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C#中的委托和事件

 更新時間:2022年03月09日 09:54:39   作者:.NET開發(fā)菜鳥  
這篇文章介紹了C#中的委托和事件,文中通過示例代碼介紹的非常詳細。對大家的學習或工作具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下

一、委托

1、什么是委托

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。里面內置了幾個方法 ,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,后聲明和實例化委托,然后作為參數(shù)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(shù)無返回值的泛型委托
        public delegate void NoReturnNoPara<T>(T t);
        // 聲明無參數(shù)無返回值的委托
        public delegate void NoReturnNoPara();
        // 聲明有參數(shù)無返回值的委托
        public delegate void NoReturnWithPara(int x, int y);
        // 聲明無參數(shù)有返回值的委托
        public delegate int WithReturnNoPara();
        // 聲明有參數(shù)有返回值的委托
        public delegate string WithReturnWithPara(out int x,ref int y);
    }
}

1.2 聲明并實例化委托

實例化委托時參數(shù)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(shù)列表的參數(shù)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();

注意:委托的調用和直接執(zhí)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(zhí)行方法
this.DoNothing();

在控制臺的Main()方法里面,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:定義了委托實例可以調用的那類方法,具體來說,委托類型定義了方法的返回類型和參數(shù)類型,下面的代碼定義了一個委托類型:

// 規(guī)定了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(shù)
delegate  int Transformer(int x);

委托實例:把方法賦值給委托變量的時候就創(chuàng)建了委托實例,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,然后委托調用目標方法,間接的把調用者和目標方法解耦合。

講到這里可能有人會問:既然使用委托和直接調用方法的效果是一樣的,那為什么還要使用委托呢,直接調用方法多么簡單?下面先來看一個實際的例子。

先定義一個Student類,里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");
        }
    }
}

然后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(shù)據(jù):

private List<Student> GetStudentList()
{
            #region 初始化數(shù)據(jù)
            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(xiàn)在有一個需求,找出List<Student>集合里面年齡大于25的學生信息,代碼如下:

List<Student> studentList = this.GetStudentList();
//找出年齡大于25
List<Student> resultAge = new List<Student>();//準備容器
foreach (Student student in studentList)//遍歷數(shù)據(jù)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(huán)很容易得到全部年紀大于25的學生,這時又提出了需求:找出name長度大于2的學生、找出Name長度大于2 而且年齡大于25 而且班級id是2的學生,代碼如下:

//找出Name長度大于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長度大于2 而且年齡大于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(fā)現(xiàn)里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,然后遍歷數(shù)據(jù)源,判斷條件,把滿足條件的放入到集合中??刹豢梢园焉厦娴拇a進行優(yōu)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(jù)不同的type類型執(zhí)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了重用,但是這樣又會有其他的問題:所有的判斷邏輯都寫在了一起,如果又增加了一種type類型或者判斷邏輯改變了,就要修改整個代碼,違反了開閉原則。

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(shù),根據(jù)不同的參數(shù),執(zhí)行對應的邏輯。那么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,怎么能進行傳遞呢?答案是肯定的:那就是使用上面講到的委托。

以查詢年齡大于25的學生為例:邏輯就是判斷學生的年齡是否大于25,返回一個bool值,如果大于25就添加到集合中,根據(jù)邏輯,可以得到下面的方法:

private bool Than(Student student)
{
      return student.Age > 25;
}

根據(jù)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(shù)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長度大于2
/// </summary>
/// <param name="student"></param>
/// <returns></returns>
private bool LengthThan(Student student)
{
      return student.Name.Length > 2;
}

/// <summary>
/// 查詢Name長度大于2 而且年齡大于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長度大于2
ThanDelegate nameMethod = new ThanDelegate(LengthThan);
List<Student> nameList= this.GetListDelegate(studentList, nameMethod);
Console.WriteLine($"Name長達大于2的結果一共有{nameList.Count()}個");

