淺談C# 中的委托和事件

更新時間：2016年12月06日 13:05:08 作者：Jimmy Zhang

本篇文章主要介紹C# 中的委托和事件，委托和事件在 .Net Framework中的應(yīng)用非常廣泛，有興趣的可以了解一下。

引言

委托和事件在 .Net Framework中的應(yīng)用非常廣泛，然而，較好地理解委托和事件對很多接觸C#時間不長的人來說并不容易。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別（biè）得慌，混身不自在。本文中，我將通過兩個范例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、委托和事件對Observer設(shè)計模式的意義，對它們的中間代碼也做了討論。

將方法作為方法的參數(shù)

我們先不管這個標(biāo)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) {
   // 做某些額外的事情，比如初始化之類，此處略
  EnglishGreeting(name);
 }
public void EnglishGreeting(string name) {
   Console.WriteLine("Morning, " + name);
 }

暫且不管這兩個方法有沒有什么實際意義。GreetPeople用于向某人問好，當(dāng)我們傳遞代表某人姓名的name參數(shù)，比如說“Jimmy”，進去的時候，在這個方法中，將調(diào)用EnglishGreeting方法，再次傳遞name參數(shù)，EnglishGreeting則用于向屏幕輸出 “Morning, Jimmy”。

現(xiàn)在假設(shè)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“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(jù)：

public enum Language{
   English, Chinese
 }

public void GreetPeople(string name, Language lang){
   //做某些額外的事情，比如初始化之類，此處略
  swith(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(fù)修改枚舉和GreetPeople()方法，以適應(yīng)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(shù)類型，name 是參數(shù)變量，當(dāng)我們賦給name字符串“jimmy”時，它就代表“jimmy”這個值；當(dāng)我們賦給它“張子陽”時，它又代表著“張子陽”這個值。然后，我們可以在方法體內(nèi)對這個name進行其他操作。哎，這簡直是廢話么，剛學(xué)程序就知道了。

如果你再仔細(xì)想想，假如GreetPeople()方法可以接受一個參數(shù)變量，這個變量可以代表另一個方法，當(dāng)我們給這個變量賦值 EnglishGreeting的時候，它代表著 EnglsihGreeting() 這個方法；當(dāng)我們給它賦值ChineseGreeting 的時候，它又代表著ChineseGreeting()方法。我們將這個參數(shù)變量命名為 MakeGreeting，那么不是可以如同給name賦值時一樣，在調(diào)用 GreetPeople()方法的時候，給這個MakeGreeting 參數(shù)也賦上值么(ChineseGreeting或者EnglsihGreeting等)？然后，我們在方法體內(nèi)，也可以像使用別的參數(shù)一樣使用MakeGreeting。但是，由于MakeGreeting代表著一個方法，它的使用方式應(yīng)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(xiàn)在就來改改GreetPeople()方法，那么它應(yīng)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(yīng)該是參數(shù)的類型，但到目前為止，我們僅僅是想到應(yīng)該有個可以代表方法的參數(shù)，并按這個思路去改寫GreetPeople方法，現(xiàn)在就出現(xiàn)了一個大問題：這個代表著方法的MakeGreeting參數(shù)應(yīng)該是什么類型的？

NOTE：這里已不再需要枚舉了，因為在給MakeGreeting賦值的時候動態(tài)地決定使用哪個方法，是ChineseGreeting還是 EnglishGreeting，而在這個兩個方法內(nèi)部，已經(jīng)對使用“morning”還是“早上好”作了區(qū)分。

聰明的你應(yīng)該已經(jīng)想到了，現(xiàn)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(shù)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(shù)類型定義應(yīng)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(shù)類型和返回類型。

于是，委托出現(xiàn)了：它定義了MakeGreeting參數(shù)所能代表的方法的種類，也就是MakeGreeting參數(shù)的類型。

NOTE：如果上面這句話比較繞口，我把它翻譯成這樣：string 定義了name參數(shù)所能代表的值的種類，也就是name參數(shù)的類型。

本例中委托的定義：

public delegate void GreetingDelegate(string name);

可以與上面EnglishGreeting()方法的簽名對比一下，除了加入了delegate關(guān)鍵字以外，其余的是不是完全一樣？

現(xiàn)在，讓我們再次改動GreetPeople()方法，如下所示：

public void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting){
   MakeGreeting(name);
 }

