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C#教程之关于委托和事件的使用

原文：https://www.codeproject.com/articles/85296/important-uses-of-delegates-and-events

原文作者： Shivprasad koirala

介绍

在这篇文章中，我们会尝试着去理解delegate能解决什么样的问题，然后会在实例中去使用。之后，我们要进一步理解多播委托的概念以及事件是如何封装委托的。最终，我们要明白事件和委托的不同，学会如何异步调用委托。

在文章的最后，我们能能总结出委托的六种重要用处。

方法和函数的抽象问题

在讲委托之前，让我们先搞明白委托到底能解决什么问题。下面是一个很简单的类“ClsMaths”，它只有一个方法“Add”。这个类会被一个简单的客户端消费（调用）。假设过了一段时间之后，现在客户端对ClsMaths这个类有了新的需求：添加一个"Subtration"方法。那么，按之前的做法，我们需要修改客户端已添加对新方法的调用代码。

换句话说， ClsMaths的一个新增方法导致了客户端的重新编译。

简单来说，问题出现了：功能类和消费类之间存在了紧耦合。所以如何解决？

我们可以选择使用委托作为中间件（垫片），消费类不再是直接调用实现类的方法，而是调用一个虚拟指针（委托），让委托去调用真正的执行方法。这样，我们就把消费类和具体实现方法解耦了。

译者注，他这里的ClsMaths类只有四个方法加减乘除，作者使用了一个委托变量来调用4个方法，所以这里确实做到了解耦。

稍后你就可以看到因为抽象指针的作用，ClsMath的修改将不会对消费类产生任何影响。这里的抽象指针就是委托啦。

/** 题外话，上图提到的Balsamiq Mockups是一个很棒的软件，可以用来画UI效果图，我喜欢用来画流程图（稍显不如visio方便，但是阅读和美观效果完爆之） **/

如何创建一个委托

创建一个委托只要四步：定义，创建，引用，调用（和C# in depth 中的说法一致）

第一步是定义一个和函数有同样返回类型、输入参数的委托，例如下面的Add函数有2个int类型输入参数以及一个int类型的输入参数。

1 private int Add(int i,int y)
2 {
3     return i + y;
4 }

对此，我们可以定义如下的委托：

1 // Declare delegate
2 public delegate int PointetoAddFunction(int i,int y);

注意，返回类型和输入类型要兼容，否则会报错。

下一步就是创建一个委托类型的变量喽：

1 // Create delegate reference
2 PointetoAddFunction myptr = null;

最后就是调用了：

1 // Invoke the delegate
2 myptr.Invoke(20, 10)

下图为实例代码：

如何使用委托解决抽象指针问题

为了解耦算法的变化，我们使用一个抽象的指针指向所有的算法：（因为这四个方法的格式是一致的）

第一步，在实现类中定义一个委托如下：（注意输入输出参数的格式）

1 public class clsMaths
2 {
3 　　public delegate int PointerMaths(int i, int y);
4 }

第二步，定义一个返回委托的函数用以暴露具体实现方法给消费类：

 1 public class clsMaths
 2 {
 3 　　public delegate int PointerMaths(int i, int y);
 4 
 5 　　public PointerMaths getPointer(int intoperation)
 6 　　{
 7 　　　　PointerMaths objpointer = null;
 8 　　　　if (intoperation == 1)
 9 　　　　{
10 　　　　　　objpointer = Add;
11 　　　　}
12 　　　　else if (intoperation == 2)
13 　　　　{
14 　　　　　　objpointer = Sub;
15 　　　　}
16 　　　　else if (intoperation == 3)
17 　　　　{
18 　　　　　　objpointer = Multi;
19 　　　　}
20 　　　　else if (intoperation == 4)
21 　　　　{
22 　　　　　　objpointer = Div;
23 　　　　}
24 　　　　return objpointer;
25 　　}
26 }

下面就是完整的代码，所有的具体实现函数都被标记为private，只有委托和暴露委托的函数是public的。

 1 public class clsMaths
 2 {
 3 　　public delegate int PointerMaths(int i, int y);
 4 
 5 　　public PointerMaths getPointer(int intoperation)
 6 　　{
 7 　　　　PointerMaths objpointer = null;
 8 　　　　if (intoperation == 1)
 9 　　　　{
10 　　　　　　objpointer = Add;
11 　　　　}
12 　　　　else if (intoperation == 2)
13 　　　　{
14 　　　　　　objpointer = Sub;
15 　　　　}
16 　　　　else if (intoperation == 3)
17 　　　　{
18 　　　　　　objpointer = Multi;
19 　　　　}
20 　　　　else if (intoperation == 4)
21 　　　　{
22 　　　　　　objpointer = Div;
23 　　　　}
24 　　　　return objpointer;
25 　　}
26 
27 　　private int Add(int i, int y)
28 　　{
29 　　　　return i + y;
30 　　}
31　　 private int Sub(int i, int y)
32 　　{
33 　　　　return i - y;
34 　　}
35 　　private int Multi(int i, int y)
36 　　{
37 　　　　return i * y;
38 　　}
39　　 private int Div(int i, int y)
40 　　{
41 　　　　return i / y;
42 　　}
43 }

所以消费类的调用就和具体实现方法没有耦合了：

1 int intResult = objMath.getPointer(intOPeration).Invoke(intNumber1,intNumber2);

多播委托

在我们之前的例子中，我们已经知道了如何创建委托变量和绑定具体实现方法到变量上。但实际上，我们可以给一个委托附上若干个具体实现方法。如果我们调用这样的委托，那么附到委托上的函数会顺序执行。（至于如果函数有返回值，那么只有最后一个函数的返回值会被捕捉到）

