OtherPeople(string UserName) 49 { 50 Console.WriteLine("Sorrry,当前系统只支持汉语与英语"); 51 } 52 } 53 54 }
（三）委托机制
将如下代码通过反汇编工具.NET Reflector反汇编
1 using System; 2 3 namespace DelegateDemo 4 { 5 class Program 6 { 7 static void Main(string[] args) 8 { 9 10 GreetToUsers GTU = new GreetToUsers(); 11 12 DelegateGreet DG = new DelegateGreet(); 13 14 //DG.delegateGetGreeting = GTU.ChinesePeople;//注册方法 15 DG.delegateGetGreeting += GTU.ChinesePeople; 16 DG.delegateGetGreeting += GTU.EnglishPeople; 17 DG.GreetUser("小王"); 18 19 Console.Read(); 20 } 21 } 22 23 public class DelegateGreet 24 { 25 //声明委托 26 public delegate void DelegateGetGreeting(string UserName); 27 28 //委托变量为public,破坏了类的封装性 29 public DelegateGetGreeting delegateGetGreeting; 30 31 //虽然Event论定义为public，但其还是私有变量，只能通过+=，或-=访问 32 //public event DelegateGetGreeting EventGreet; 33 34 public void GreetUser(string UserName) 35 { 36 //EventGreet?.Invoke(UserName); 37 delegateGetGreeting(UserName); 38 } 39 } 40 41 //定义基本问候类和方法 42 public class GreetToUsers 43 { 44 //Chinese People 45 public void ChinesePeople(string UserName) 46 { 47 string GreetContents = "您好!" + UserName; 48 Console.WriteLine(GreetContents); 49 } 50 51 //English People 52 public void EnglishPeople(string UserName) 53 { 54 string GreetContents = "Hello," + UserName + "!"; 55 Console.WriteLine(GreetContents); 56 } 57 //非英非汉 58 public void OtherPeople(string UserName) 59 { 60 Console.WriteLine("Sorrry,当前系统只支持汉语与英语"); 61 } 62 } 63 } 64 65
反汇编
分析:
1.三个核心方法：BeginInvoke,EndInvoke和Invoke
(1)使用Invoke完成一个委托方法的封送，就类似于使用SendMessage方法来给界面线程发送消息，是一个同步方法。也就是说在Invoke封送的方法被执行完毕前，Invoke方法不会返回，从而调用者线程将被阻塞。
(2使用BeginInvoke方法封送一个委托方法，类似于使用PostMessage进行通信，这是一个异步方法。也就是该方法封送完毕后马上返回，不会等待委托方法的执行结束，调用者线程将不会被阻塞。但是调用者也
可以使用EndInvoke方法或者其它类似WaitHandle机制等待异步操作的完成。
总结：但是在内部实现上，Invoke和BeginInvoke都是用了PostMessage方法，从而避免了SendMessage带来的问题。而Invoke方法的同步阻塞是靠WaitHandle机制来完成的。
提示：
最近浏览一篇文章，也讲得不错：http://blog.csdn.net/goodshot/article/details/6157529
要想深入了解，请参照《CLR Via C#》，
第二部分 事件
关于事件(event),将会从如下四个角度来分析.
1.什么是事件
2.事件能解决什么问题
3.怎么使用事件
4.事件机制
一 什么是事件
谈到委托，必提事件，事件本质是对委托的封装，对外提供add_EventName(对应+=)和remove_EventName(对应-=)访问，从而实现类的封装性。
1.种类
强类型事件和弱类型事件
2.一些用处
(1)WebForm控件的Click事件。做过WebForm开发的朋友，可能对事件是非常熟悉的，如拖一个Button，双击，就自动在后台生成Button的Click事件，如下图所示。
原理：在Windows运用程序中，Button类提供了Click事件，其本质就是委托，当我们触发Click事件时，调用的处理程序方法需要参数，其参数就是由委托类型来定义的。
(2)设计模式发布/订阅。事件是基于委托的，为委托提供了一种发布/订阅机制。
二 事件能解决哪些问题
1.将公有的委托变量定义为私有变量，从而满足类的封装性原则；
2.具有委托具有的作用；
三 如何使用事件
1.声明委托
public delegate void DelegateGetGreeting(string UserName);
2.声明事件
与委托声明一样，只不过多了一个关键字event
public event DelegateGetGreeting EventGreet;
3.时间注册方法
事件注册方法与委托注册方法是一样的。
1 DelegateGreet DG= new DelegateGreet(); 2 //DG.delegateGetGreeting = GTU.ChinesePeople;//注册方法 3 DG.EventGreet+= GTU.ChinesePeople; 4 DG.EventGreet += GTU.EnglishPeople;
4.调用事件
调用定义事件的方法
DG.GreetUser("小王");
完整代码如下：
1 using System; 2 3 namespace DelegateDemo 4 { 5 class Program 6 { 7 static void Main(string[] args) 8 { 9 10 GreetToUsers GTU = new GreetToUsers(); 11 12 DelegateGreet DG= new DelegateGreet(); 13 14 //DG.delegateGetGreeting = GTU.ChinesePeople;//注册方法 15 DG.EventGreet+= GTU.ChinesePeople; 16 DG.EventGreet += GTU.EnglishPeople; 17 DG.GreetUser("小王"); 18 19 Console.Read(); 20 21 } 22 23 24 } 25 public class DelegateGreet 26 { 27 //声明委托 28 public delegate void DelegateGetGreeting(string UserName); 29 30 //委托变量为public,破坏了类的封装性 31 //public DelegateGetGreeting delegateGetGreeting; 32 33 //虽然Event论定义为public，但其还是私有变量，只能通过+=，或-=访问 34 public event DelegateGetGreeting EventGreet; 35 36 public void GreetUser(string UserName) 37 { 38 EventGreet?.Invoke(UserName); 39 //delegateGetGreeting(UserName); 40 } 41 42 43 } 44 45 46 //定义基本问候类和方法 47 public class GreetToUsers 48 { 49 //Chinese People 50 public void ChinesePeople(string UserName) 51 { 52 string GreetContents = "您好!" + UserName; 53 Console.WriteLine(GreetContents); 54 } 55 56 //English People 57 public void EnglishPeople(string UserName) 58 { 59 string GreetContents = "Hello," + UserName + "!"; 60 Console.WriteLine(GreetContents); 61 } 62 //非英非汉 63 public void OtherPeople(string UserName) 64 { 65 Console.WriteLine("Sorrry,当前系统只支持汉语与英语"); 66 } 67 } 68 69 } 70 71 72
四 事件机制
事件的本质就是委托，向外提供两个访问方法add_EventName(对应+=)和remove-EventName(对应-=)，我们通过.NET Reflector反汇编工具来查看，到底是不是这样的。
参考文献
【01】C#高级编程（第七版） （Christian Nagel,Bill Evjen和Jay Glynn 编著，李铭 译，黄静 审校）
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