如你所見，委托GreetingDelegate出現(xiàn)的位置與 string相同，string是一個類型，那么GreetingDelegate應(yīng)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(nèi)容將在下面講述，現(xiàn)在，請看看這個范例的完整代碼：

using System;
 using System.Collections.Generic;
 using System.Text;

 namespace Delegate {
   //定義委托，它定義了可以代表的方法的類型
   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);
      }

      //注意此方法，它接受一個GreetingDelegate類型的方法作為參數(shù)
      private static void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting) {
        MakeGreeting(name);
       }

      static void Main(string[] args) {
        GreetPeople("Jimmy Zhang", EnglishGreeting);
        GreetPeople("張子陽", ChineseGreeting);
        Console.ReadKey();
      }
     }
   }

輸出如下：

Morning, Jimmy Zhang
早上好, 張子陽

我們現(xiàn)在對委托做一個總結(jié)：

委托是一個類，它定義了方法的類型，使得可以將方法當(dāng)作另一個方法的參數(shù)來進行傳遞，這種將方法動態(tài)地賦給參數(shù)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。

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？于是，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(shù)賦值，我可以像這樣使用變量：

static void Main(string[] args) {
   string name1, name2;
   name1 = "Jimmy Zhang";
   name2 = "張子陽"; 

   GreetPeople(name1, EnglishGreeting);
   GreetPeople(name2, ChineseGreeting);
   Console.ReadKey();
 }

而既然委托GreetingDelegate 和類型 string 的地位一樣，都是定義了一種參數(shù)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("Jimmy Zhang", delegate1);
     GreetPeople("張子陽", delegate2);
     Console.ReadKey();
 }

如你所料，這樣是沒有問題的，程序一如預(yù)料的那樣輸出。這里，我想說的是委托不同于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(dāng)調(diào)用這個委托的時候，將依次調(diào)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; // 先給委托類型的變量賦值
  delegate1 += ChineseGreeting;  // 給此委托變量再綁定一個方法

   // 將先后調(diào)用 EnglishGreeting 與 ChineseGreeting 方法
  GreetPeople("Jimmy Zhang", delegate1); 
   Console.ReadKey();
 }

輸出為：

Morning, Jimmy Zhang
早上好, Jimmy Zhang

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

static void Main(string[] args) {
   GreetingDelegate delegate1;
   delegate1 = EnglishGreeting; // 先給委托類型的變量賦值
  delegate1 += ChineseGreeting;  // 給此委托變量再綁定一個方法

  // 將先后調(diào)用 EnglishGreeting 與 ChineseGreeting 方法
  delegate1 ("Jimmy Zhang");  
   Console.ReadKey();
 }

NOTE：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于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(xiàn)“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;  // 給此委托變量再綁定一個方法

看到這里，應(yīng)該注意到，這段代碼第一條語句與實例化一個類是何其的相似，你不禁想到：上面第一次綁定委托時不可以使用“+=”的編譯錯誤，或許可以用這樣的方法來避免：

GreetingDelegate delegate1 = new GreetingDelegate();
 delegate1 += EnglishGreeting;  // 這次用的是 “+=”，綁定語法。
delegate1 += ChineseGreeting;  // 給此委托變量再綁定一個方法

但實際上，這樣會出現(xiàn)編譯錯誤： “GreetingDelegate”方法沒有采用“0”個參數(shù)的重載。盡管這樣的結(jié)果讓我們覺得有點沮喪，但是編譯的提示：“沒有0個參數(shù)的重載”再次讓我們聯(lián)想到了類的構(gòu)造函數(shù)。我知道你一定按捺不住想探個究竟，但再此之前，我們需要先把基礎(chǔ)知識和應(yīng)用介紹完。

既然給委托可以綁定一個方法，那么也應(yīng)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;  // 給此委托變量再綁定一個方法

  // 將先后調(diào)用 EnglishGreeting 與 ChineseGreeting 方法
  GreetPeople("Jimmy Zhang", delegate1); 
   Console.WriteLine();

   delegate1 -= EnglishGreeting; //取消對EnglishGreeting方法的綁定
  // 將僅調(diào)用 ChineseGreeting 
  GreetPeople("張子陽", delegate1); 
   Console.ReadKey();
 }

