.net开发笔记（十六） 对前部分文章的一些补充和总结

补充有两个：

1. 一个是系列（五）中讲到的事件编程（网址链接），该文提及到了事件编程的几种方式以及容易引起的一些异常，本文补充“多线程事件编程”这一块。
2. 第二个是前三篇博客中提及到的“泵”结构在编程中的应用，我稍微做一点补充。

总结有一个：

1. 如果您善于总结和类比，您会发现世界好多东西其实都是一样的。这部分主要理清楚框架时代中的框架和我们coder所写代码之间的关联。

下面是正文：

多线程事件编程

    系列（五）中提及到了事件在注册和注销时，系统已经做了多线程处理，只是不太完美（以this为锁对象，this是public的，锁对象是不能对外公开的），后来通过自己定义锁对象加锁来实现的。可是该篇文章并没有提到在类内部激发事件时可能引发的异常：

class Subject
{
     XXEventHandler _xx;
     object _xxSync = new Object();
     public event XXEventHandler XX
     {
         add
         {
              lock(_xxSync)
              {
                   _xx = (XXEventHandler)Delegate.Combine(_xx,value);
              }
         }
         remove
         {
              lock(_xxSync)
              {
                  _xx = (XXEventHandler)Delegate.Remove(_xx,value);
              }
         }
     }
    protected virtual void OnXX(XXEventArgs e)
    {
         if(_xx != null)
         {
              _xx(this,e);
         }
    }
   public void DoSomething()
   {
         // …
         OnXX(new XXEventArgs(…));
   }
}

如上代码所述，在多线程情况下，if(_xx != null)这行代码执行为true后，在执行下一行_xx(this,e);之前，_xx可能已经为null，引发异常理所当然。解决方法很简单，照葫芦画瓢，在OnXX中加锁，源代码变为：

    protected virtual void OnXX(XXEventArgs e)
    {
         lock(_xxSync)
         {
            if(_xx != null)
            {
              _xx(this,e);
            }
         }
    }

没错，这样确实能解决激发事件时有可能引发的异常，但如果仅仅是为了说明该方法可以解决问题的话，我是不会特大篇幅来说明它的。我们来看另外一种巧妙解决方法：

    protected virtual void OnXX(XXEventArgs e)
    {
         XXEventHandler xx = _xx;
         if(xx != null)
         {
            xx(this,e);
         }
    }

如上代码所述，在判断_xx是否为null之前，我们先用一个临时变量代替它，之后将使用_xx的地方全部替换为xx。这样，就不用担心xx会由其它线程改变为null了，因为xx对其他线程不可见。这个原理很简单，委托链是不可改变的（Delegates is immutable），也就是说，我们注册或者注销事件时，并不是在原来的委托链表基础上进行增加或者删除节点，而是每次都是重新生成了一个全新链表再赋给委托变量。其实这个诸位可以找到规律，我们在注册注销事件时，一般obj.Event+=…或者Event = Delegate.Combine(…) Event = Delegate.Remove()，可以看出，每次都是将一个全新的值赋给原来委托变量，并没有在原来链表基础上进行操作，因此，_xx和xx虽然同是指向同一链表，但是我们注销注册事件时，只是让_xx指向另外一个链表而已，原链表（xx）并没有变。

    这个其实就是我们刚学习编程的时候，使用值传递调用方法时，实参将值传递给了形参，形参如果改变了（被重新赋值），实参的值是不会变的。指针（引用）也一样，形参指向了另外一个对象，实参还是指向原来的对象。

“泵”结构的另外一种方式

    系列（十三）中（网址链接）讲到，在泵结构中，如果在获取数据环节直接处理数据容易降低获取数据的效率，也就是说，最好不要一获取到数据就处理它，因为处理数据大多数情况下是一个耗时过程，数据处理结束前，下一次“数据获取”不能开始，影响获取数据的效率。如下图：

图1

如图所示，处理数据在泵循环体内，数据处理结束之前，缓冲区中的数据就会大量积累。我们当时的做法是，获取数据后不马上进行分析处理，而是先将数据写入一个有序缓冲区，然后另创建“泵”去分析处理这些数据，这样一来，不会影响数据获取环节的效率。因此，诸位可以看见有三个“泵”（数据接收，数据分析，数据处理）联合工作。

    事实上，太多“泵”协作工作也是会影响整个系统效率的，这就像多个人协同工作，虽然人多力量大，但是人多需要考虑同步共享资源、人跟人之间的协作能力等情况，这个好比“生产者消费者模式”，

