什么是委托？

2024-01-18 22:41:52

委托（delegate）是一种升级版的“函数指针”。

  • 一切皆地址

　　　　变量（数据）是以某个地址为起点的一段内存中存储的值。比如我们声明了一个变量a，则cpu会找到变量a指向的内存首地址，根据a变量的分配大小，获取一整块属于a的内存。

　　　　函数（算法）是以某个地址为起点的一段内存中存储的机器语言指令。cpu会根据一条条的机器指令来完成我们的算法逻辑。

  • 直接调用和间接调用

　　　　直接调用：通过函数名来调用函数，cpu根据函数名直接获得该函数的所在地址并开始执行。执行完毕后返回到调用者继续向下执行。

　　　　间接调用：通过函数指针来调用函数，cpu根据函数指针存储的值获得函数所在地址并开始执行，执行完毕后返回调用者继续向下执行。

　　我们可以看出直接调用和间接调用其实是一致的，都会获取我们想调用的那个函数的所在地址。

  • 强类型委托

　　　　Action委托  Func委托

　　　　这两种简单的委托为我们提供了基本的配置和约束~~   以下为对这两种委托适用的小例子：

什么是委托？
using System;

namespace LanguageLearn
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var calculator = new Calculator();
            var action = new Action(calculator.Report);
            calculator.Report(); // 直接调用
            action.Invoke();     // 间接调用
            action();            // 函数指针调用形式

            Func<int, int, int> funcAdd = new Func<int, int, int>(calculator.Add);
            var addResult = funcAdd.Invoke(10, 20);
            Console.WriteLine(addResult);

            Func<int, int, int> funcSub = new Func<int, int, int>(calculator.Sub);
            var subResult = funcSub.Invoke(10, 5);
            Console.WriteLine(subResult);

            Func<int, int, int> funcMuti = new Func<int, int, int>((x, y) => x * y);
            var mutiResult = funcMuti.Invoke(10, 5);
            Console.WriteLine(mutiResult);

        }
    }

    internal class Calculator
    {
        public void Report()
        {
            Console.WriteLine("I am a calculator");
        }

        public int Add(int a, int b)
        {
            return a + b;
        }

        public int Sub(int a, int b)
        {
            return a - b;
        }
    }

}

//out put
//I am a calculator
//I am a calculator
//I am a calculator
//30
//5
//50
delegate

  • 委托的声明

　　　　委托是一种数据类型，并且它是一种类，所以它是引用类型，我把它理解成一种特别的引用类型，它是对函数方法类型的一种引用。

　　　　它的声明方式与类的声明不用，关键字为delegate。

　　　　注意声明委托的位置，它不应成为嵌套类型。

　　　　委托与所委托的方法必须“类型兼容”，返回值需一致，入参的参数类型和参数个数也需要一致。

什么是委托？
using System;

namespace LanguageLearn
{
    internal delegate double CalDelegate(double x, double y);

    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var calculator = new Calculator();
            CalDelegate calDelegate1 = new CalDelegate(calculator.Add);
            CalDelegate calDelegate2 = new CalDelegate(calculator.Sub);
            CalDelegate calDelegate3 = new CalDelegate(calculator.Mul);
            CalDelegate calDelegate4 = new CalDelegate(calculator.Div);
            CalDelegate calDelegate5 = new CalDelegate((a, b) => a * b + 1);
           
            double a = 100;
            double b = 200;
            double c = 0;

            c = calDelegate1.Invoke(a, b);
            Console.WriteLine(c);
            c = calDelegate2.Invoke(a, b);
            Console.WriteLine(c);
            c = calDelegate3.Invoke(a, b);
            Console.WriteLine(c);
            c = calDelegate4.Invoke(a, b);
            Console.WriteLine(c);
            c = calDelegate5.Invoke(a, b);
            Console.WriteLine(c);
        }
    }

    internal class Calculator
    {
        public void Report()
        {
            Console.WriteLine("I am a calculator");
        }

        public double Add(double a, double b)
        {
            return a + b;
        }

        public double Sub(double a, double b)
        {
            return a - b;
        }

        public double Mul(double a, double b)
        {
            return a * b;
        }

        public double Div(double a, double b)
        {
            return a / b;
        }
    }

}
custom delegate

  • 委托的一般使用

　　　　实例：将方法当作参数传递给另一个方法

　　　　解释：我们在方法体的内部，适用参数传递进来的委托，间接的调用封装在委托内的方法。形成了一种动态调用方法的结构。

　　　　　　正确使用1：模板方法，“借用” 指定的外部方法来产生结果 （在方法体中有一部分的空缺需要根据你传递的方法来完成）

        1. 相当于“填空题”
        2. 常位于代码的中部
        3. 常具有返回值　

　　　　　　正确使用2：回调(callback)方法，调用指定的外部方法 （类似于“提供商”，当你需要哪种服务的时候，可以根据不同的“提供商”来调用你需要的委托方法）

        1. 相当于“流水线” （我们在主调方法中，根据主调方法的条件来决定是否调用委托来回调委托封装的方法）
        2. 常位于代码的尾部
        3. 委托无返回值　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　模板方法实例：利用方法委托参数，我们可以在不改变某些核心逻辑代码的情况下，利用委托作为模板，我们可以调用不同的方法，以达到不同的效果，在我理解，这是除了多态或工厂模式的另外一种减小了耦合度，遵循了开闭原则，的一种代码高复用的实现形式。

什么是委托？
using System;
using System.Text.Json;

namespace LanguageLearn
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ProductFactory productFactory = new ProductFactory();
            WrapFactory wrapFactory = new WrapFactory();

