C#中的委托和事件
一、委托
1、什麼是委托
委托是面向對象的、類型安全的，是引用類型。使用delegate關鍵字進行定義。委托的本質就是一個類，繼承自System.MulticastDelegate，而它又派生自System.Delegate。裡面內置瞭幾個方法 ，可以在類的外面聲明委托，也可以在類的內部聲明委托。
對委托的使用：先定義，後聲明和實例化委托，然後作為參數傳遞給方法。
1.1 定義委托
下面是幾種委托定義的例子：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace MyDelegateDemo
{
// 也可以在類的外面定義委托
public delegate void NoReturnNoParaOutClass();
public class MyDelegate
{
// 聲明無參數無返回值的泛型委托
public delegate void NoReturnNoPara<T>(T t);
// 聲明無參數無返回值的委托
public delegate void NoReturnNoPara();
// 聲明有參數無返回值的委托
public delegate void NoReturnWithPara(int x, int y);
// 聲明無參數有返回值的委托
public delegate int WithReturnNoPara();
// 聲明有參數有返回值的委托
public delegate string WithReturnWithPara(out int x,ref int y);
}
}
1.2 聲明並實例化委托
實例化委托時參數傳遞的是一個方法，方法的簽名必須和委托的簽名一樣（即方法的返回值類型、參數列表的參數類型都必須和定義的委托一致）。
// 委托的實例化，DoNothing是一個方法 // NoReturnNoPara是定義的無參無返回值的委托，所以DoNothing方法也必須是無參無返回值的 NoReturnNoPara method = new NoReturnNoPara(DoNothing);
DoNothing()方法定義如下：
private void DoNothing()
{
Console.WriteLine("This is DoNothing");
}
1.3 委托實例的調用
// 調用委托 method.Invoke(); // Invoke也可以去掉 method();
註意：委托的調用和直接執行方法的效果是一樣的，例如：
// 調用委托 method.Invoke(); // Invoke也可以去掉 method(); // 直接執行方法 this.DoNothing();
在控制臺的Main()方法裡面，結果如下：
從截圖中能夠看出：三種方式的輸出結果都是一樣的。
2、委托類型和委托實例
委托類型：定義瞭委托實例可以調用的那類方法，具體來說，委托類型定義瞭方法的返回類型和參數類型，下面的代碼定義瞭一個委托類型：
// 規定瞭可以調用的方法的返回值類型是int，有一個類型為int的參數 delegate int Transformer(int x);
委托實例：把方法賦值給委托變量的時候就創建瞭委托實例，例如下面的代碼：
Transformer t =new Transformer(Square);
也可以簡寫為下面的形式：
Transformer t = Square;
Square是定義的一個方法，其方法定義如下：
int Square(int x)
{
return x*x;
}
委托的實例其實就是調用者的委托：調用者調用委托，然後委托調用目標方法，間接的把調用者和目標方法解耦合。
講到這裡可能有人會問：既然使用委托和直接調用方法的效果是一樣的，那為什麼還要使用委托呢，直接調用方法多麼簡單？下面先來看一個實際的例子。
先定義一個Student類，裡面有一些屬性和方法，Student類定義如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace MyDelegateDemo
{
public class Student
{
public int Id { get; set; }
public string Name { get; set; }
public int ClassId { get; set; }
public int Age { get; set; }
public static void Show()
{
Console.WriteLine("123");
}
}
}
然後使用集合初始化器的方式初始化一個List<Student>集合，填充一些測試數據：
private List<Student> GetStudentList()
{
#region 初始化數據
List<Student> studentList = new List<Student>()
{
new Student()
{
Id=1,
Name="老K",
ClassId=2,
Age=35
},
new Student()
{
Id=1,
Name="hao",
ClassId=2,
Age=23
},
new Student()
{
Id=1,
Name="大水",
ClassId=2,
Age=27
},
new Student()
{
Id=1,
Name="半醉人間",
ClassId=2,
Age=26
},
new Student()
{
Id=1,
Name="風塵浪子",
ClassId=2,
Age=25
},
new Student()
{
Id=1,
Name="一大鍋魚",
ClassId=2,
Age=24
},
new Student()
{
Id=1,
Name="小白",
ClassId=2,
Age=21
},
new Student()
{
Id=1,
Name="yoyo",
ClassId=2,
Age=22
},
new Student()
{
Id=1,
