一个C#睡前故事

紧耦合

 

　　从前，在南方一块奇异的土地上，有个工人名叫彼得，他非常勤奋，对他的老板总是百依百顺。但是他的老板是个吝啬的人，从不信任别人，坚决要求随时知道彼得的工作进度，以防止他偷懒。但是彼得又不想让老板呆在他的办公室里站在背后盯着他，于是就对老板做出承诺：无论何时，只要我的工作取得了一点进展我都会及时让你知道。彼得通过周期性地使用“带类型的引用”(原文为：“typed reference” 也就是delegate？？)“回调”他的老板来实现他的承诺，如下：

    class Worker
    {
        public void Advise(Boss boss) { _boss = boss; }
        public void DoWork()
        {
            Console.WriteLine("工作: 工作开始");
            if (_boss != null) _boss.WorkStarted();

            Console.WriteLine("工作: 工作进行中");
            if (_boss != null) _boss.WorkProgressing();

            Console.WriteLine("工作: 工作完成");
            if (_boss != null)
            {
                int grade = _boss.WorkCompleted();
                Console.WriteLine("工人的工作得分＝" + grade);
            }
        }
        private Boss _boss;
    }

    class Boss
    {
        public void WorkStarted() { /* 老板不关心。 */ }
        public void WorkProgressing() { /*老板不关心。 */ }
        public int WorkCompleted()
        {
            Console.WriteLine("时间差不多！");
            return 2; /* 总分为10 */
        }
    }

    class Universe
    {
        static void Main()
        {
            Worker peter = new Worker();
            Boss boss = new Boss();
            peter.Advise(boss);
            peter.DoWork();

            Console.WriteLine("Main: 工人工作完成");
            Console.ReadLine();
        }
    }

接口

　　现在，彼得成了一个特殊的人，他不但能容忍吝啬的老板，而且和他周围的宇宙也有了密切的联系，以至于他认为宇宙对他的工作进度也感兴趣。不幸的是，他必须也给宇宙添加一个特殊的回调函数Advise来实现同时向他老板和宇宙报告工作进度。彼得想要把潜在的通知的列表和这些通知的实现方法分离开来，于是他决定把方法分离为一个接口：

    interface IWorkerEvents
    {
        void WorkStarted();
        void WorkProgressing();
        int WorkCompleted();
    }

    class Worker
    {
        public void Advise(IWorkerEvents events) { _events = events; }
        public void DoWork()
        {
            Console.WriteLine("工作: 工作开始");
            if (_events != null) _events.WorkStarted();

            Console.WriteLine("工作: 工作进行中");
            if (_events != null) _events.WorkProgressing();

            Console.WriteLine("工作: 工作完成");
            if (_events != null)
            {
                int grade = _events.WorkCompleted();

                Console.WriteLine("工人的工作得分＝" + grade);
            }
        }
        private IWorkerEvents _events;
    }

    class Boss : IWorkerEvents
    {
        public void WorkStarted() { /* 老板不关心。 */ }
        public void WorkProgressing() { /* 老板不关心。 */ }
        public int WorkCompleted()
        {
            Console.WriteLine("时间差不多！");
            return 3; /* 总分为10 */
        }
    }

 

 委托

 

　　不幸的是，每当彼得忙于通过接口的实现和老板交流时，就没有机会及时通知宇宙了。至少他应该忽略身在远方的老板的引用，好让其他实现了IWorkerEvents的对象得到他的工作报告。（”At least he'd abstracted the reference of his boss far away from him so that others who implemented the IWorkerEvents interface could be notified of his work progress” 原话如此，不理解到底是什么意思 ）

　　他的老板还是抱怨得很厉害。“彼得！”他老板吼道，“你为什么在工作一开始和工作进行中都来烦我？！我不关心这些事件。你不但强迫我实现了这些方法，而且还在浪费我宝贵的工作时间来处理你的事件，特别是当我外出的时候更是如此！你能不能不再来烦我？”

　　于是，彼得意识到接口虽然在很多情况都很有用，但是当用作事件时，“粒度”不够好。他希望能够仅在别人想要时才通知他们，于是他决定把接口的方法分离为单独的委托，每个委托都像一个小的接口方法：

    delegate void WorkStarted();
    delegate void WorkProgressing();
    delegate int WorkCompleted();

    class Worker
    {
        public void DoWork()
        {
            Console.WriteLine("工作: 工作开始");
            if (started != null) started();

            Console.WriteLine("工作: 工作进行中");
            if (progressing != null) progressing();

            Console.WriteLine("工作: 工作完成");
            if (completed != null)
            {
                int grade = completed();
                Console.WriteLine("工人的工作得分＝" + grade);
            }
        }
        public WorkStarted started;
        public WorkProgressing progressing;
        public WorkCompleted completed;
    }

    class Boss
    {
        public int WorkCompleted()
        {
            Console.WriteLine("Better...");
            return 4; /* 总分为10 */
        }
    }

    class Universe
    {
        static void Main()
        {
            Worker peter = new Worker();
            Boss boss = new Boss();
            peter.completed = new WorkCompleted(boss.WorkCompleted);
            peter.DoWork();

