[C#]委托和事件

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(shí)間不長的人來說并不容易。它們就像是一道檻兒，過了這個(gè)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(gè)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(jì)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(gè)標(biāo)題如何的繞口，也不管委托究竟是個(gè)什么東西，來看下面這兩個(gè)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(gè)方法有沒有什么實(shí)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(jìn)去的時(shí)候，在這個(gè)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(gè)程序需要進(jìn)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(gè)中文版的問候方法：

public void ChineseGreeting(string name){
    Console.WriteLine("早上好, " + name);
}

這時(shí)候，GreetPeople也需要改一改了，不然如何判斷到底用哪個(gè)版本的Greeting問候方法合適呢？在進(jìn)行這個(gè)之前，我們最好再定義一個(gè)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(gè)解決方案的可擴(kuò)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(shí)，它就代表“jimmy”這個(gè)值；當(dāng)我們賦給它“張子陽”時(shí)，它又代表著“張子陽”這個(gè)值。然后，我們可以在方法體內(nèi)對這個(gè)name進(jìn)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(gè)參數(shù)變量，這個(gè)變量可以代表另一個(gè)方法，當(dāng)我們給這個(gè)變量賦值 EnglishGreeting的時(shí)候，它代表著 EnglsihGreeting() 這個(gè)方法；當(dāng)我們給它賦值ChineseGreeting 的時(shí)候，它又代表著ChineseGreeting()方法。我們將這個(gè)參數(shù)變量命名為 MakeGreeting，那么不是可以如同給name賦值時(shí)一樣，在調(diào)用 GreetPeople()方法的時(shí)候，給這個(gè)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(gè)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(gè)樣子了：

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

注意到 *** ，這個(gè)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(gè)可以代表方法的參數(shù)，并按這個(gè)思路去改寫GreetPeople方法，現(xiàn)在就出現(xiàn)了一個(gè)大問題：這個(gè)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?yàn)樵诮oMakeGreeting賦值的時(shí)候動態(tài)地決定使用哪個(gè)方法，是ChineseGreeting還是 EnglishGreeting，而在這個(gè)兩個(gè)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(shí)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(jìn)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(gè)類型，那么GreetingDelegate應(yīng)該也是一個(gè)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(shí)際上，委托在編譯的時(shí)候確實(shí)會編譯成類。因?yàn)镈elegate是一個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)總結(jié)：

委托是一個(gè)類，它定義了方法的類型，使得可以將方法當(dāng)作另一個(gè)方法的參數(shù)來進(jìn)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(shí)使得程序具有更好的可擴(kuò)展性。

將方法綁定到委托

看到這里，是不是有那么點(diǎn)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(gè)特性：可以將多個(gè)方法賦給同一個(gè)委托，或者叫將多個(gè)方法綁定到同一個(gè)委托，當(dāng)調(diào)用這個(gè)委托的時(shí)候，將依次調(diào)用其所綁定的方法。在這個(gè)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(gè)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(shí)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(gè)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(jìn)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(gè)方法

看到這里，應(yīng)該注意到，這段代碼第一條語句與實(shí)例化一個(gè)類是何其的相似，你不禁想到：上面第一次綁定委托時(shí)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(gè)方法

但實(shí)際上，這樣會出現(xiàn)編譯錯誤： “GreetingDelegate”方法沒有采用“0”個(gè)參數(shù)的重載。盡管這樣的結(jié)果讓我們覺得有點(diǎn)沮喪，但是編譯的提示：“沒有0個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)總結(jié)：

使用委托可以將多個(gè)方法綁定到同一個(gè)委托變量，當(dāng)調(diào)用此變量時(shí)(這里用“調(diào)用”這個(gè)詞，是因?yàn)榇俗兞看硪粋€(gè)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(gè)方法都定義在Programe類中，這樣做是為了理解的方便，實(shí)際應(yīng)用中，通常都是 GreetPeople 在一個(gè)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(shí)候?qū)ι厦娴睦幼鰝€(gè)改進(jìn)了。假設(shè)我們將GreetingPeople()放在一個(gè)叫GreetingManager的類中，那么新程序應(yīng)該是這個(gè)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(gè)時(shí)候，如果要實(shí)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(yùn)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(gè)方法綁定到同一個(gè)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(jì)，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(gè)變量封裝到 GreetManager類中？在這個(gè)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(gè)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(shí)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(shí)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(shí)候public，應(yīng)該private的時(shí)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?yàn)槁暶魑械哪康木褪菫榱税阉┞对陬惖目蛻舳诉M(jìn)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(jìn)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(gè)方法注冊用“=”，是賦值語法，因?yàn)橐M(jìn)行實(shí)例化，第二個(gè)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(shí)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(gè)委托類型，而是一個(gè)string類型，你會怎么做？答案是使用屬性對字段進(jìn)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(shí)使用的訪問符相同。