Name="冰亮",
ClassId=2,
Age=34
},
new Student()
{
Id=1,
Name="瀚",
ClassId=2,
Age=30
},
new Student()
{
Id=1,
Name="畢帆",
ClassId=2,
Age=30
},
new Student()
{
Id=1,
Name="一點半",
ClassId=2,
Age=30
},
new Student()
{
Id=1,
Name="小石頭",
ClassId=2,
Age=28
},
new Student()
{
Id=1,
Name="大海",
ClassId=2,
Age=30
},
new Student()
{
Id=3,
Name="yoyo",
ClassId=3,
Age=30
},
new Student()
{
Id=4,
Name="unknown",
ClassId=4,
Age=30
}
};
#endregion
return studentList;
}
現在有一個需求，找出List<Student>集合裡面年齡大於25的學生信息，代碼如下：
List<Student> studentList = this.GetStudentList();
//找出年齡大於25
List<Student> resultAge = new List<Student>();//準備容器
foreach (Student student in studentList)//遍歷數據源
{
if (student.Age > 25)//判斷條件
{
resultAge.Add(student);//滿足條件的放入容器
}
}
Console.WriteLine($"結果一共有{resultAge.Count()}個");
使用一個foreach循環很容易得到全部年紀大於25的學生，這時又提出瞭需求：找出name長度大於2的學生、找出Name長度大於2 而且年齡大於25 而且班級id是2的學生，代碼如下：
//找出Name長度大於2
List<Student> resultName = new List<Student>();
foreach (Student student in studentList)
{
if (student.Name.Length > 2)
{
resultName.Add(student);
}
}
Console.WriteLine($"結果一共有{resultName.Count()}個");
//找出Name長度大於2 而且年齡大於25 而且班級id是2
List<Student> result = new List<Student>();
foreach (Student student in studentList)
{
if (student.Name.Length > 2 && student.Age > 25 && student.ClassId == 2)
{
result.Add(student);
}
}
Console.WriteLine($"結果一共有{result.Count()}個");
觀察上面的代碼，你會發現裡面有很多重復的代碼：每次都要先準備一個查詢結果集的集合，然後遍歷數據源，判斷條件，把滿足條件的放入到集合中。可不可以把上面的代碼進行優化呢？請看下面的代碼：
private List<Student> GetList(List<Student> source, int type)
{
List<Student> result = new List<Student>();
foreach (Student student in source)
{
switch(type)
{
case 1:
if (student.Age > 25)
{
result.Add(student);
}
break;
case 2:
if (student.Name.Length > 2)
{
result.Add(student);
}
break;
case 3:
if (student.Name.Length > 2 && student.Age > 25 && student.ClassId == 2)
{
result.Add(student);
}
break;
}
}
return result;
}
在上面這段代碼中，每次根據不同的type類型執行不同的判斷條件，這樣看起來可以把一些重復的代碼進行瞭重用，但是這樣又會有其他的問題：所有的判斷邏輯都寫在瞭一起，如果又增加瞭一種type類型或者判斷邏輯改變瞭，就要修改整個代碼，違反瞭開閉原則。
仔細觀察上面的這段代碼：GetList()方法需要傳入一個int類型的參數，根據不同的參數，執行對應的邏輯。那麼可不可以直接傳遞邏輯進來呢？邏輯就是方法，也就是說能不能傳遞一個方法進來。可能有人會問題，方法都是進行調用啊，怎麼能進行傳遞呢？答案是肯定的：那就是使用上面講到的委托。
以查詢年齡大於25的學生為例：邏輯就是判斷學生的年齡是否大於25，返回一個bool值，如果大於25就添加到集合中，根據邏輯，可以得到下面的方法：
private bool Than(Student student)
{
return student.Age > 25;
}
根據這個方法的簽名可以定義如下的委托：
// 定義委托 public delegate bool ThanDelegate(Student student);
修改上面GetList的方法，把委托作為參數傳遞進來：
private List<Student> GetListDelegate(List<Student> source, ThanDelegate method)
{
List<Student> result = new List<Student>();
foreach (Student student in source)
{
// 調用委托
if (method.Invoke(student))
{
result.Add(student);
