委託和事件在 .NET Framework 中的應用非常廣泛,然而,較好地理解委託和事件對很多接觸 C# 時間不長的人來說並不容易。它們就像是一道檻兒,過了這個檻的人,覺得真是太容易了,而沒有過去的人每次見到委託和事件就覺得心裡堵得慌,渾身不自在。本章中,我將由淺入深地講述什麼是委託、為什麼要使用委託、事件的由來、.NET Framework 中的委託和事件、委託中方法異常和逾時的處理、委託與非同步編程、委託和事件對Observer 設計模式的意義,對它們的編譯代碼也做了討論。
1.1 理解委託
1.1.1 將方法作為方法的參數
我們先不管這個標題如何的繞口,也不管委託究竟是個什麼東西,來看下面這兩個最簡單的方法,它們不過是在螢幕上輸出一句問候的話語:
public void GreetPeople(string name){ EnglishGreeting(name);} public void EnglishGreeting(string name){ Console.WriteLine("Good Morning, " + name);}
暫且不管這兩個方法有沒有什麼實際意義。GreetPeople 用於向某人問好,當我們傳遞代表某人姓名的 name 參數,比如說“Liker”進去的時候,在這個方法中,將調用 EnglishGreeting 方法,再次傳遞 name 參數,EnglishGreeting 則用於向螢幕輸出 “Good Morning, Liker”。
現在假設這個程式需要進行全球化,哎呀,不好了,我是中國人,我不明白“Good Morning”是什麼意思,怎麼辦呢。好吧,我們再加個中文版的問候方法:
public void ChineseGreeting(string name){ Console.WriteLine("早上好, " + name);}
這時候,GreetPeople 也需要改一改了,不然如何判斷到底用哪個版本的 Greeting 問候方法合適呢。在進行這個之前,我們最好再定義一個枚舉作為判斷的依據:
public enum Language{ English, Chinese}
public void GreetPeople(string name, Language lang){ switch (lang) { case Language.English: EnglishGreeting(name); break; case Language.Chinese: ChineseGreeting(name); break; }}
OK,儘管這樣解決了問題,但我不說大家也很容易想到,這個解決方案的可擴充性很差,如果日後我們需要再添加韓文版、日文版,就不得不反覆修改枚舉和GreetPeople() 方法,以適應新的需求。
在考慮新的解決方案之前,我們先看看 GreetPeople 的方法簽名:
public void GreetPeople(string name, Language lang);
我們僅看 string name,在這裡,string 是參數類型,name 是參數變數,當我們賦給 name 字串“Liker”時,它就代表“Liker”這個值;當我們賦給它“李志中”時,它又代表著“李志中”這個值。然後,我們可以在方法體內對這個 name 進行其他動作。哎,這簡直是廢話麼,剛學程式就知道了。
如果你再仔細想想,假如 GreetPeople() 方法可以接受一個參數變數,這個變數可以代表另一個方法,當我們給這個變數賦值EnglishGreeting 的時候,它代表著 EnglsihGreeting() 這個方法;當我們給它賦值ChineseGreeting 的時候,它又代表著ChineseGreeting() 法。我們將這個參數變數命名為 MakeGreeting,那麼不是可以如同給 name 賦值時一樣,在調用 GreetPeople()方法的時候,給這個MakeGreeting 參數也賦上值麼(ChineseGreeting 或者EnglsihGreeting 等)。然後,我們在方法體內,也可以像使用別的參數一樣使用MakeGreeting。但是,由於 MakeGreeting 代表著一個方法,它的使用方式應該和它被賦的方法(比如ChineseGreeting)是一樣的,比如:MakeGreeting(name);
好了,有了思路了,我們現在就來改改GreetPeople()方法,那麼它應該是這個樣子了:
public void GreetPeople(string name, *** MakeGreeting){ MakeGreeting(name);}
注意到 *** ,這個位置通常放置的應該是參數的類型,但到目前為止,我們僅僅是想到應該有個可以代表方法的參數,並按這個思路去改寫GreetPeople 方法,現在就出現了一個大問題:這個代表著方法的 MakeGreeting 參數應該是什麼類型的。
說明:這裡已不再需要枚舉了,因為在給MakeGreeting 賦值的時候動態地決定使用哪個方法,是 ChineseGreeting 還是EnglishGreeting,而在這個兩個方法內部,已經對使用“Good Morning”還是“早上好”作了區分。
聰明的你應該已經想到了,現在是委託該出場的時候了,但講述委託之前,我們再看看MakeGreeting 參數所能代表的 ChineseGreeting()和EnglishGreeting()方法的簽名:
public void EnglishGreeting(string name)
public void ChineseGreeting(string name)
如同 name 可以接受 String 類型的“true”和“1”,但不能接受bool 類型的true 和int 類型的1 一樣。MakeGreeting 的參數類型定義應該能夠確定 MakeGreeting 可以代表的方法種類,再進一步講,就是 MakeGreeting 可以代表的方法的參數類型和傳回型別。
於是,委託出現了:它定義了 MakeGreeting 參數所能代表的方法的種類,也就是 MakeGreeting 參數的類型。
本例中委託的定義:
public delegate void GreetingDelegate(string name);
與上面 EnglishGreeting() 方法的簽名對比一下,除了加入了delegate 關鍵字以外,其餘的是不是完全一樣。現在,讓我們再次改動GreetPeople()方法,如下所示:
public delegate void GreetingDelegate(string name);public void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting){ MakeGreeting(name);}
如你所見,委託 GreetingDelegate 出現的位置與 string 相同,string 是一個類型,那麼 GreetingDelegate 應該也是一個類型,或者叫類(Class)。但是委託的聲明方式和類卻完全不同,這是怎麼一回事。實際上,委託在編譯的時候確實會編譯成類。因為 Delegate 是一個類,所以在任何可以聲明類的地方都可以聲明委託。更多的內容將在下面講述,現在,請看看這個範例的完整代碼:
public delegate void GreetingDelegate(string name); class Program{ private static void EnglishGreeting(string name) { Console.WriteLine("Good Morning, " + name); } private static void ChineseGreeting(string name) { Console.WriteLine("早上好, " + name); } private static void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting) { MakeGreeting(name); } static void Main(string[] args) { GreetPeople("Liker", EnglishGreeting); GreetPeople("李志中", ChineseGreeting); Console.ReadLine(); }}
我們現在對委託做一個總結:委託是一個類,它定義了方法的類型,使得可以將方法當作另一個方法的參數來進行傳遞,這種將方法動態地賦給參數的做法,可以避免在程式中大量使用If … Else(Switch)語句,同時使得程式具有更好的可擴充性。
1.1.2 將方法綁定到委託
看到這裡,是不是有那麼點如夢初醒的感覺。於是,你是不是在想:在上面的例子中,我不一定要直接在 GreetPeople() 方法中給name 參數賦值,我可以像這樣使用變數:
static void Main(string[] args){ GreetPeople("Liker", EnglishGreeting); GreetPeople("李志中", ChineseGreeting); Console.ReadLine();}
而既然委託 GreetingDelegate 和類型 string 的地位一樣,都是定義了一種參數類型,那麼,我是不是也可以這麼使用委託。