我們改寫GreetingManager類，它變成了這個(gè)樣子：

public class GreetingManager{
    //這一次我們在這里聲明一個(gè)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(gè)event關(guān)鍵字?？吹竭@里，在結(jié)合上面的講解，你應(yīng)該明白到：事件其實(shí)沒什么不好理解的，聲明一個(gè)事件不過類似于聲明一個(gè)進(jìn)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(shí)除外)。

事件和委托的編譯代碼

這時(shí)候，我們注釋掉編譯錯誤的行，然后重新進(jìn)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(shí)際上盡管我們在GreetingManager里將 MakeGreet 聲明為public，但是，實(shí)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?yàn)樗揪筒辉试S在GreetingManager類的外面以賦值的方式訪問，從而驗(yàn)證了我們上面所做的推論。

我們再進(jìn)一步看下MakeGreet所產(chǎn)生的代碼：

private GreetingDelegate MakeGreet; //對事件的聲明 實(shí)際是 聲明一個(gè)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(shí)是一個(gè)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(gè)方法，分別是add_MakeGreet和remove_MakeGreet，這兩個(gè)方法分別用于注冊委托類型的方法和取消注冊。實(shí)際上也就是： “+= ”對應(yīng) add_MakeGreet，“-=”對應(yīng)remove_MakeGreet。而這兩個(gè)方法的訪問限制取決于聲明事件時(shí)的訪問限制符。

在add_MakeGreet()方法內(nèi)部，實(shí)際上調(diào)用了System.Delegate的Combine()靜態(tài)方法，這個(gè)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(shí)際上是一個(gè)類，在我們定義委托的時(shí)候：

public delegate void GreetingDelegate(string name);

當(dāng)編譯器遇到這段代碼的時(shí)候，會生成下面這樣一個(gè)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(gè)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(jì)模式

范例說明

上面的例子已不足以再進(jìn)行下面的講解了，我們來看一個(gè)新的范例，因?yàn)橹耙呀?jīng)介紹了很多的內(nèi)容，所以本節(jié)的進(jìn)度會稍微快一些：

假設(shè)我們有個(gè)高檔的熱水器，我們給它通上電，當(dāng)水溫超過95度的時(shí)候：1、揚(yáng)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(gè)程序來模擬這個(gè)燒水的過程，我們將定義一個(gè)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(gè)發(fā)出語音警報(bào)的方法MakeAlert()，一個(gè)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(bào)
    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(jì)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(bào)器、顯示器，它們來自于不同廠商并進(jìn)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(bào)也不能顯示水溫；在水燒開時(shí)由警報(bào)器發(fā)出警報(bào)、顯示器顯示提示和水溫。

這時(shí)候，上面的例子就應(yīng)該變成這個(gè)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(bào)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(gè)問題：如何在水燒開的時(shí)候通知報(bào)警器和顯示器？在繼續(xù)進(jìn)行之前，我們先了解一下Observer設(shè)計(jì)模式，Observer設(shè)計(jì)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(gè)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(gè)字段的值快到100時(shí)，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(shí)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(bào)器和顯示器，它們采取的行動分別是發(fā)出警報(bào)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(bào)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(bào)器和顯示器的引用。
3. 熱水器進(jìn)行燒水這一動作，當(dāng)水溫超過95度時(shí)，通過對警報(bào)器和顯示器的引用，自動調(diào)用警報(bào)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(jìn)行了抽象，稱為Observer設(shè)計(jì)模式：Observer設(shè)計(jì)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(gè)對象的狀態(tài)改變時(shí)，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(jì)模式。

實(shí)現(xiàn)范例的Observer設(shè)計(jì)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(bào)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(gè)void返回值，并接受兩個(gè)輸入?yún)?shù)：一個(gè)Object 類型，一個(gè) 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)?；卣{(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(shí)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(bào)器或者顯示器)方法中獲得它的生產(chǎn)日期、型號、價(jià)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(bào)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(bào)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(gè)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(gè)稍微復(fù)雜點(diǎn)的熱水器的范例中，我向大家簡要介紹了 Observer設(shè)計(jì)模式，并通過實(shí)現(xiàn)這個(gè)范例完成了該模式，隨后講述了.Net Framework中委托、事件的實(shí)現(xiàn)方式。

希望這篇文章能給你帶來幫助。