}
}
return result;
}
實例化委托：
// 實例化委托
ThanDelegate method = new ThanDelegate(this.Than);
List<Student> resultDele = this.GetListDelegate(studentList, method);
Console.WriteLine($"結果一共有{resultDele.Count()}個");
另外兩個可以定義如下的方法：
/// <summary>
/// 查詢Name長度大於2
/// </summary>
/// <param name="student"></param>
/// <returns></returns>
private bool LengthThan(Student student)
{
return student.Name.Length > 2;
}
/// <summary>
/// 查詢Name長度大於2 而且年齡大於25 而且班級id是2
/// </summary>
/// <param name="student"></param>
/// <returns></returns>
private bool AllThan(Student student)
{
return student.Name.Length > 2 && student.Age > 25 && student.ClassId == 2;
}
實例化委托如下：
//Name長度大於2
ThanDelegate nameMethod = new ThanDelegate(LengthThan);
List<Student> nameList= this.GetListDelegate(studentList, nameMethod);
Console.WriteLine($"Name長達大於2的結果一共有{nameList.Count()}個");
//Name長度大於2 而且年齡大於25 而且班級id是2
ThanDelegate allMethod = new ThanDelegate(AllThan);
List<Student> allList = this.GetListDelegate(studentList, allMethod);
Console.WriteLine($"Name長度大於2 而且年齡大於25 而且班級id是2的結果一共有{nameList.Count()}個");
觀察GetListDelegate這個方法：保留瞭以前公用的代碼：準備一個結果集的集合、循環遍歷數據源，把符合條件的學生添加到結果集中，而判斷邏輯放到瞭單獨的一個方法中，如果判斷邏輯改變瞭或者需要增加新的判斷邏輯，隻需要修改原有的判斷邏輯或者新增判斷邏輯即可，這樣可以做到不需要修改GetListDelegate()這個方法，很好的符合開不原則。
可以總結出委托的一個應用：委托可以解除公用邏輯(準備結果集的集合、循環遍歷數據源，添加到結果集中)和具體的業務邏輯(例如判斷年齡大於25)的耦合，可以減少重復的代碼。
2、多種途徑實例化委托
委托實例化的時候不僅可以傳入當前類型的普通方法，還可以傳入靜態、實例方法等，例如：
// 傳入當前類型的普通方法 NoReturnNoPara method = new NoReturnNoPara(DoNothing); // 傳入當前類型的靜態方法 NoReturnNoPara methodStatic = new NoReturnNoPara(DoNothingStatic); // 傳入其他類型的靜態方法 NoReturnNoPara methodOtherStaitc = new NoReturnNoPara(Student.StudyAdvanced); // 傳入其他類型的普通方法 NoReturnNoPara methodOther = new NoReturnNoPara(new Student().Study);
其中DoNothingStatic()方法定義如下：
private void DoNothingStatic()
{
Console.WriteLine("This is DoNothingStatic");
}
Student類的靜態方法和實例方法定義如下：
public static void StudyAdvanced()
{
Console.WriteLine("歡迎學習高級班課程");
}
public void Study()
{
Console.WriteLine("學習");
}
總結：實例化委托時傳入的方法隻有一個要求：方法的簽名和委托的簽名一樣，即返回值類型和參數列表一致，無論該方法來自於當前類型的普通方法、靜態方法或者其他類型的實例方法和靜態方法。
3、鏈式委托
鏈式委托也被稱為“多播委托”，其本質是一個由多個委托組成的鏈表。我們知道，所有的自定義委托都繼承自System.MulticastDelegate類，這個類就是為鏈式委托而設計的。當兩個及以上的委托被鏈接到一個委托鏈時，調用頭部的委托將導致該鏈上的所有委托方法都被執行。
像上面實例化委托的時候，一個委托類型的變量隻能保存一個方法，使用多播委托，一個委托類型的變量可以保存多個方法，多播委托可以增加、減少委托，Invoke的時候可以按順序執行。
+= 為委托實例按順序增加方法，形成方法鏈，Invoke時，按順序依次執行，例如下面的代碼：
// 實例化委托 NoReturnNoPara method = new NoReturnNoPara(DoNothing); method += new NoReturnNoPara(this.DoNothing); method += new NoReturnNoPara(DoNothingStatic); method += new NoReturnNoPara(Student.StudyAdvanced); method += new NoReturnNoPara(new Student().Study); method.Invoke();
