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C#中的“代理”和“事件”

編輯：關於C語言

事件（event）是一個非常重要的概念，我們的程序時刻都在觸發和接收著各種事件：鼠標點擊事件，鍵盤事件，以及處理操作系統的各種事件。所謂事件就是由某個對象發出的消息。比如用戶按下了某個按鈕，某個文件發生了改變，socket上有數據到達。觸發事件的對象稱作發送者（sender），捕獲事件並且做出響應的對象稱作接收者（receiver），一個事件可以存在多個接受者。在異步機制中，事件是線程之間進行通信的一個非常常用的方式。比如：用戶在界面上按下一個按鈕，執行某項耗時的任務。程序此時啟動一個線程來處理這個任務，用戶界面上顯示一個進度條指示用戶任務執行的狀態。這個功能就可以使用事件來進行處理。可以將處理任務的類作為消息的發送者，任務開始時，發出“TaskStart”事件，任務進行中的不同時刻發出“TaskDoing”事件，並且攜帶參數說明任務進行的比例，任務結束的時候發出“TaskDone”事件，在畫面中接收並且處理這些事件。這樣實現了功能，並且界面和後台執行任務的模塊耦合程度也是最低的。具體說C#語言，事件的實現依賴於“代理”（delegate）的概念，先了解一下代理。代理（delegate） delegate是C#中的一種類型，它實際上是一個能夠持有對某個方法的引用的類。與其它的類不同，delegate類能夠擁有一個簽名（signature），並且它只能持有與它的簽名相匹配的方法的引用。它所實現的功能與C/C++中的函數指針十分相似。它允許你傳遞一個類A的方法m給另一個類B的對象，使得類B的對象能夠調用這個方法m。但與函數指針相比，delegate有許多函數指針不具備的優點。首先，函數指針只能指向靜態函數，而delegate既可以引用靜態函數，又可以引用非靜態成員函數。在引用非靜態成員函數時，delegate不但保存了對此函數入口指針的引用，而且還保存了調用此函數的類實例的引用。其次，與函數指針相比，delegate是面向對象、類型安全、可靠的受控（managed）對象。也就是說，runtime能夠保證delegate指向一個有效的方法，你無須擔心delegate會指向無效地址或者越界地址。實現一個delegate是很簡單的，通過以下3個步驟即可實現一個delegate： 1．聲明一個delegate對象，它應當與你想要傳遞的方法具有相同的參數和返回值類型。 2．創建delegate對象，並將你想要傳遞的函數作為參數傳入。 3．在要實現異步調用的地方，通過上一步創建的對象來調用方法。下面是一個簡單的例子： public class MyDelegateTest { // 步驟1，聲明delegate對象 public delegate void MyDelegate(string name); // 這是我們欲傳遞的方法，它與MyDelegate具有相同的參數和返回值類型 public static void MyDelegateFunc(string name) { Console.WriteLine("Hello, {0}", name); } public static void Main () { // 步驟2，創建delegate對象 MyDelegate md = new MyDelegate(MyDelegateTest.MyDelegateFunc); // 步驟3，調用delegate md("sam1111"); } } 輸出結果是：Hello, sam1111 下面我們來看看事件是如何處理的：事件（event） C#中的事件處理實際上是一種具有特殊簽名的delegate，象下面這個樣子： public delegate void MyEventHandler(object sender, MyEventArgs e); 其中的兩個參數，sender代表事件發送者，e是事件參數類。MyEventArg類用來包含與事件相關的數據，所有的事件參數類都必須從System.EventArgs類派生。當然，如果你的事件不含特別的參數，那麼可以直接用System.EventArgs類作為參數。結合delegate的實現，我們可以將自定義事件的實現歸結為以下幾步： 1：定義對象類型，它有兩個參數，第一個參數是事件發送者對象，第二個參數是事件參數類對象。 2：定義事件參數類，此類應當從System.EventArgs類派生。如果事件不帶參數，這一步可以省略。 3：定義事件處理方法，它應當與delegate對象具有相同的參數和返回值類型。 4：用event關鍵字定義事件對象，它同時也是一個delegate對象。 5：用+=操作符添加事件到事件隊列中（-=操作符能夠將事件從隊列中刪除）。 6：在需要觸發事件的地方用調用delegate的方式寫事件觸發方法。一般來說，此方法應為protected訪問限制，既不能以public方式調用，但可以被子類繼承。名字是可以是OnEventName 7：在適當的地方調用事件觸發方法觸發事件。下面是一個例子，例子模仿容器和控件的模式，由控件觸發一個事件，在容器中捕捉並且進行處理。事件的觸發者： /**////

/// 事件的觸發者 ///

public class Control { public delegate void SomeHandler(object sender, System.EventArgs e); /**//** * 可以采用系統提供的System.EventHandler, 這裡為了說明情況使用了自己定義的delegate * 如果需要在事件的參數中使用自己定義的類型，也要自己定義delegate */ //public event System.EventHandler SomeEvent; public event SomeHandler SomeEvent; 　 public Control() { //這裡使用的delegate必須與事件中聲名的一致 //this.SomeEvent += new System.EventHandler(this.Control_SomeEvent); this.SomeEvent += new SomeHandler(this.ProcessSomeEvent); } public void RaiseSomeEvent() { EventArgs e = new EventArgs(); Console.Write("Please input 'a':"); string s = Console.ReadLine(); //在用戶輸入一個小a的情況下觸發事件，否則不觸發 if (s == "a") { SomeEvent(this, e); } } //事件的觸發者自己對事件進行處理，這個方法的參數必須和代理中聲名的一致 private void ProcessSomeEvent(object sender, EventArgs e) { Console.WriteLine("hello"); } } 事件的接收者： /**////

/// 事件的接收和處理者 ///

class Container { private Control ctrl = new Control(); public Container() { //這裡使用的delegate必須與事件中聲名的一致 //ctrl.SomeEvent += new EventHandler(this.OnSomeEvent); ctrl.SomeEvent += new Control.SomeHandler(this.ResponseSomeEvent); ctrl.RaiseSomeEvent(); } public static void Main() { Container pane = new Container(); //這個readline是暫停程序用的，否則畫面會一閃而過什麼也看不見 Console.ReadLine(); } //這是事件的接受者對事件的響應 private void ResponseSomeEvent(object sender, EventArgs e) { Console.WriteLine("Some event occur!"); } } 程序運行的結果如下： please input 'a':a hello Some event occur! 　事件的應用例如有下面的需求需要實現：程序主畫面中彈出一個子窗口。此時主畫面仍然可以接收用戶的操作（子窗口是非模態的）。子窗口上進行某些操作，根據操作的結果要在主畫面上顯示不同的數據。我發現一些程序員這樣實現這個功能：主畫面彈出子窗口後，將自己的指針交給子畫面，然後在子畫面中使用這個指針，調用主畫面提供的方法，改變主畫面上的數據顯示。這樣雖然可以達到目的，但是各個模塊之間產生了很強的耦合。一般說來模塊之間的調用應該是單方向的：模塊A調用了模塊B，模塊B就不應該反向調用A，否則就破壞了程序的層次，加強了耦合程度，也使得功能的改變和追加變得很困難。這時正確的做法應該是在子窗口的操作過程中發出各種事件，而由主窗口捕捉這些事件進行處理，各個模塊專心的做自己的事情，不需要過問其他模塊的事情。

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