深入理解C#委託及原理

一、委託

設想，如果我們寫了一個廚師做菜方法用來做菜，裡面有 拿菜、切菜、配菜、炒菜 四個環節，但編寫此方法代碼的人想讓 配菜 這個環節讓調用方法的人實現，換句話說，就是想在方法被調用時接收代碼 作為參數，在方法中執行這端傳進來的代碼。

但，怎麼為一個方法傳 代碼 進來呢。當然大家想到了傳遞介面方式來實現，咱先不討論介面，因為微軟為我們提供了一個叫做 【委託】 的類型。

 

（一）、委託基礎：

1.       先看看代碼：

(1).定一個方法：void SayHi(string name){Console.WriteLine(“Hi~”+name+”! ” );}

(2).聲明一種委託類型：delegate void DGSayHi(string uName);

(3).建立委託類型對象：DGSayHi dgObj = new DGSayHi(SayHi);//建構函式中傳入了方法

(4).執行委託：
dgObj(“JamesZou”); //調用委託(奇怪：對象加括弧 的方式調用。後面解釋。)
輸出：Hi~JamesZou!

 

2.       什麼是委託。
(1)概念：“C# 中的委託類似於 C 或 C++ 中的函數指標。使用委託使程式員可以將方法引用封裝在委派物件內。然後調用該委派物件就可以執行委派物件內方法引用指向的方法，而不必在編譯時間知道將調用哪個方法（如參數為委託類型的方法，也就是提供了為程式回調指定方法的機制）。”-- 引自MSDN

(2)通俗：就是一個能存放很多方法的指標的調用清單（但方法簽名必須和委託類型簽名一樣)，你一調用這個清單，那麼清單裡的所有的指標所對應的方法就會依次被執行。

(3)比方說：有三台機器A、C、D，點一個紅色按鈕就會運行。操作人員接到指令，要求在接到電話後分別開啟AD機器，然後然後工人就在接到電話後，先後開啟AD機器。（此例中的 三台機器就是方法，操作員，就可以看成是“委託”啦）

 

(4)概要圖例：
DGSayHi dgObj = new DGSayHi(SayHi);
dgObj(“James”); //調用委派物件，就會執行委派物件裡的方法。

3.       委託有什麼用。
A.能夠幫程式員在需要時，根據條件動態執行多個方法：(接上例代碼)

(1)定三個方法：
void SayHi(string name){Console.WriteLine(“Hi~”+name ); }
void DaZhaoHu(string name){ Console.WriteLine(“你好啊~”+name ); }
string OHaUo(string name){ Console.WriteLine(“OHaUo ~”+name ); return “JapHi”;}

(2)建立委託類型對象，並通過建構函式傳參方式向委派物件“註冊”第一個方法：
DGSayHi dgObj = new DGSayHi(SayHi);

(3)繼續“註冊兩個方法”：
dgObj+=DaZhaoHu;// (奇怪：對象之間用+=符號來操作。後面解釋)
//dgObj+=OhaUo;//注釋此行代碼，因為編譯時間報錯，OhaUo方法簽名與委託類型的簽名不一致(委託簽名無傳回值)。

 

      (4)執行委派物件：
dgObj(“James”); //執行了此委託中註冊的兩個方法
輸出：
Hi~James
你好啊~James

      
(5)概要圖例

B. 委託作為方法參數(回調方法機制)

(1).接上例代碼，再定義一個方法：
void DoTestDelegateFun(DGSayHi dgObj){dgObj(“鋼鐵俠”);}
(2).調用此方法：
DoTestDelegateFun(SayHi);//輸出：Hi~鋼鐵俠（奇怪：竟然直接傳方法了。後面解釋）

 

      C.委託文法糖

         (1).注意到上面有3個地方我們都覺得“奇怪”：
        a.調用委派物件dgObj(“JamesZou”);
        b.向委託註冊方法 dgObj+=DaZhaoHu;

              c.將方法作為參數 DoTestDelegateFun(SayHi);

         這些用法其實都是FW為我們提供的簡便文法(它們有個可愛的名字：文法糖)，在編譯時間由編譯器轉成完整的代碼：
        a. dgObj.Invoke(“JamesZou”);
        b. dgObj = (DGSayHi) Delegate.Combine(dgObj, new DGSayHi(this.DaZhaoHu));

//Combine方法將第二個參數，添加到dgObj中，並返回委派物件。
c. this.DoTestDelegateFun(new DGSayHi(this.SayHi));

         Delegate類、Invoke方法、Combine方法是哪來的呢。

（二）、委託原理

1.delegate 關鍵字

(1).概念：delegate 關鍵字用於聲明一個參考型別，該參考型別可用於封裝命名方法或匿名方法。

(2)編譯後產生的的中間代碼。 
請大家思考一下，關鍵字是類型嗎。不是。那編譯器遇到這個關鍵字做了什麼事情。藉助【IL反組譯工具】 我們來看一看：
a.開始-程式-如圖：
    
b.開啟專案檔夾下的bin\Debug檔案夾，找到程式集 CodeForFun.exe，拖入到【IL反組譯工具】介面中便可看到程式集的IL代碼：
找到我們定義了委託DGSayHi的類DelegateForFun，發現，裡面的 委託型別宣告 代碼
編譯前：delegate string DGSayHi(string uName);
變成了一個類：
   

單擊展開後我們再來看看：

   看出什麼了。
(I).繼承了System.MulticastDelegate。
(II).包含了構造方法、BeginInvoke、EndInvoke、Invoke方法。
也就是說此時，delegate代碼已經編譯成了如下代碼：
編譯後：
class DGSayHi:System.MulticastDelegate 
{
  public DelegateForFun();

     void Invoke(string value);

     IAsyncResult BeginInvoke(string value,AsyncCallback callback,Object object);

     void EndInvoke(IAsyncResult result);

}

(3)System.MulticastDelegate 類

下面我們來看看藉助.Net Reflector工具來查看類庫中的 MulticastDelegate 類

public abstract class MulticastDelegate : Delegate

由此我們可以看出繼承關係：DGSayHi –> MulticastDelegate–> Delegate

MulticastDelegate類中有3個重要的成員，其中兩個繼承自 Delegate  ：

a.三者的作用：

_methodPtr 裡儲存的就是 方法指標。

_target 裡用來儲存方法所在的對象。

_invocationList 其實使用時是個object數組，在註冊多個方法時，其他方法就儲存在此成員中，而它也就是 委託鏈 的關鍵容器。

 

          b.概要圖：

          圖中的委派物件 dgObj 在建立時建立了指向方法 SayHi的指標並儲存在 _methodPtr中；_target中儲存了SayHi方法所在的類的對象(比如我把這段代碼寫在表單裡按鈕的點擊方法中，那麼此時 _target就是 SayHi方法所在的表單對象)；_invocationList 中儲存了追加的兩個方法的指標，但這兩個方法指標都是分別被裝在 MuticastDelegate對象中。

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