輸出為：

Morning, Jimmy Zhang
早上好, Jimmy Zhang
早上好, 張子陽

讓我們再次對委托作個總結(jié)：

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

事件的由來

我們繼續(xù)思考上面的程序：上面的三個方法都定義在Programe類中，這樣做是為了理解的方便，實際應(yīng)用中，通常都是 GreetPeople 在一個類中，ChineseGreeting和 EnglishGreeting 在另外的類中?，F(xiàn)在你已經(jīng)對委托有了初步了解，是時候?qū)ι厦娴睦幼鰝€改進了。假設(shè)我們將GreetingPeople()放在一個叫GreetingManager的類中，那么新程序應(yīng)該是這個樣子的：

namespace Delegate {
   //定義委托，它定義了可以代表的方法的類型
  public delegate void GreetingDelegate(string name);
   
   //新建的GreetingManager類
  public class GreetingManager{
    public void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting) {
      MakeGreeting(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);
    }

    static void Main(string[] args) {
      // ... ...
     }
   }
 }

這個時候，如果要實現(xiàn)前面演示的輸出效果，Main方法我想應(yīng)該是這樣的：

static void Main(string[] args) {
   GreetingManager gm = new GreetingManager();
   gm.GreetPeople("Jimmy Zhang", EnglishGreeting);
   gm.GreetPeople("張子陽", ChineseGreeting);
 }

我們運行這段代碼，嗯，沒有任何問題。程序一如預(yù)料地那樣輸出了：

Morning, Jimmy Zhang

早上好, 張子陽

現(xiàn)在，假設(shè)我們需要使用上一節(jié)學(xué)到的知識，將多個方法綁定到同一個委托變量，該如何做呢？讓我們再次改寫代碼：

static void Main(string[] args) {
   GreetingManager gm = new GreetingManager();
   GreetingDelegate delegate1;
   delegate1 = EnglishGreeting;
   delegate1 += ChineseGreeting;

   gm.GreetPeople("Jimmy Zhang", delegate1);
 }

輸出：

Morning, Jimmy Zhang
早上好, Jimmy Zhang

到了這里，我們不禁想到：面向?qū)ο笤O(shè)計，講究的是對象的封裝，既然可以聲明委托類型的變量(在上例中是delegate1)，我們何不將這個變量封裝到 GreetManager類中？在這個類的客戶端中使用不是更方便么？于是，我們改寫GreetManager類，像這樣：

public class GreetingManager{
   //在GreetingManager類的內(nèi)部聲明delegate1變量
  public GreetingDelegate delegate1; 

   public void GreetPeople(string name, GreetingDelegate MakeGreeting) {
    MakeGreeting(name);
   }
 }

現(xiàn)在，我們可以這樣使用這個委托變量：

static void Main(string[] args) {
   GreetingManager gm = new GreetingManager();
   gm.delegate1 = EnglishGreeting;
   gm.delegate1 += ChineseGreeting;

   gm.GreetPeople("Jimmy Zhang", gm.delegate1);
 }

輸出為：

Morning, Jimmy Zhang
早上好, Jimmy Zhang

盡管這樣做沒有任何問題，但我們發(fā)現(xiàn)這條語句很奇怪。在調(diào)用gm.GreetPeople方法的時候，再次傳遞了gm的delegate1字段：

gm.GreetPeople("Jimmy Zhang", gm.delegate1);

既然如此，我們何不修改 GreetingManager 類成這樣：

public class GreetingManager{
   //在GreetingManager類的內(nèi)部聲明delegate1變量
  public GreetingDelegate delegate1; 

   public void GreetPeople(string name) {
     if(delegate1!=null){   //如果有方法注冊委托變量
     delegate1(name);   //通過委托調(diào)用方法
    }
   }
 }

在客戶端，調(diào)用看上去更簡潔一些：

static void Main(string[] args) {
   GreetingManager gm = new GreetingManager();
   gm.delegate1 = EnglishGreeting;
   gm.delegate1 += ChineseGreeting;

   gm.GreetPeople("Jimmy Zhang");   //注意，這次不需要再傳遞 delegate1變量
}

輸出為：

Morning, Jimmy Zhang
早上好, Jimmy Zhang

盡管這樣達(dá)到了我們要的效果，但是還是存在著問題：

在這里，delegate1和我們平時用的string類型的變量沒有什么分別，而我們知道，并不是所有的字段都應(yīng)該聲明成public，合適的做法是應(yīng)該public的時候public，應(yīng)該private的時候private。