            Console.WriteLine("Main: 工人工作完成");
            Console.ReadLine();
        }
    }

静态监听者

　　这样，彼得不会再拿他老板不想要的事件来烦他老板了，但是他还没有把宇宙放到他的监听者列表中。因为宇宙是个包涵一切的实体，看来不适合使用实例方法的委托（想像一下，实例化一个“宇宙”要花费多少资源…..），于是彼得就需要能够对静态委托进行挂钩，委托对这一点支持得很好：

    class Universe
    {
        static void WorkerStartedWork()
        {
            Console.WriteLine("Universe notices worker starting work");
        }

        static int WorkerCompletedWork()
        {
            Console.WriteLine("Universe pleased with worker's work");
            return 7;
        }

        static void Main()
        {
            Worker peter = new Worker();
            Boss boss = new Boss();
            peter.completed = new WorkCompleted(boss.WorkCompleted);
            peter.started = new WorkStarted(Universe.WorkerStartedWork);
            peter.completed = new WorkCompleted(Universe.WorkerCompletedWork);
            peter.DoWork();

            Console.WriteLine("Main: 工人工作完成");
            Console.ReadLine();
        }
    } 

事件

　　不幸的是，宇宙太忙了，也不习惯时刻关注它里面的个体，它可以用自己的委托替换了彼得老板的委托。这是把彼得的Worker类的的委托字段做成public的一个无意识的副作用。同样，如果彼得的老板不耐烦了，也可以决定自己来激发彼得的委托（真是一个粗鲁的老板）：

    // Peter's boss taking matters into his own hands
    if( peter.completed != null ) peter.completed();

　　彼得不想让这些事发生，他意识到需要给每个委托提供“注册”和“反注册”功能，这样监听者就可以自己添加和移除委托，但同时又不能清空整个列表也不能随意激发彼得的事件了。彼得并没有来自己实现这些功能，相反，他使用了event关键字让C#编译器为他构建这些方法：

    class Worker
    {
        ...
        public event WorkStarted started;
        public event WorkProgressing progressing;
        public event WorkCompleted completed;
    }

　　彼得知道event关键字在委托的外边包装了一个property，仅让C#客户通过+= 和 -=操作符来添加和移除，强迫他的老板和宇宙正确地使用事件。

    static void Main() 
    {
        Worker peter = new Worker();
        Boss boss = new Boss();
        peter.completed += new WorkCompleted(boss.WorkCompleted);
        peter.started += new WorkStarted(Universe.WorkerStartedWork);
        peter.completed += new WorkCompleted(Universe.WorkerCompletedWork);
        peter.DoWork();

        Console.WriteLine("Main: 工人工作完成");
        Console.ReadLine();
    }

“收获”所有结果

　　到这时，彼得终于可以送一口气了，他成功地满足了所有监听者的需求，同时避免了与特定实现的紧耦合。但是他注意到他的老板和宇宙都为它的工作打了分，但是他仅仅接收了一个分数。面对多个监听者，他想要“收获”所有的结果，于是他深入到代理里面，轮询监听者列表，手工一个个调用：

    public void DoWork() 
    {
        ...
        Console.WriteLine("工作: 工作完成");
        if( completed != null ) {
            foreach( WorkCompleted wc in completed.GetInvocationList() ) {
                int grade = wc();
                Console.WriteLine("工人的工作得分＝" + grade);
            }
        }
    }

异步通知：激发 & 忘掉

　　同时，他的老板和宇宙还要忙于处理其他事情，也就是说他们给彼得打分所花费的事件变得非常长：

 

    class Boss
    {
        public int WorkCompleted()
        {
            System.Threading.Thread.Sleep(3000);
            Console.WriteLine("Better..."); return 6; /* 总分为10 */
        }
    }

    class Universe
    {
        static int WorkerCompletedWork()
        {
            System.Threading.Thread.Sleep(4000);
            Console.WriteLine("Universe is pleased with worker's work");
            return 7;
        }
        ...
    }

　　很不幸，彼得每次通知一个监听者后必须等待它给自己打分，现在这些通知花费了他太多的工作事件。于是他决定忘掉分数，仅仅异步激发事件：

    public void DoWork() 
    {
        ...
        Console.WriteLine("工作: 工作完成");
        if( completed != null ) {
            foreach( WorkCompleted wc in completed.GetInvocationList() )
            {
                wc.BeginInvoke(null, null);
            }
        }
    }

异步通知：轮询

　　这使得彼得可以通知他的监听者，然后立即返回工作，让进程的线程池来调用这些代理。随着时间的过去，彼得发现他丢失了他工作的反馈，他知道听取别人的赞扬和努力工作一样重要，于是他异步激发事件，但是周期性地轮询，取得可用的分数。

    public void DoWork() 
    {
        ...
        Console.WriteLine("“工作: 工作完成”");
        if( completed != null ) {
            foreach( WorkCompleted wc in completed.GetInvocationList() ) {
                IAsyncResult res = wc.BeginInvoke(null, null);
                while( !res.IsCompleted ) System.Threading.Thread.Sleep(1);
                int grade = wc.EndInvoke(res);
                Console.WriteLine(“工人的工作得分＝” + grade);
            }
        }
    }

