C#中的委托

   委托和事件在 .NET Framework 中的應用非常廣泛，然而，較好地理解委托和事件對很多接觸 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托和事件就覺得心里堵得慌，渾身不自在。本章中，我將由淺入深地講述什么是委托、為什么要使用委托、事件的由來、.NET Framework 中的委托和事件、委托中方法異常和超時的處理、委托與異步編程、委托和事件對Observer 設計模式的意義，對它們的編譯代碼也做了討論。

 

1.1 理解委托

 

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，也不管委托究竟是個什么東西，來看下面這兩個最簡單的方法，它們不過是在屏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么實際意義。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 則用於向屏幕輸出 “Good Morning, Liker”。

現在假設這個程序需要進行全球化，哎呀，不好了，我是中國人，我不明白“Good Morning”是什么意思，怎么辦呢？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，盡管這樣解決了問題，但我不說大家也很容易想到，這個解決方案的可擴展性很差，如果日后我們需要再添加韓文版、日文版，就不得不反復修改枚舉和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，在這里，string 是參數類型，name 是參數變量，當我們賦給 name 字符串“Liker”時，它就代表“Liker”這個值；當我們賦給它“李志中”時，它又代表着“李志中”這個值。然后，我們可以在方法體內對這個 name 進行其他操作。哎，這簡直是廢話么，剛學程序就知道了。

如果你再仔細想想，假如 GreetPeople() 方法可以接受一個參數變量，這個變量可以代表另一個方法，當我們給這個變量賦值 EnglishGreeting 的時候，它代表着 EnglsihGreeting() 這個方法；當我們給它賦值ChineseGreeting 的時候，它又代表着 ChineseGreeting() 法。我們將這個參數變量命名為 MakeGreeting，那么不是可以如同給 name 賦值時一樣，在調用 GreetPeople()方法的時候，給這個MakeGreeting 參數也賦上值么(ChineseGreeting 或者EnglsihGreeting 等)？然后，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 代表着一個方法，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，那么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：這個代表着方法的 MakeGreeting 參數應該是什么類型的？

說明：這里已不再需要枚舉了，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，現在是委托該出場的時候了，但講述委托之前，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返回類型。

於是，委托出現了：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。

本例中委托的定義：

    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，其余的是不是完全一樣？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，委托 GreetingDelegate 出現的位置與 string 相同，string 是一個類型，那么 GreetingDelegate 應該也是一個類型，或者叫類(Class)。但是委托的聲明方式和類卻完全不同，這是怎么一回事？實際上，委托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托。更多的內容將在下面講述，現在，請看看這個范例的完整代碼：

 

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();
    }
}

 

   我們現在對委托做一個總結：委托是一個類，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，可以避免在程序中大量使用If … Else(Switch)語句，同時使得程序具有更好的可擴展性。

 

1.1.2 將方法綁定到委托

 

   看到這里，是不是有那么點如夢初醒的感覺？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量：

 

static void Main(string[] args)
{
    GreetPeople("Liker", EnglishGreeting);
    GreetPeople("李志中", ChineseGreeting);
    Console.ReadLine();
}

 

而既然委托 GreetingDelegate 和類型 string 的地位一樣，都是定義了一種參數類型，那么，我是不是也可以這么使用委托？

 

static void Main(string[] args)
{
    GreetingDelegate delegate1, delegate2;
    delegate1 = EnglishGreeting;
    delegate2 = ChineseGreeting;
    GreetPeople("Liker", delegate1);
    GreetPeople("李志中", delegate2);
    Console.ReadLine();
}

 

   如你所料，這樣是沒有問題的，程序一如預料的那樣輸出。這里，我想說的是委托不同於 string 的一個特性：可以將多個方法賦給同一個委托，或者叫將多個方法綁定到同一個委托，當調用這個委托的時候，將依次調用其所綁定的方法。在這個例子中，語法如下：

 

static void Main(string[] args)
{
    GreetingDelegate delegate1;
    delegate1 = EnglishGreeting; 
    delegate1 += ChineseGreeting;
    GreetPeople("Liker", delegate1);
    Console.ReadLine();
}

 

   實際上，我們可以也可以繞過GreetPeople 方法，通過委托來直接調用EnglishGreeting 和ChineseGreeting：

 

static void Main(string[] args)
{
    GreetingDelegate delegate1;
    delegate1 = EnglishGreeting;
    delegate1 += ChineseGreeting; 
    delegate1("Liker");
    Console.ReadLine();
}

 

   說明：這在本例中是沒有問題的，但回頭看下上面 GreetPeople() 的定義，在它之中可以做一些對於 EnglshihGreeting 和 ChineseGreeting 來說都需要進行的工作，為了簡便我做了省略。

注意這里，第一次用的“=”，是賦值的語法；第二次，用的是“+=”，是綁定的語法。如果第一次就使用“+=”，將出現“使用了未賦值的局部變量”的編譯錯誤。我們也可以使用下面的代碼來這樣簡化這一過程：

 

GreetingDelegate delegate1 = new GreetingDelegate(EnglishGreeting);
delegate1 += ChineseGreeting;

 

  既然給委托可以綁定一個方法，那么也應該有辦法取消對方法的綁定，很容易想到，這個語法是“-=”：

 

 

static void Main(string[] args)
{
    GreetingDelegate delegate1 = new GreetingDelegate(EnglishGreeting);
    delegate1 += ChineseGreeting;
    GreetPeople("Liker", delegate1);
    Console.WriteLine();
    
    delegate1 -= EnglishGreeting;
    GreetPeople("李志中", delegate1);
    Console.ReadLine();
}

 

 讓我們再次對委托作個總結：

    使用委托可以將多個方法綁定到同一個委托變量，當調用此變量時(這里用“調用”這個詞，是因為此變量代表一個方法)，可以依次調用所有綁定的方法。