//Name長度大于2 而且年齡大于25 而且班級id是2
ThanDelegate allMethod = new ThanDelegate(AllThan);
List<Student> allList = this.GetListDelegate(studentList, allMethod);
Console.WriteLine($"Name長度大于2 而且年齡大于25 而且班級id是2的結果一共有{nameList.Count()}個");

觀察GetListDelegate這個方法:保留了以前公用的代碼:準備一個結果集的集合、循環(huán)遍歷數(shù)據(jù)源,把符合條件的學生添加到結果集中,而判斷邏輯放到了單獨的一個方法中,如果判斷邏輯改變了或者需要增加新的判斷邏輯,只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(huán)遍歷數(shù)據(jù)源,添加到結果集中)和具體的業(yè)務邏輯(例如判斷年齡大于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(tài)、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(tài)方法
NoReturnNoPara methodStatic = new NoReturnNoPara(DoNothingStatic);
// 傳入其他類型的靜態(tài)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(tài)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只有一個要求:方法的簽名和委托的簽名一樣,即返回值類型和參數(shù)列表一致,無論該方法來自于當前類型的普通方法、靜態(tài)方法或者其他類型的實例方法和靜態(tài)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(zhí)行。

像上面實例化委托的時候,一個委托類型的變量只能保存一個方法,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(zhí)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(zhí)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();

+=委托的最后輸出結果是什么是?請看下面的截圖:

可以看到,調用頭部的委托導致了所有委托方法的執(zhí)行。為委托+=增加方法讓我們看起來像是委托被修改了,其實它們并沒有被修改。事實上,委托是不變的。在給委托增加或移除方法時,實際發(fā)生的是創(chuàng)建了一個新的委托。

從上面的截圖中可以看出:多播委托的執(zhí)行結果是把所有傳入的方法都執(zhí)行一遍,而且是按照實例化時傳入方法的順序依次執(zhí)行的。(上面?zhèn)魅肓藘纱萎斍邦愋偷腄oNoThing方法,所以會執(zhí)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,移除且只移除一個,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(zhí)行結果是什么呢?在上面添加委托的時候傳入了5個方法,移除委托的時候移除了4個方法,應該只會執(zhí)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,最后的結果和我們猜測的結果不同,除了執(zhí)行DoNothing()方法以外,還執(zhí)行了Study()方法,但是添加的時候我們只添加了一個Study()方法,而且后面又移除掉了,那為什么還會執(zhí)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了一個新實例),所以移除的時候不會被移除掉。怎么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,移除且只移除一個,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。

注意:多播委托不能異步調用(即調用BeginInvoke()),因為多播委托里面有很多方法,異步調用的時候不知道該怎樣執(zhí)行,是把所有方法同步執(zhí)行呢還是按照順序依次執(zhí)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么辦呢?可以使用GetInvocationList()方法,F(xiàn)12查看GetInvocationList()方法的定義:

那么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,那么返回值是什么呢?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后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(chuàng)建了新的委托實例,并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,那么調用者從最后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了。
  • 所有的委托類型都派生于System.MulticastDelegate,而它又派生于System.Delegate。
  • C#會把作用于委托的+、-、+=、-=操作編譯成使用System.Delegate的Combine和Remove兩個靜態(tài)方法。

二、事件

1、什么是事件

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(qū)別和聯(lián)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、為什么要是有事件

事件不能直接執(zhí)行Invoke()方法,可以限制變量被外部調用或者直接賦值。

注意: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,里面有一個Miao()的方法,貓叫了一聲,然后觸發(fā)一系列的后續(xù)動作,通常的實現(xiàn)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(xiàn)上述的需求,但是這段代碼耦合性很強,因為是在Miao()方法里面直接調用別的實例的方法,以后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(wěn)定。

下面使用委托來優(yōu)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(xiàn):

// 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();

到此這篇關于C#委托和事件的文章就介紹到這了。希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。

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