C#基本功之委托和事件

2023-07-26 14:41:04

定义：委托是一种引用类型，表示对具有特定参数列表和返回类型的方法的引用。 在实例化委托时，你可以将其实例与任何具有兼容签名和返回类型的方法相关联

目的：方法声明和方法实现的分离，使得程序更容易扩展

一、对委托的理解

1. 为什么将方法作为另一个方法的参数

先不解释定义，看一段代码

  public void Method1(object obj)
   {
      //内部可以访问obj的成员
   }

这是随便写的一个方法，没有实际意义，但是，根据我们已掌握的关于类型的基础知识，应该明白，这里的obj（引用类型）作为形参，存放的是对象的引用，既然获取到了对象的引用，那么我们可以在run方法内部对obj的成员进行访问（一段废话）。好了，现在我要问一个问题：为什么要将obj作为参数?

问题先慢慢想着,我们再次看一下委托的定义，"是引用类型，对方法的引用"，看下面的代码

  public void Method2(delegate del)
   {
      //内部可以访问del的什么？
      //只能执行方法
      del();
   }

delegate 作为一种引用类型,引用的是个方法，我们能对方法做什么，只能执行方法。

下面我们回答刚才的问题，obj作为参数（类型声明），将类型的声明和类型的实例分离。当然这样做的目的是为了封装变化，所有类型都可以作为实参来使用Method1，因为Object是基类，当然也可以将Object换成其他接口类型，只要实现了该接口的类型都可以作为Method1的实参。

虽然Method1和Method2参数类型不一样，但是目的是一致的，委托是将方法的声明和实现分离。

下面看一个网上使用广泛的例子

    示例1
     //定义委托，与任何具有兼容签名和返回类型的方法相关联
     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);
        }
        //将委托类型GreetingDelegate作为形参声明
        private static void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting)
        {
            //这里可以完成其他的业务逻辑
            //然后调用委托
            MakeGreeting(name);
        }
        static void Main(string[] args)
        {
             GreetPeople("hanmeimei", EnglishGreeting);//使用静态方法初始化委托
             GreetPeople("韩梅梅", new Program().ChineseGreeting);//使用实例方法初始化委托
             Console.ReadKey();
        }
    }

委托类型GreetingDelegate作为形参声明，只要是具有兼容签名和返回类型的方法都可以作为GreetPeople方法的实参。这样一来，GreetPeople方法不仅可以通过中文和英文问好了，所有与委托类型GreetingDelegate相关联的语言（方法）都可以问好了，程序更容易扩展了。

2. 委托是一种引用类型

既然委托是一种类型，应该包含类型的成员，我们将代码编译完成后，借助反编译工具看下，编译后的样子：

C#基本功之委托和事件

下面这两种方式是等同的：

 MakeGreeting(name);
 MakeGreeting.Invoke(name);

而BeginInvoke和EndInvoke是属于异步调用的范畴，我们稍后再说。

3.Lambda表达式比匿名方法简约

从示例1中可以看到分别显示调用了静态方法和实例方法初始化了委托，但是对于那些只使用一次的方法，就没有必要创建具名方法了。C#2.0提出了使用匿名方法代替具名方法的解决方案

  GreetingDelegate MakeGreeting = delegate (string name)
  {
     Console.WriteLine("早上好, " + name);
  };
  GreetPeople("韩梅梅", MakeGreeting);

匿名方法仍然比较繁琐，C#3.0引入了Lambda表达式

    //去掉delegate关键字并添加 =>运算符
  GreetingDelegate MakeGreeting = (string name) =>
   {
        Console.WriteLine("早上好, " + name);
   };
  GreetPeople("韩梅梅", MakeGreeting);
  //根据委托的参数类型推断，string类型也去掉了
  GreetingDelegate MakeGreeting = name =>
  {
      Console.WriteLine("早上好, " + name);
  };
  GreetPeople("韩梅梅", MakeGreeting);
4. 委托也是类型安全的
  GreetingDelegate MakeGreeting1 = (int name) =>
  {
      Console.WriteLine("早上好, " + name);
  };