异步通知：委托

　　不幸地，彼得有回到了一开始就想避免的情况中来，比如，老板站在背后盯着他工作。于是，他决定使用自己的委托作为他调用的异步委托完成的通知，让他自己立即回到工作，但是仍可以在别人给他的工作打分后得到通知：

    public void DoWork() 
    {
        ...
        Console.WriteLine("工作: 工作完成");
        if( completed != null ) {
            foreach( WorkCompleted wc in completed.GetInvocationList() ) {
                wc.BeginInvoke(new AsyncCallback(WorkGraded), wc);
            }
        }
    }

    private void WorkGraded(IAsyncResult res) {
        WorkCompleted wc = (WorkCompleted)res.AsyncState;
        int grade = wc.EndInvoke(res);
        Console.WriteLine("工人的工作得分＝" + grade);
    }

宇宙中的幸福

　　彼得、他的老板和宇宙最终都满足了。彼得的老板和宇宙可以收到他们感兴趣的事件通知，减少了实现的负担和非必需的往返“差旅费”。彼得可以通知他们，而不管他们要花多长时间来从目的方法中返回，同时又可以异步地得到他的结果。彼得知道，这并不*十分*简单，因为当他异步激发事件时，方法要在另外一个线程中执行，彼得的目的方法完成的通知也是一样的道理。但是，迈克和彼得是好朋友，他很熟悉线程的事情，可以在这个领域提供指导。

　　他们永远幸福地生活下去……<完>

评论

3 楼 北极的。鱼 2015-03-19  

1.C#中的事件和委托的作用？
事件代表一个组件能够被关注的一种信号。
委托是可以把一个过程封装成变量进行传递并且执行的对象。

2.他们之间的关系？
委托是一种类型，事件是一种成员，就相当于public int Age {get;set;}这个属性中，int就是类型，Age是一个成员，public event EventHandler Push;这个事件中EventHandler就是委托类型，Push是事件他是一个成员。

3.和什么情况使用委托和事件？
事件是组件中的抽象概念，同样包括状态和操作也是组件中的概念，对应到C#里面就是属性和方法。所以像控件之类的组件都会有事件。而委托代表一个代码的执行过程，C#3.0引入linq以后，用的就非常频繁了。

4.但是用事件的方式来调用的话有什么好处？
事件是一种封装，就好像属性会封装字段一样，可以把定义和实现隔离开来，给你举个例子就是DateTime实际上你看那么多属性，其实里面只有一个字段存储时间，各种日期啊年啊属性都是根据这个时间算出来的。事件也把内部类型为一个委托的字段封装起来，这样在类的外部就只能使用事件来注册或者注销事件关注，而不能引发事件。

   5.添加了委托一定要再定义事件来调用么？
看情况，你可以不用属性封装字段，但是在代码设计上来说，或者面向组件设计上来说，封装是一种设计原则，你学过设计模式，或者参与过大型系统的设计就会很容易理解这点。

   6/什么情况下只要使用委托就可以，什么情况下必须配合事件使用？
一般情况下建立组件模型都使用事件

2 楼 北极的。鱼 2015-03-19  

在C#的event中，委托充当了抽象的Observer接口，而提供事件的对象充当了目标对象。委托是比抽象Observer接口更为松耦合的设计。

1 楼 北极的。鱼 2015-03-19  

委托是一个类,这个类保存了一个对象和这个对象的一个方法,所以当你调用这个委托的时候就是调用保存的对象的哪个方法,委托的意义就是这个意思,把调用委托实际是委托给了一个对象的一个方法。说白了，委托只是存储了各个方法的地址，而他自己也是什么也不做的。
因为委托是一个类,所以他是定义在类级别上的,也就是和类同级别的。
事件是一种类的成员,他同方法,字段,属性是一个级别的,所以它定义在类的内部,你可以很容易区分开。
和字段,属性一样,事件也有事件类型,比如一个叫Name的属性是String类型的,那么一个叫MouseMove的事件他是一个叫EventHandler的委托类型的
现在我想你应该清楚委托实际上是一个类,仅仅是定义了一个委托的样子,而事件则是保存了委托的实例,因为他是成员。

代理（delegate）
delegate是C#中的一种类型，他实际是一个能够持有对某个方法的引用的类。与其他的类不同，delegate类能够拥有一个签名（signature），并且他只能持有与他的签名相匹配的方法的引用。他所实现的功能与C/C++中的函数指针十分相似。他允许你传递一个类A的方法m给另一个类B的对象，使得类B的对象能够调用这个方法m。但与函数指针相比，delegate有许多函数指针不具备的优点。首先，函数指针只能指向静态函数，而delegate既可以引用静态函数，又可以引用非静态成员函数。在引用非静态成员函数时，delegate不但保存了对此函数入口指针的引用，而且还保存了调用此函数的类实例的引用。其次，与函数指针相比，delegate是面向对象的，类型安全的，可靠的受控对象，也就是说，runtime能够保证delegate指向一个有效的方法，你无须担心delegate会指向无效地址或者越界地址。