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:
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);
};
5. 泛型委托的协变和逆变
常用泛型委托
- Action<in T,....>:有参数无返回值
- Func<in T1,...,out TResult>:有参数有返回值,最后一个类型参数为返回值类型
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:
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);
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);
/// <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;
/// <summary>
/// 触发事件
/// </summary>
/// <param name="e"></param>
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。