我們先看看如果把 delegate1 聲明為 private會怎樣？結(jié)果就是：這簡直就是在搞笑。因為聲明委托的目的就是為了把它暴露在類的客戶端進行方法的注冊，你把它聲明為private了，客戶端對它根本就不可見，那它還有什么用？

再看看把delegate1 聲明為 public 會怎樣？結(jié)果就是：在客戶端可以對它進行隨意的賦值等操作，嚴(yán)重破壞對象的封裝性。

最后，第一個方法注冊用“=”，是賦值語法，因為要進行實例化，第二個方法注冊則用的是“+=”。但是，不管是賦值還是注冊，都是將方法綁定到委托上，除了調(diào)用時先后順序不同，再沒有任何的分別，這樣不是讓人覺得很別扭么？

現(xiàn)在我們想想，如果delegate1不是一個委托類型，而是一個string類型，你會怎么做？答案是使用屬性對字段進行封裝。

于是，Event出場了，它封裝了委托類型的變量，使得：在類的內(nèi)部，不管你聲明它是public還是protected，它總是private的。在類的外部，注冊“+=”和注銷“-=”的訪問限定符與你在聲明事件時使用的訪問符相同。

我們改寫GreetingManager類，它變成了這個樣子：

public class GreetingManager{
   //這一次我們在這里聲明一個事件
  public event GreetingDelegate MakeGreet;

   public void GreetPeople(string name) {
     MakeGreet(name);
   }
 }

很容易注意到：MakeGreet 事件的聲明與之前委托變量delegate1的聲明唯一的區(qū)別是多了一個event關(guān)鍵字。看到這里，在結(jié)合上面的講解，你應(yīng)該明白到：事件其實沒什么不好理解的，聲明一個事件不過類似于聲明一個進行了封裝的委托類型的變量而已。

為了證明上面的推論，如果我們像下面這樣改寫Main方法：

static void Main(string[] args) {
   GreetingManager gm = new GreetingManager();
   gm.MakeGreet = EnglishGreeting;     // 編譯錯誤1
  gm.MakeGreet += ChineseGreeting;

   gm.GreetPeople("Jimmy Zhang");
 }

會得到編譯錯誤：事件“Delegate.GreetingManager.MakeGreet”只能出現(xiàn)在 += 或 -= 的左邊(從類型“Delegate.GreetingManager”中使用時除外)。

事件和委托的編譯代碼

這時候，我們注釋掉編譯錯誤的行，然后重新進行編譯，再借助Reflactor來對 event的聲明語句做一探究，看看為什么會發(fā)生這樣的錯誤：

public event GreetingDelegate MakeGreet;

可以看到，實際上盡管我們在GreetingManager里將 MakeGreet 聲明為public，但是，實際上MakeGreet會被編譯成私有字段，難怪會發(fā)生上面的編譯錯誤了，因為它根本就不允許在GreetingManager類的外面以賦值的方式訪問，從而驗證了我們上面所做的推論。

我們再進一步看下MakeGreet所產(chǎn)生的代碼：

private GreetingDelegate MakeGreet; //對事件的聲明 實際是 聲明一個私有的委托變量
 
 [MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]
public void add_MakeGreet(GreetingDelegate value){
   this.MakeGreet = (GreetingDelegate) Delegate.Combine(this.MakeGreet, value);
 }

 [MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]
public void remove_MakeGreet(GreetingDelegate value){
   this.MakeGreet = (GreetingDelegate) Delegate.Remove(this.MakeGreet, value);
 }

現(xiàn)在已經(jīng)很明確了：MakeGreet事件確實是一個GreetingDelegate類型的委托，只不過不管是不是聲明為public，它總是被聲明為private。另外，它還有兩個方法，分別是add_MakeGreet和remove_MakeGreet，這兩個方法分別用于注冊委托類型的方法和取消注冊。實際上也就是： “+= ”對應(yīng) add_MakeGreet，“-=”對應(yīng)remove_MakeGreet。而這兩個方法的訪問限制取決于聲明事件時的訪問限制符。