C#基本功之委托和事件

5. 泛型委托的协变和逆变

常用泛型委托

  • Action
  • Func

关于泛型委托的协变和逆变可以阅读这篇文章《C#基本功之泛型》

有了常用泛型委托，我们就不需要自己定义GreetingDelegate委托类型了，对委托的使用进一步的简化了。

     //用泛型委托声明形参，Func于此类似，只不过有返回值而已
     private static void GreetPeople(string name,Action<string> action)
     {
            //这里可以完成其他的业务逻辑
            //然后调用委托
            action.Invoke(name);
     }
   //调用
   GreetPeople("韩梅梅", name => Console.WriteLine("早上好, " + name))

到目前为止，我们将方法的变化抽象，并用委托封装，实现了委托的简单使用。但委托还有很大的用处。

委托是类的成员，我们看一个作为类的成员使用的例子：现在生活中智能设备越来越普及，以前需要自己动手拉开窗帘、打开热水器等等，现在只需要设定场景，利用智能设备就可以完成这些操作。

当时间定格为早上7点的时候，闹钟想起，窗帘自动打开，热水器开始烧水，加湿器关闭.....

 //先不用管EventArgs参数，object 类型的sender，可以理解为任何类型都可以传递
 public delegate void EventHandler(object sender, EventArgs e);
 /// <summary>
 /// 控制中心
 /// </summary>
 public class ControlCore
  {
         public DateTime Time { get; set; } = DateTime.Now;
        /// <summary>
        /// 执行任务
        /// </summary>
        public event EventHandler Task;
 }
 static void Main(string[] args)
 {
         var controlCore= new ControlCore();
         controlCore.Task= new EventHandler(AlarmClock);
         //怎么操作委托？
         //添加、移除
         controlCore.Task+=....；
        controlCore.Task-=....；
        //或者直接覆盖掉
       controlCore.Task=....；
       controlCore.Task(null, null);
  }
  /// <summary>
  /// 闹钟
  /// </summary>
 public static void AlarmClock(object sender, EventArgs e)
  {
      Console.WriteLine("起床了，亲");
 }

作为类的成员时，要怎么操作委托？我们都知道委托还可以添加或移除方法，所以我们不仅可以直接调用委托，还可以添加、移除或者直接覆盖委托，对委托的操作没有任何限制。如此一来，破坏了类的封装性。我们希望对委托有一些限制，就像用属性去限制字段的输入输出一样；

        //将委托的访问级别改为private
        private EventHandler Task;
       //为委托添加方法
        public void AddTask(EventHandler handler)
        {
            if (this.Task== null)
                this.Task= new EventHandler(handler);
            else
                this.Task+= new EventHandler(handler);
        }
       //移除方法
        public void RemoveTask(EventHandler handler)
        {
            System.Delegate.Remove(this.Task, handler);
        }
       //因为委托定义为private，所以需要提供调用委托的接口
        public void OnTask(EventArgs e)
        {
            //7点了
            if (Time.Hour == 7)
            {
                if (this.Task!= null)
                {
                    this.Task(this, e);
                }
            }
        }

如果对委托的使用仅仅是添加或移除方法，然后执行委托的调用列表，我相信用事件会更简单容易；

事件是以委托为基础，可以理解为对委托的进一步封装。

二、对事件的理解

1. 事件是将委托封装，并对外公布了订阅和取消订阅的接口

将委托private EventHandler Task;修改为事件public event EventHandler Task;而我们创建的方法AddTask和RemoveTask也需要去掉了，重新生成代码，通过反编译工具可以看到：

C#基本功之委托和事件

事件编译后生成的两个方法，与我们的示例中AddClick和RemoveClick方法类似；同时可以看到EventHandler委托，已经字段变为private的访问级别了（小锁表示私有）；这样一来，事件帮我们完成了对委托的“限制“；