            Func<Product> func1 = new Func<Product>(productFactory.MakePizza);
            Func<Product> func2 = new Func<Product>(productFactory.MakeToyCar);

            Box box1 = wrapFactory.WrapProduct(func1);
            Box box2 = wrapFactory.WrapProduct(func2);

            Console.WriteLine(JsonSerializer.Serialize<Box>(box1));
            Console.WriteLine(JsonSerializer.Serialize<Box>(box2));
        }
    }

    class Product
    {
        public string Name { get; set; }
    }

    class Box
    {
        public Product Product { get; set; }
    }

    class WrapFactory
    {
        public Box WrapProduct(Func<Product> GetProduct)
        {
            var box = new Box();
            box.Product = GetProduct.Invoke();
            return box;
        }
    }

    class ProductFactory
    {
        public Product MakePizza()
        {
            Product product = new Product();
            product.Name = "Pizza";
            return product;
        }

        public Product MakeToyCar()
        {
            Product product = new Product();
            product.Name = "ToyCar";
            return product;
        }
    }

}

// out put
//{ "Product":{ "Name":"Pizza"} }
//{ "Product":{ "Name":"ToyCar"} }
模板委托使用

　　　　回调方法实例：根据方法中的执行条件，我们可以按需的执行回调方法，回调方法通常是一些Action委托，可用与做一些记录或特殊方法的再次调用。

什么是委托？
using System;
using System.Text.Json;

namespace LanguageLearn
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ProductFactory productFactory = new ProductFactory();
            WrapFactory wrapFactory = new WrapFactory();

            Func<Product> func1 = new Func<Product>(productFactory.MakePizza);
            Func<Product> func2 = new Func<Product>(productFactory.MakeToyCar);

            Logger logger = new Logger();
            Action<Product> log = new Action<Product>(logger.Log);

            Box box1 = wrapFactory.WrapProduct(func1, log);
            Box box2 = wrapFactory.WrapProduct(func2, log);

            Console.WriteLine(JsonSerializer.Serialize<Box>(box1));
            Console.WriteLine(JsonSerializer.Serialize<Box>(box2));
        }
    }


    class Logger
    {
        public void Log(Product product)
        {
            Console.WriteLine($"Product {product.Name} created at {DateTime.UtcNow}, price is {product.Price}");
        }
    }

    class Product
    {
        public string Name { get; set; }
        public double Price { get; set; }
    }

    class Box
    {
        public Product Product { get; set; }
    }

    class WrapFactory
    {
        public Box WrapProduct(Func<Product> GetProduct, Action<Product> logCallBack)
        {
            var box = new Box();
            var product = GetProduct.Invoke();
            if (product.Price > 50)
            {
                logCallBack.Invoke(product);
            }
            box.Product = product;
            return box;
        }
    }

    class ProductFactory
    {
        public Product MakePizza()
        {
            Product product = new Product();
            product.Name = "Pizza";
            product.Price = 30;
            return product;
        }

        public Product MakeToyCar()
        {
            Product product = new Product();
            product.Name = "ToyCar";
            product.Price = 80;
            return product;
        }
    }

}

// out put
// Product ToyCar created at 10/10/2021 6:54:13 AM, price is 80
//{ "Product":{ "Name":"Pizza","Price":30} }
//{ "Product":{ "Name":"ToyCar","Price":80} }
回调委托使用

  • 委托的高阶使用

　　　　　　委托的单播和多播调用

　　　　　　委托的隐式异步调用以及显式异步调用

什么是委托？
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace LanguageLearn
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Student stu1 = new Student() { Id = 1, PenColor = ConsoleColor.Yellow };
            Student stu2 = new Student() { Id = 2, PenColor = ConsoleColor.Green };
            Student stu3 = new Student() { Id = 3, PenColor = ConsoleColor.Red };

            // 多播委托
            //Action action = new Action(stu1.DoHomeWork);
            //action += stu2.DoHomeWork;
            //action += stu3.DoHomeWork;
           
            Task task1 = new Task(new Action(stu1.DoHomeWork));
            Task task2 = new Task(new Action(stu2.DoHomeWork));
            Task task3 = new Task(new Action(stu3.DoHomeWork));

            task1.Start();
            task2.Start();
            task3.Start();

            // 显式线程调用
            //Action action1 = new Action(stu1.DoHomeWork);
            //Action action2 = new Action(stu2.DoHomeWork);
            //Action action3 = new Action(stu3.DoHomeWork);

            //Thread thread1 = new Thread(new ThreadStart(action1));
            //Thread thread2 = new Thread(new ThreadStart(action2));
            //Thread thread3 = new Thread(new ThreadStart(action3));

            //thread1.Start();
            //thread2.Start();
            //thread3.Start();

            // 隐式异步调用 在.NET FrameWork中被支持
            //action1.BeginInvoke(null, null);
            //action2.BeginInvoke(null, null);
            //action3.BeginInvoke(null, null);

            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Console.ForegroundColor = ConsoleColor.White;
                Console.WriteLine($"Main thread count {i}");
                Thread.Sleep(1000);
            }
        }
    }

    class Student
    {
        public int Id { get; set; }
        public ConsoleColor PenColor { get; set; }

        public void DoHomeWork()
        {
            for (int i = 1; i <= 3; i++)
            {
                Console.ForegroundColor = PenColor;
                Console.WriteLine($"Student {Id} doing homeworks {i} hour");
                Thread.Sleep(1000);
            }
        }
    }
}
委托的多播和异步

 

　　　　

　　　　

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