1 // Associate method1
2 delegateptr += Method1;
3 // Associate Method2
4 delegateptr += Method2;
5 // Invoke the Method1 and Method2 sequentially
6 delegateptr.Invoke();

所以，我们可以在“发布者/消费者”模式中使用多播委托。例如，我们的应用中需要不同类型的错误日志处理方式，当错误发生时，我们需要把错误信息广播给不同的组件进行不同的处理。（如下图）

多播委托的简单例子

我们可以通过下面这个例子更好的理解多播委托。在这个窗体项目中，我们有“Form1”, “Form2”, “Form3”。

“Form1中有一个多播委托来把动作的影响传递到“Form2”和“Form3”中。

在"Form1"中，我们首先定义一个委托以及委托变量，这个委托是用来传递动作的影响到其他Form中的。

1 // Create a simple delegate
2 public delegate void CallEveryOne();
3 
4 // Create a reference to the delegate
5 public CallEveryOne ptrcall=null;
6 // Create objects of both forms
7 
8 public Form2 obj= new Form2();
9 public Form3 obj1= new Form3();

在“Form1”的Form_Load函数中，我们调用其他的Forms；把其他表单中的CallMe方法附加到“Form1”的委托中。

1 private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
2 {
3 　　// Show both the forms
4 　　obj.Show();
5 　　obj1.Show();
6 　　// Attach the form methods where you will make call back
7 　　ptrcall += obj.CallMe;
8 　　ptrcall += obj1.CallMe;
9 }

最终，我们在"Form1"的按钮点击函数中调用委托（多播的）：

1 private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
2 {
3 　　// Invoke the delegate
4　　 ptrcall.Invoke();
5 }

多播委托的问题 -- 暴露过多的信息

上面例子的第一个问题就是，消费者并没有权利来选择订阅或是不订阅，因为这个过程是由“Form1”也就是发布者来决定的。

我们可以用其他方式，把委托传递给消费者，让消费者来决定他们要不要订阅来自发布者（Form1）的多播委托。但是，这种做法会引发另个问题：破坏封装。如果我们把委托暴露给消费者，就意味着委托完全裸露在了消费者面前。

事件 -- 委托的封装

事件能解决委托的封装问题。事件包裹在委托之外，使得消费者只能接收但不会有委托的完全控制权。

下图是对这一概念的图解：

1. 具体的实现方法被委托抽象和封装了

2. 委托被多播委托进一步封装了以提供广播的效果

3. 事件进一步封装了多播委托

实现事件

我们来把多播委托的例子改造成事件的方式。第一步是在发布者“Form1”中定义委托和委托类型的事件；下面就是对应的代码块，请注意关键字event。我们定义了一个委托“CallEveryone”, 然后定义了一个委托类型的事件“EventCallEveryone”。

1 public delegate void CallEveryone();
2 public event CallEveryone EventCallEveryOne;

从发布者“Form1”中创建“Form2”和“Form3”的对象，然后把当前这个“Form1”对象传到“Form2”、 "Form3"中，这样 2、 3就可以监听事件了。

1 Form2 obj = F new Form2();
2 obj.obj = this;
3 Form3 obj1 = new Form3();
4 obj1.obj = this;
5 obj.Show();
6 obj1.Show();
7 EventCallEveryOne();

在消费者这边， “Form2”和“Form3”自主决定是否把具体某个方法付到事件上。

1 obj.EventCallEveryOne += Callme;

这段代码的执行结果将会和我们上文的多播委托的例子结果一样。

委托和事件的不同

所以，如果事件不是委托的语法糖那么他们之间的区别在哪？我们在上文中已经提到了一个主要的区别：事件比委托多了一层封装。因此，如果我们传递委托，那么消费者接受的是一个赤裸裸的委托，用户可以修改委托的信息。而我们使用事件，那么用户只能监听事件而不能修改它。

函数的异步委托调用

委托的另一种用法是异步函数的调用。你能够异步的调用委托指向的函数。

异步调用意味着客户端调用委托之后，代码的控制权又立即回到了客户端手中以继续执行后续的代码。

委托携带者调用者的信息在parallel的线程池中启用新的线程执行具体的函数，当委托执行结束后，它会发出信息通知客户端（调用者）。

为了能够异步得调用函数，我们需要call “begininvoke”方法。在“begininvoke”方法中，我们需要为委托提供一个回调函数。如下图的CallbackMethod。

1 delegateptr.BeginInvoke(new AsyncCallback(CallbackMethod), delegateptr);

下面的代码段就是一个回调函数的demo，这段代码会在委托中的函数执行完成之后被立即调用。

1 static void CallbackMethod(IAsyncResult result)
2 {
3 　　int returnValue = flusher.EndInvoke(result);
4 }

总结委托的用法

委托有5种重要的使用方式：（译者注：原文写的6种，我只看到了5种）

1. 抽象、封装一个方法（匿名调用）

这是委托最重要的功能，它帮助我们定义一个能够指向函数的抽象的指针。同时，这个指针还可以指向其他符合其规范的函数。

开头的时候我们展示的一个math类，之后我们使用一个抽象指针就把该math类中添加的所有函数都包括在内了。这个例子就很好的说明了委托的这一使用方法。

2. 回调机制

客户端可以使用委托来创建回调函数。

3. 异步执行

使用BeginInvoke 和 EndInvoke 我们可以异步得调用所有的委托。

4. 多点广播

有的时候，我们希望能够让函数顺序执行，那么多播委托就可以做到这一点。

5. 事件

事件可以帮助我们方便的建立发布/订阅模式。

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