在add_MakeGreet()方法內(nèi)部，實際上調(diào)用了System.Delegate的Combine()靜態(tài)方法，這個方法用于將當(dāng)前的變量添加到委托鏈表中。我們前面提到過兩次，說委托實際上是一個類，在我們定義委托的時候：

public delegate void GreetingDelegate(string name);

當(dāng)編譯器遇到這段代碼的時候，會生成下面這樣一個完整的類：

public sealed class GreetingDelegate:System.MulticastDelegate{
   public GreetingDelegate(object @object, IntPtr method);
   public virtual IAsyncResult BeginInvoke(string name, AsyncCallback callback, object @object);
   public virtual void EndInvoke(IAsyncResult result);
   public virtual void Invoke(string name);
 }

關(guān)于這個類的更深入內(nèi)容，可以參閱《CLR Via C#》等相關(guān)書籍，這里就不再討論了。

委托、事件與Observer設(shè)計模式

范例說明

上面的例子已不足以再進行下面的講解了，我們來看一個新的范例，因為之前已經(jīng)介紹了很多的內(nèi)容，所以本節(jié)的進度會稍微快一些：

假設(shè)我們有個高檔的熱水器，我們給它通上電，當(dāng)水溫超過95度的時候：1、揚聲器會開始發(fā)出語音，告訴你水的溫度；2、液晶屏也會改變水溫的顯示，來提示水已經(jīng)快燒開了。

現(xiàn)在我們需要寫個程序來模擬這個燒水的過程，我們將定義一個類來代表熱水器，我們管它叫：Heater，它有代表水溫的字段，叫做temperature；當(dāng)然，還有必不可少的給水加熱方法BoilWater()，一個發(fā)出語音警報的方法MakeAlert()，一個顯示水溫的方法，ShowMsg()。

namespace Delegate {
   class Heater {
   private int temperature; // 水溫
  // 燒水
  public void BoilWater() {
     for (int i = 0; i <= 100; i++) {
      temperature = i;

      if (temperature > 95) {
        MakeAlert(temperature);
        ShowMsg(temperature);
       }
     }
   }

   // 發(fā)出語音警報
  private void MakeAlert(int param) {
    Console.WriteLine("Alarm：嘀嘀嘀，水已經(jīng) {0} 度了：" , param);
   }
   
   // 顯示水溫
  private void ShowMsg(int param) {
    Console.WriteLine("Display：水快開了，當(dāng)前溫度：{0}度。" , param);
   }
 }

class Program {
   static void Main() {
    Heater ht = new Heater();
    ht.BoilWater();
   }
 }
 }

Observer設(shè)計模式簡介

上面的例子顯然能完成我們之前描述的工作，但是卻并不夠好?，F(xiàn)在假設(shè)熱水器由三部分組成：熱水器、警報器、顯示器，它們來自于不同廠商并進行了組裝。那么，應(yīng)該是熱水器僅僅負(fù)責(zé)燒水，它不能發(fā)出警報也不能顯示水溫；在水燒開時由警報器發(fā)出警報、顯示器顯示提示和水溫。

這時候，上面的例子就應(yīng)該變成這個樣子：

// 熱水器
public class Heater { 
   private int temperature;
     
   // 燒水
  private void BoilWater() {
    for (int i = 0; i <= 100; i++) {
      temperature = i;
     }
   }
 }

// 警報器
public class Alarm{
   private void MakeAlert(int param) {
    Console.WriteLine("Alarm：嘀嘀嘀，水已經(jīng) {0} 度了：" , param);
   }
 }

// 顯示器
public class Display{
   private void ShowMsg(int param) {
    Console.WriteLine("Display：水已燒開，當(dāng)前溫度：{0}度。" , param);
   }
 }

這里就出現(xiàn)了一個問題：如何在水燒開的時候通知報警器和顯示器？在繼續(xù)進行之前，我們先了解一下Observer設(shè)計模式，Observer設(shè)計模式中主要包括如下兩類對象：

1.Subject：監(jiān)視對象，它往往包含著其他對象所感興趣的內(nèi)容。在本范例中，熱水器就是一個監(jiān)視對象，它包含的其他對象所感興趣的內(nèi)容，就是temprature字段，當(dāng)這個字段的值快到100時，會不斷把數(shù)據(jù)發(fā)給監(jiān)視它的對象。