+=委托的最後輸出結果是什麼是？請看下面的截圖：
可以看到，調用頭部的委托導致瞭所有委托方法的執行。為委托+=增加方法讓我們看起來像是委托被修改瞭，其實它們並沒有被修改。事實上，委托是不變的。在給委托增加或移除方法時，實際發生的是創建瞭一個新的委托。
從上面的截圖中可以看出：多播委托的執行結果是把所有傳入的方法都執行一遍，而且是按照實例化時傳入方法的順序依次執行的。(上面傳入瞭兩次當前類型的DoNoThing方法，所以會執行兩邊。)
-= 為委托實例移除方法，從方法鏈的尾部開始匹配，遇到第一個完全吻合的，移除且隻移除一個，沒有也不異常。
method -= new NoReturnNoPara(this.DoNothing); method -= new NoReturnNoPara(DoNothingStatic); method -= new NoReturnNoPara(Student.StudyAdvanced); method -= new NoReturnNoPara(new Student().Study); method.Invoke();
移除委托的執行結果是什麼呢？在上面添加委托的時候傳入瞭5個方法，移除委托的時候移除瞭4個方法，應該隻會執行DoNothing()這一個方法，是這樣的嗎？看看下面的運行結果：
從截圖中可以看出，最後的結果和我們猜測的結果不同，除瞭執行DoNothing()方法以外，還執行瞭Study()方法，但是添加的時候我們隻添加瞭一個Study()方法，而且後面又移除掉瞭，那為什麼還會執行這個方法呢？原因是因為添加和移除時候不是同一個實例的Study()方法(添加和移除的時候都是new瞭一個新實例)，所以移除的時候不會被移除掉。怎麼證明上面的原因是否正確呢？請看下面的代碼：
Console.WriteLine("***多播委托添加方法***");
// 實例化一個Student對象
Student student = new Student();
// 實例化委托
NoReturnNoPara method = new NoReturnNoPara(DoNothing);
method += new NoReturnNoPara(this.DoNothing);
method += new NoReturnNoPara(DoNothingStatic);
method += new NoReturnNoPara(Student.StudyAdvanced);
method += new NoReturnNoPara(new Student().Study);
method += new NoReturnNoPara(student.Study);
method.Invoke();
Console.WriteLine("***下面是多播委托移除方法***");
//-= 為委托實例移除方法，從方法鏈的尾部開始匹配，遇到第一個完全吻合的，移除且隻移除一個，沒有也不異常
method -= new NoReturnNoPara(this.DoNothing);
method -= new NoReturnNoPara(DoNothingStatic);
method -= new NoReturnNoPara(Student.StudyAdvanced);//不是同一個實例，所以是不同的方法
method -= new NoReturnNoPara(student.Study);
method.Invoke();
查看運行結果：
從運行結果中可以看出上面的原因是正確的。
註意：多播委托不能異步調用(即調用BeginInvoke())，因為多播委托裡面有很多方法，異步調用的時候不知道該怎樣執行，是把所有方法同步執行呢還是按照順序依次執行呢，BeginInvoke不知道該如何調用，所以多播委托不能直接調用BeginInvoke()方法。那如果我想使用該怎麼辦呢？可以使用GetInvocationList()方法，F12查看GetInvocationList()方法的定義：
那麼可以使用如下的代碼：
foreach(NoReturnNoPara item in method.GetInvocationList())
{
item.Invoke();
}
上面的多播委托例子中一直都是使用的沒有返回值的委托，如果是有返回值的委托，那麼返回值是什麼呢？請看下面的例子：
先定義幾個有返回值的方法：
private int GetSomething()
{
return 1;
}
private int GetSomething2()
{
return 2;
}
private int GetSomething3()
{
return 3;
}
實例化委托：
WithReturnNoPara methodWithReturn = new WithReturnNoPara(this.GetSomething);
methodWithReturn += new WithReturnNoPara(this.GetSomething2);
methodWithReturn += new WithReturnNoPara(this.GetSomething3);
int iResult = methodWithReturn.Invoke();
Console.WriteLine("返回值:"+iResult.ToString());
運行程序查看結果：
從截圖中可以看出：帶返回值的多播委托的結果是最後添加的方法的返回值。中間方法的返回值都會被丟棄。
總結：多播委托一般用來調用無返回值的方法，不用來調用有返回值的方法，因為有返回值的多播委托中間的結果都會被丟棄掉。
總結
我們可以對委托做如下的總結：
- 委托是不可變的。
- 使用+=或-=操作符時，實際上是創建瞭新的委托實例，並把它賦給當前的委托變量。
- 如果多播委托的返回類型不是void，那麼調用者從最後一個被調用的方法來接收返回值，前面的方法仍然會被調用，但是其返回值就被棄用瞭。