在客户端访问事件也只能+=（订阅）或者 -=（取消订阅）了，如果直接用“=“运算符赋值就会报错（在Control类内容还是可以的）；

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2. 事件使用 发布-订阅（publisher-subscriber） 模型

发布者：包含事件的类用于触发事件，而这个类称为事件的“发布者”。

通过声明委托类型的事件，将委托与事件关联。发布者对象调用这个事件，并通知订阅者对象

订阅者：其他注册该事件的类称为“订阅者”。

订阅者注册事件并提供事件处理程序（闹钟、打开窗帘、热水器烧水等），在发布者类中通过委托调用订阅者的事件处理程序。

```

public delegate void EventHandler(object sender, EventArgs e);

///



/// 控制中心

///

public class ControlCore

{

public DateTime Time { get; set; } = DateTime.Now;

///



/// 执行任务

///

public event EventHandler Task;

///



/// 触发事件

///

///

public void OnTask(EventArgs e)

{

//7点了

if (Time.Hour == 7)

{

if (this.Task != null)

{

this.Task(this, e);

}

}

}

}

订阅者类中的事件处理程序
    //下面的方法分别属于订阅者类中的方法，篇幅有限，没有单独声明每一个订阅者类
    /// <summary>
    /// 闹钟响起
    /// </summary>
    public static void AlarmClock(object sender, EventArgs e)
    {
        var core = (ControlCore)sender;
        Console.WriteLine(core.Time.Hour+"点了，起床了，亲");
    }
    /// <summary>
    /// 打开窗帘
    /// </summary>
    public static void OpenWindow(object sender, EventArgs e)
    {
        var core = (ControlCore)sender;
        Console.WriteLine(core.Time.Hour + "点了，打开窗帘");
    }
    /// <summary>
    /// 热水器烧水
    /// </summary>
    public static void BoilWater(object sender, EventArgs e)
    {
        var core = (ControlCore)sender;
        Console.WriteLine(core.Time.Hour + "点了，热水器开始烧水");
    }
客户端代码
    static void Main(string[] args)
    {
        var controlCore = new ControlCore();
        controlCore.Task += new EventHandler(AlarmClock);
        controlCore.Task += OpenWindow;
        controlCore.Task += BoilWater;
        while (true)
        {
            controlCore.OnTask(null);
            Console.ReadKey();
        }
    }
执行结果

7点了，起床了，亲

7点了，打开窗帘

7点了，热水器开始烧水

##### 3. 关于sender和EventArgs
在示例代码中，可以看到将ControlCore本身作为参数传递给订阅者，既然订阅了发布者的动态，那么关于发布者的某些信息或许感兴趣（比如ControlCore中的Time）。
而EventArgs是作为发布者信息之外的信息传递

//自定义参数类型

public class CustomEventArgs: EventArgs

{

public string Arg1 { get; set; }

public string Arg2 { get; set; }

}

用CustomEventArgs替换委托中的参数EventArgs。```public delegate void EventHandler(object sender, CustomEventArgs e)```
那么在客户端调用时传入更多的信息

controlCore.OnTask(new ButtonEventArgs()

{

Arg1="",

Arg2=""

});

```

总结：一直想写一篇关于委托和事件的文章，但是网上已经有很多这类优秀的文章了，不乏一些佼佼者，由浅入深，从无到有的风格将知识点讲的很透彻。如果我再按照这个类型去写，实在没有意思。

所以我想，我们可不可以从已知到未知这条路径来将知识点讲明白，比如，我们知道将具有相同属性和行为的对象抽象为类型。那么我是不是可以将具有相同签名和返回类型的方法抽象为委托？再比如，我们知道属性封装了字段，并对字段的输入输出进行了限制。那么我是不是可以将委托封装，控制委托的注册或取消，这样就引出了事件。

希望可以帮助到朋友们

注：.NET关于委托和事件的编码规范

  • 委托类型的名称都应该以EventHandler结束。
  • 事件的命名为 委托去掉 EventHandler之后剩余的部分。
  • 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)。
  • 继承自EventArgs的类型应该以EventArgs结尾。
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