2.Observer：監(jiān)視者，它監(jiān)視Subject，當(dāng)Subject中的某件事發(fā)生的時候，會告知Observer，而Observer則會采取相應(yīng)的行動。在本范例中，Observer有警報器和顯示器，它們采取的行動分別是發(fā)出警報和顯示水溫。

在本例中，事情發(fā)生的順序應(yīng)該是這樣的：

1. 警報器和顯示器告訴熱水器，它對它的溫度比較感興趣(注冊)。

2.熱水器知道后保留對警報器和顯示器的引用。

3. 熱水器進行燒水這一動作，當(dāng)水溫超過95度時，通過對警報器和顯示器的引用，自動調(diào)用警報器的MakeAlert()方法、顯示器的ShowMsg()方法。

類似這樣的例子是很多的，GOF對它進行了抽象，稱為Observer設(shè)計模式：Observer設(shè)計模式是為了定義對象間的一種一對多的依賴關(guān)系，以便于當(dāng)一個對象的狀態(tài)改變時，其他依賴于它的對象會被自動告知并更新。Observer模式是一種松耦合的設(shè)計模式。

實現(xiàn)范例的Observer設(shè)計模式

我們之前已經(jīng)對委托和事件介紹很多了，現(xiàn)在寫代碼應(yīng)該很容易了，現(xiàn)在在這里直接給出代碼，并在注釋中加以說明。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace Delegate {
   // 熱水器
  public class Heater {
    private int temperature;
    public delegate void BoilHandler(int param);  //聲明委托
    public event BoilHandler BoilEvent;    //聲明事件

    // 燒水
    public void BoilWater() {
      for (int i = 0; i <= 100; i++) {
        temperature = i;

        if (temperature > 95) {
          if (BoilEvent != null) { //如果有對象注冊
           BoilEvent(temperature); //調(diào)用所有注冊對象的方法
         }
        }
      }
    }
   }

   // 警報器
  public class Alarm {
    public void MakeAlert(int param) {
      Console.WriteLine("Alarm：嘀嘀嘀，水已經(jīng) {0} 度了：", param);
    }
   }

   // 顯示器
  public class Display {
    public static void ShowMsg(int param) { //靜態(tài)方法
      Console.WriteLine("Display：水快燒開了，當(dāng)前溫度：{0}度。", param);
    }
   }
   
   class Program {
    static void Main() {
      Heater heater = new Heater();
      Alarm alarm = new Alarm();

      heater.BoilEvent += alarm.MakeAlert;  //注冊方法
      heater.BoilEvent += (new Alarm()).MakeAlert;  //給匿名對象注冊方法
      heater.BoilEvent += Display.ShowMsg;    //注冊靜態(tài)方法

      heater.BoilWater();  //燒水，會自動調(diào)用注冊過對象的方法
    }
   }
 }

輸出為：

Alarm：嘀嘀嘀，水已經(jīng) 96 度了：
Alarm：嘀嘀嘀，水已經(jīng) 96 度了：
Display：水快燒開了，當(dāng)前溫度：96度。
// 省略...

.Net Framework中的委托與事件

盡管上面的范例很好地完成了我們想要完成的工作，但是我們不僅疑惑：為什么.Net Framework 中的事件模型和上面的不同？為什么有很多的EventArgs參數(shù)？

在回答上面的問題之前，我們先搞懂 .Net Framework的編碼規(guī)范：

委托類型的名稱都應(yīng)該以EventHandler結(jié)束。
委托的原型定義：有一個void返回值，并接受兩個輸入?yún)?shù)：一個Object 類型，一個 EventArgs類型(或繼承自EventArgs)。
事件的命名為委托去掉 EventHandler之后剩余的部分。
繼承自EventArgs的類型應(yīng)該以EventArgs結(jié)尾。

再做一下說明：

1.委托聲明原型中的Object類型的參數(shù)代表了Subject，也就是監(jiān)視對象，在本例中是 Heater(熱水器)。回調(diào)函數(shù)(比如Alarm的MakeAlert)可以通過它訪問觸發(fā)事件的對象(Heater)。

