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.Net 委托技術與設計模式

編輯:關於C#
 

委托技術是。NET引入的一種重要技術,使用委托可以實現對象行為的動態綁定,從而提高設計的靈活性。

  2.1 .NET中的委托技術

  。NET運行庫支持稱為“委托”的引用類型,其作用類似於C++中的函數指針。與函數指針不同,委托實例獨立於其封裝方法的類,主要是那些方法與委托類型兼容。另外,函數指針只能引用靜態函數,而委托可以引用靜態和實例方法。委托主要用於。NET Framework中的事件處理程序和回調函數。

  所有委托都從System.Delegate繼承而來並且有一個調用列表,這是在調用委托時所執行方法的一個鏈接列表。產生的委托可以用匹配的簽名引用任何方法,沒有為具有返回類型並在調用列表中包含多個方法的委托定義返回值。

  可以使用的委托Cimbine及Remove方法在其調用列表中添加和移除方法。若要調用委托,可使用Invoke方法,或者使用BeginInvoke和EndInvoke方法異步調用委托。委托類的實現由運行庫提供,而不由用戶代碼提供。

  委托適用於那種在某些語言中需要用函數指針來解決的情況,但是與函數指針不同,它是面向對象和類型安全的。

  委托聲明定義一個類,它是從System.Delegate類派生的類。委托實例封裝了一個調用列表,其中列出了一個或多個方法,每個方法稱為一個可調用實體。對於實例方法,可調用實體由一個實例和該實例的方法組成;對於靜態方法,可調用實體僅由一個方法組成。如果用一組合適的參數來調用一個委托實例,則該委托實例所封裝的每個可調用實體都會被調用,並且使用上述同一組參數。

  委托實例的一個有用的屬性是它既不知道,也不關心其封裝方法所屬類的詳細信息,對它來說最重要的是這些方法與該委托的類型兼容。即只要方法的返回類型和參數表是相同的,則方法與委托類型兼容,方法的名稱不一定要與委托類相同。

 (5)使用FiedInfo了解字段的名稱、訪問修飾符(如public或private)和實現詳細信息(如static)等,並獲取或設置字段值。System.Runtime.Serialization命名空間中的類使用反射來訪問數據並確定要永久保存的字段,System.Runtime.Remoting命名空間中的類通過序列化來間接地使用反射。

 

 

  定義和使用委托分為聲明、實例化和調用3個步驟。委托用委托聲明語法聲明,如:

  delegate void myDelegate( );

  聲明一個名為myDelegate的委托,它不帶參數並且不返回任何結果,如:

  class Test{

static void F( )

{

System.Console.WriteLine (“Test.F”);

}

static void Main ( )

{

myeDelegate d = new myDelegate (F);

d ( );

}

}

  創建一個myDelegate實例,然後立即調用它。這樣做並沒有太大的意義,因為直接調用方法會更簡單。當涉及其匿名特性時,委托才能真正顯示出其效果,如:
void MultiCall (myDelegate d, int count )
{ for (int I = 0; I < count; I++) { d( ); } }
  顯示一個重復調用 myDelegate的MultiCall 方法,這個方法不知道,也不必知道myDelegate的目標方法的類型、該方法具有的可訪問性或者是否為靜態。對它來說最重要的是目標方法與myDelegate兼容。

  2.2示例

  下面的例子說明了委托的實現,代碼如下:

using System;
namespace DelegateExample
{

public class TemplateMethod
{

public delegate float Comp(float a,float b);
public Comp myComp;
public TemplateMethod() {}
public float DoComp(float[] f)
{

float nf = float.NaN;
foreach(float df in f)
{

if(float.IsNaN(nf))
nf = df;
else
nf = myComp(nf,df);

}
return nf;
}
}
}

  2.3 委托技術與GOF設計模式中委托的關系

  需要指出的是,。NET中的委托技術與GOF在《設計模式》中所提列的委托的意圖一致,但在實現方法上有相當大的區別……NET中的委托更進一步地降低了對象間的耦合性,將靜態的組合關系變為運行時的動態組合關系。

  GOF在《設計模式》中定義的委托是:“委托是一種組合方法,它使組合具有與繼承同樣的復用能力。在委托方式下,有兩個對象參與處理一個請求,接受請求的對象將操作委托給它的代理者(delegate),它類似於子類將請求交給它的父類處理。使用繼承時,被繼承的操作總能引用接受請求的對象。在C++中通過this成員變量,在Smalltalk中則通過self.委托方式為了得到同樣的效果,接受請求的對象將自身傳給被委托者(代理人),使被委托的操作可以引用接受請求的對象。”

  如果采用。NET的委托技術,上述結構可以更加靈活。Window不引用Rectangle即可實現Area的計算,為此首先聲明一個計算面積的委托定義,示例代碼如下:

  public delegate float Darea();

  然而在Window類中聲明與這個代理一致的接口:

class Window

{


public Darea Area;

}

這裡不需要引用Rectangle類,只是在執行時動態綁定即可:Rectangle rc = new Rectangle();Window w = new Window();w.Area = new Darea(rc.Area);

  這樣當調用w的Area時,實際調用的是Reactangel的Area方法。從實現意圖上看,。NET的委托更好地實現了GOF所闡述的意圖,結構上也更為靈活。但這兩種委托解決的不是一個層面的問題,GOF的委托強調的是一種策略,而。NET和委托技術則是具體實現。

  2.4 委托技術與設計模式實現

  采用委托技術可以進一步實現用組合代替繼承的思路,很多采用繼承實現的關系可以采用委托實現。采用委托可以簡化下列設計模式的使用。

  (1)模板方法:這種方法采用繼承實現具體方法,采用委托可以動態實現方法的組合。

  (2)觀察者:可以使用事件委托實現觀察者與主題之間的通信。

  (3)中介者:使用委托可以去除工件與中介者之間的耦合關系。

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