- 所有的委托類型都派生於System.MulticastDelegate，而它又派生於System.Delegate。
- C#會把作用於委托的+、-、+=、-=操作編譯成使用System.Delegate的Combine和Remove兩個靜態方法。
二、事件
1、什麼是事件
事件是帶event關鍵字的委托的實例。
2、如何聲明事件
// 聲明委托 public delegate void MiaoDelegate(); // 聲明事件 public event MiaoDelegate MiaoDelegateHandlerEvent;
3、委托和事件的區別和聯系
委托是一個類型，例如Student類。
事件是委托類型的一個實例，例如具體的一個學生。
4、為什麼要是有事件
事件不能直接執行Invoke()方法，可以限制變量被外部調用或者直接賦值。
註意：即使是在子類中，事件也不能調用Invoke()方法。
三、委托和事件的應用
來看下面的一個例子：
有一個Cat類，裡面有一個Miao()的方法，貓叫瞭一聲，然後觸發一系列的後續動作，通常的實現代碼如下：
public void Miao()
{
Console.WriteLine("{0} Miao", this.GetType().Name);
new Mouse().Run();
new Baby().Cry();
new Mother().Wispher();
new Father().Roar();
new Neighbor().Awake();
new Stealer().Hide();
new Dog().Wang();
}
調用Miao()方法：
// 實例化 Cat cat = new Cat(); cat.Miao();
上面的代碼可以實現上述的需求，但是這段代碼耦合性很強，因為是在Miao()方法裡面直接調用別的實例的方法，以後無論是增加或者修改、調整方法的調用順序，都要修改Miao()方法，使得Miao()方法不穩定。
下面使用委托來優化上面的代碼：
// 聲明委托
public delegate void MiaoDelegate();
public MiaoDelegate MiaoDelegateHandler;
public void MiaoNew()
{
Console.WriteLine("{0} MiaoNew", this.GetType().Name);
if (this.MiaoDelegateHandler != null)
{
this.MiaoDelegateHandler.Invoke();
}
}
調用：
Cat cat = new Cat(); // 多播委托 cat.MiaoDelegateHandler += new MiaoDelegate(new Mouse().Run); cat.MiaoDelegateHandler += new MiaoDelegate(new Baby().Cry); cat.MiaoDelegateHandler += new MiaoDelegate(new Mother().Wispher); cat.MiaoDelegateHandler += new MiaoDelegate(new Brother().Turn); cat.MiaoDelegateHandler += new MiaoDelegate(new Father().Roar); cat.MiaoDelegateHandler += new MiaoDelegate(new Neighbor().Awake); cat.MiaoDelegateHandler += new MiaoDelegate(new Stealer().Hide); cat.MiaoDelegateHandler += new MiaoDelegate(new Dog().Wang); cat.MiaoNew();
上面的委托也可以改為事件實現：
// 聲明事件
public event MiaoDelegate MiaoDelegateHandlerEvent;
public void MiaoNewEvent()
{
Console.WriteLine("{0} MiaoNewEvent", this.GetType().Name);
if (this.MiaoDelegateHandlerEvent != null)
{
this.MiaoDelegateHandlerEvent.Invoke();
}
}
調用：
Cat cat = new Cat(); cat.MiaoDelegateHandlerEvent += new MiaoDelegate(new Mouse().Run); cat.MiaoDelegateHandlerEvent += new MiaoDelegate(new Baby().Cry); cat.MiaoDelegateHandlerEvent += new MiaoDelegate(new Mother().Wispher); cat.MiaoDelegateHandlerEvent += new MiaoDelegate(new Brother().Turn); cat.MiaoDelegateHandlerEvent += new MiaoDelegate(new Father().Roar); cat.MiaoDelegateHandlerEvent += new MiaoDelegate(new Neighbor().Awake); cat.MiaoDelegateHandlerEvent += new MiaoDelegate(new Stealer().Hide); cat.MiaoDelegateHandlerEvent += new MiaoDelegate(new Dog().Wang); cat.MiaoNewEvent();
到此這篇關於C#委托和事件的文章就介紹到這瞭。希望對大傢的學習有所幫助，也希望大傢多多支持WalkonNet。