图2

当“生产者-缓冲区-消费者”这一结构过多时，数据从接收到最终被处理，是需要一个漫长的过程，因此，我们需要寻找一个平衡点。有两种改进方式：

1）

图3

如上图，接收数据后，直接开启异步分析和处理过程。

2）

图4

如上图，数据接收后，将其写入缓冲区，然后另外再开启线程分析和处理数据，这个就把“数据分析”和“数据处理”合并在一块了。这两个严格来说耦合度比原来那个要高。

    注：在通讯编程中，图3适合UDP通信，因为UDP每次接受到的数据都是一个完整的数据包，数据接收后直接开始分析处理，图4适合TCP通信，因为TCP传输数据是以“流”格式传输的，并且每次接收到的数据不一定是完整的，我们必须先将接收到的数据按顺序写入一个有序的缓冲区中，然后再从缓冲区中提取完整的数据进行分析处理。

框架与客户端代码之间的关系

    总结这个的主要原因是上次在网上看见有一个人问，使用基类引用指向一个派生类实例时，为什么不能通过该引用访问派生类中使用new关键字覆盖基类的方法，而只能访问到基类中的方法。我看了他给出的实例代码，发现其实根本就没必要使用基类引用去指向派生类实例，纯属滥用。是的，好多时候我们不知道为什么要那么使用，只因为我们看见别人那样用过，代码：

class People
{
string _name;
string _sex;
// …
public void Info()
{
    ShowInfo();
}
protected virtual void ShowInfo()
{
    Console.WriteLine(“基本信息  姓名:”+_name+” 性别:”+_sex);
}
}
class Student:People
{
//…
protected override void ShowInfo()
{
    base.ShowInfo();
    Console.WriteLine(“附加信息  职业:学生”);
}
}

class Teacher:People
{
//…
protected override void ShowInfo()
{
    base.ShowInfo();
    Console.WriteLine(“附加信息  职业:教师”);
}
}

以上三个类型，现在假设我要输出某一类型对象的信息，该怎么写？

public void Func(People p)

{

    p.Info();

}

这是大多数人的写法，理由很简单，它既可以输出Student的信息也可以输出Teacher的信息，确实是这样的，但是当你确定要输出信息的对象类型时（而且很多时候属于这种情况），是没必要这样写的，比如你确定要输出信息的对象类型为Student，那么你完全可以这样：

public void Func(Student s)

{

    s.Info();

}

    我真不明白为什么你明明非常确定要使用哪个类型，却偏偏要用基类引用代替派生类引用，就是因为大家常说的“依赖于抽象而非具体”吗？这个话没错，但要看场合，当你不确定要使用哪个类型时，你可以用一个抽象引用（基类引用），当你已经非常确定了使用哪个类型时，你就没必要再去使用一个抽象引用了，直接使用具体引用（派生类引用）。抽象引用能完成的东西，具体引用都能做到，反过来却不成立，如果Student类中有一个public DoHomework()，你能用People类型的引用去访问它吗？你根本不能。

    因此，可以很大胆地说，“依赖于抽象而非具体”是一个迫不得已的结论，如果编程世界里没有那么多的不确定，完全不需要这个结论，谁会去使用一个不确定性的东西呢？可是，事实上编程世界里有太多的不确定，表现最为明显的就是框架中，之所以框架中有那么多的不确定性，那是因为通常情况下，框架具有“通用性”（没有通用性的也就不叫框架了），也就是说，框架可以使用在多个场合下，而框架编写者则完全不知道每个具体场合是什么样的，有哪些功能，每个功能怎么实现的，既然不知道具体情况，那么框架编写者只有使用一系列抽象引用临时代替了。

    现在既然不确定性无可避免，那么，怎么才能让框架本身与客户端代码（框架使用者编写的代码）能够很好的“协同工作”呢？此时，我们打开我们发达的大脑，开始拼命想象，喷血联想，协同工作？好像通信中经常听到的词语，两个远程主机如果想要协同工作，双方必须遵守同一个通信协议，如下图：

图5

那么，我们完全可以把“框架”当做服务端，框架使用者编写的代码就为客户端了，他们之间协同工作也应该遵守相同的协议，如下图：

图6

具体编码中，这个协议就表现为接口（Interface）或基类（相对而言）这样的东西，框架中使用这些东西访问客户端代码，客户端代码也必须实现这些接口或者派生自这些基类。

     像框架这种依赖于抽象的做法在解决通用性的同时，还能最大限度降低耦合度，框架编写者完全不用关心使用者的具体实现，使用者只要遵守协议，怎么实现不归框架管。           当然也有缺陷，就是框架只能通过事先规定的协议去访问客户端代码，客户端代码中如果有协议之外的东西，框架是访问不到的。这就要求框架编写者在编写框架的时候考虑充分，将所有有可能涉及到的东西都归纳到协议之中。

    本篇需结合前面三篇博客（与“泵”有关的）一起阅读。希望对各位有帮助。