2.EventArgs 對象包含了Observer所感興趣的數(shù)據(jù)，在本例中是temperature。

上面這些其實不僅僅是為了編碼規(guī)范而已，這樣也使得程序有更大的靈活性。比如說，如果我們不光想獲得熱水器的溫度，還想在Observer端(警報器或者顯示器)方法中獲得它的生產(chǎn)日期、型號、價格，那么委托和方法的聲明都會變得很麻煩，而如果我們將熱水器的引用傳給警報器的方法，就可以在方法中直接訪問熱水器了。

現(xiàn)在我們改寫之前的范例，讓它符合 .Net Framework 的規(guī)范：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace Delegate {
   // 熱水器
  public class Heater {
    private int temperature;
    public string type = "RealFire 001";    // 添加型號作為演示
    public string area = "China Xian";     // 添加產(chǎn)地作為演示
    //聲明委托
    public delegate void BoiledEventHandler(Object sender, BoiledEventArgs e);
    public event BoiledEventHandler Boiled; //聲明事件

    // 定義BoiledEventArgs類，傳遞給Observer所感興趣的信息
    public class BoiledEventArgs : EventArgs {
      public readonly int temperature;
      public BoiledEventArgs(int temperature) {
        this.temperature = temperature;
      }
    }

    // 可以供繼承自 Heater 的類重寫，以便繼承類拒絕其他對象對它的監(jiān)視
    protected virtual void OnBoiled(BoiledEventArgs e) {
      if (Boiled != null) { // 如果有對象注冊
       Boiled(this, e); // 調(diào)用所有注冊對象的方法
      }
    }
    
    // 燒水。
    public void BoilWater() {
      for (int i = 0; i <= 100; i++) {
        temperature = i;
        if (temperature > 95) {
          //建立BoiledEventArgs 對象。
         BoiledEventArgs e = new BoiledEventArgs(temperature);
          OnBoiled(e); // 調(diào)用 OnBolied方法
       }
      }
    }
   }

   // 警報器
  public class Alarm {
    public void MakeAlert(Object sender, Heater.BoiledEventArgs e) {
      Heater heater = (Heater)sender;   //這里是不是很熟悉呢？
      //訪問 sender 中的公共字段
      Console.WriteLine("Alarm：{0} - {1}: ", heater.area, heater.type);
      Console.WriteLine("Alarm: 嘀嘀嘀，水已經(jīng) {0} 度了：", e.temperature);
      Console.WriteLine();
    }
   }

   // 顯示器
  public class Display {
    public static void ShowMsg(Object sender, Heater.BoiledEventArgs e) {  //靜態(tài)方法
      Heater heater = (Heater)sender;
      Console.WriteLine("Display：{0} - {1}: ", heater.area, heater.type);
      Console.WriteLine("Display：水快燒開了，當(dāng)前溫度：{0}度。", e.temperature);
      Console.WriteLine();
    }
   }

   class Program {
    static void Main() {
      Heater heater = new Heater();
      Alarm alarm = new Alarm();

      heater.Boiled += alarm.MakeAlert;  //注冊方法
      heater.Boiled += (new Alarm()).MakeAlert;   //給匿名對象注冊方法
      heater.Boiled += new Heater.BoiledEventHandler(alarm.MakeAlert);  //也可以這么注冊
      heater.Boiled += Display.ShowMsg;    //注冊靜態(tài)方法

      heater.BoilWater();  //燒水，會自動調(diào)用注冊過對象的方法
    }
   }
 }

輸出為：

Alarm：China Xian - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀，水已經(jīng) 96 度了：
Alarm：China Xian - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀，水已經(jīng) 96 度了：
Alarm：China Xian - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀，水已經(jīng) 96 度了：
Display：China Xian - RealFire 001:
Display：水快燒開了，當(dāng)前溫度：96度。
// 省略 ...

總結(jié)

在本文中我首先通過一個GreetingPeople的小程序向大家介紹了委托的概念、委托用來做什么，隨后又引出了事件，接著對委托與事件所產(chǎn)生的中間代碼做了粗略的講述。

在第二個稍微復(fù)雜點的熱水器的范例中，我向大家簡要介紹了 Observer設(shè)計模式，并通過實現(xiàn)這個范例完成了該模式，隨后講述了.Net Framework中委托、事件的實現(xiàn)方式。

希望這篇文章能給你帶來幫助。也希望大家多多支持腳本之家。

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