C# 深入浅出 委托与事件

C#中的委托和事件的概念接触很久了，但是一直以来总没有特别透彻的感觉，现在我在这里总结一下：

首先我们要知道委托的由来，为什么要使用委托了？

我们先看一个例子：

假设我们有这样一个需求，需要计算在不同方式下的总价，如下面代码所示，这里假设只有两种方式，一种是正常价格，一种是折扣价格：

 public enum CalcMethod
    {
        Normal,
        Debate
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            CalcPrice(10, 100,CalcMethod.Normal);
            CalcPrice(10, 100, CalcMethod.Debate);
            Console.ReadLine();
        }

        /// <summary>
        /// 计算总价
        /// </summary>
        /// <param name="count">数量</param>
        /// <param name="price">单价</param>
        public static double CalcPrice(int count,int price,CalcMethod method)
        {
            switch (method)
            {
                case CalcMethod.Normal:
                    return NormalPrice(count, price);
                case CalcMethod.Debate:
                    return DebatePrice(count, price);
                default:
                    return 0;
            }
        }

        public static double NormalPrice(int count,int price)
        {
            Console.WriteLine("正常的价格是：{0}", count * price);
            return count * price;
        }
        public static double DebatePrice(int count, int price)
        {
            Console.WriteLine("折扣的价格是：{0}", count * price*0.7);
            return count * price*0.7;
        }
    }

但是我们想一想，如果还要增加总价计算方式，那么我们是不是要不断的修改CalcPrice方法，CalcMethod枚举呢？
那么是不是有更好的方式呢？

我们可以把真正的计算价格的方式委托给一个函数来计算，这样委托就诞生了。

首先我们定义一个跟方法参数和返回值类型一样的委托类型：

 public delegate double CalcPriceDelegate(int count, int price);

然后修改计算方法：

        /// <summary>
        /// 计算总价
        /// </summary>
        /// <param name="count">数量</param>
        /// <param name="price">单价</param>
        public static double CalcPrice(int count, int price, CalcPriceDelegate calcDelegate)
        {
            return calcDelegate(count, price);
        }

然后调用的时候直接用签名相同的方法传递就可以了：

           CalcPrice(10, 100, NormalPrice);
            CalcPrice(10, 100, DebatePrice);

     到这里我们大体明白了委托可以使用方法作为参数，这样就避免了程序中出现大量的条件分支语句，程序的扩展性好。

   接下来我要对委托做一个深入的探讨：

　　委托首先其实也是一个类，

          public delegate double CalcPriceDelegate(int count, int price);

　　上面这句话其实就是申明一种委托类型，这个类型在编译的时候会生成以下成员：

　　　　1）public extern CalcPriceDelegate(object @object, IntPtr method);

　　　　　　第一个参数是记录委托对象包装的实例方法所在的对象（this，如果包装的是静态方法，就为NULL），第二个参数就是表示要回调的方法。

　　　　2) public virtual extern double Invoke(int count, int price);//同步调用委托方法

　　　　3）public virtual extern IAsynResult BeginInvoke(int count, int price, AsyncCallback callback, object @object);  这个是异步执行委托方法，前面两个参数是委托的方法的输入参数，callback是回调方法，也就是说方法执行完成后的回调方法，AsyncCallback本身也是一个委托类型，其原型是：

　　　　　public delegate void AsyncCallback(IAsyncResult ar);

　　　　  最后一个参数是回调所需要的输入参数，这个参数会隐含在IAsyncResult的AsyncState中。

　　　　另外返回值也是一个IAsyncResult结果。

            与之相对应的，public virtual extern double EndInvoke(IAsyncResult result)

　　　　结束异步回调。

　　　　以前对IAsyncResult，还有AsyncCallback都有点陌生，其实我们可以这样来理解，我想要一个方法异步来执行，那么肯定就需要调用BeginInvoke，那么我如何又能知道什么时候这个异步的调用结束呢？这就需要用到AsyncCallback这个异步回调，如果这个回调需要参数，就赋值给object，如果不确定是否异步执行完，就要用EndInvoke来确保结束，输入参数就是BeginInvoke的返回值IAsynResult，就相当于BeginInvoke的时候开出了一个收据，EndInvoke又把这个收据还了。

          这个话题要想深入下去就太多了，我们还是回到委托上来，委托时一个类，其编译后就是这么些个成员。

　　　我平时调用的时候经常会被各种各样的调用方法给搞糊涂了，这里总结下各种调用方式：

　　　　 假设委托类型为：public delegate double CalcPriceDelegate(int count, int price); 这就相当于定义了一个类，

　　　　接下来就是赋值了（相当于申明对象）：

　　　　1）CalcPriceDelegate calcDelegate = new CalcPriceDelegate(NormalPrice). 这是最完整的赋值方式。

　　　　2) CalcPriceDelegate calcDelegate = NormalPrice; 直接赋值方法，编译器会自动帮我们构造成第一种赋值方式。

　　　　赋值完成后接下来就是如何调用了：

　　　　1）calcDelegate(10,100);

　　　　2）calcDelegate.Invoke(10,100)  与1）方法是一样的。

　　　　3）calcDelegate.BeginInvoke(10,100,null,null) 异步执行

　　　　委托还可以通过+=来添加方法，委托给多个方法，但是第一个必须是=，否则没有初始化，相对的，可以使用-=来移除方法。

　　　　至于匿名委托，lambda表达式是一样的，把握本质就可以了，还需要了解MS定义的委托类型，这里暂时不讲了。

　　　　接下来讲事件：

　　　　第一步，我们还是引用上面的例子，只是把相关的代码放到一个类里面：

　　　　

    public delegate double CalcPriceDelegate(int count, int price);
    public class CalcPriceClass
    {
        public double Calc(int count, int price, CalcPriceDelegate calcDelegate)
        {
            return calcDelegate(count, price);
        }
    }

        其中主函数里面的调用如下：

            Console.WriteLine("演示引入事件的第一步：");
            CalcPriceClass cp = new CalcPriceClass();
            cp.Calc(10, 100, NormalPrice);
            cp.Calc(10, 100, DebatePrice);
            Console.ReadLine();

          这种方法，我们破坏了对象的封装性，我们可以把委托类型的变量放到CalcPriceClass类里面。
于是我们就有了第二步：

   

 public class CalcPriceClass2
    {
        public CalcPriceDelegate m_delegate;
        public double Calc(int count, int price, CalcPriceDelegate calcDelegate)
        {
            return calcDelegate(count, price);
        }
    }

 其中主函数的调用如下：

            Console.WriteLine("演示引入事件的第二步:");
            CalcPriceClass2 cp2 = new CalcPriceClass2();
            cp2.m_delegate = NormalPrice;
            cp2.m_delegate += DebatePrice;
            cp2.Calc(10, 100, cp2.m_delegate);
            Console.ReadLine();

我们发现其调用有点怪怪的，  cp2.Calc(10, 100, cp2.m_delegate);既然我为cp2的委托对象赋值了，这个时候其实没有必要再去传递这个委托对象了，于是就有了第三步：

 public class CalcPriceClass3
    {
        public CalcPriceDelegate m_delegate;
        public double Calc(int count, int price)
        {
            if (m_delegate != null)
                return m_delegate(count, price);
            else return 0;
        }
    }

其中主函数的调用如下：

           Console.WriteLine("演示引入事件的第三步:");
            CalcPriceClass3 cp3 = new CalcPriceClass3();
            cp3.m_delegate = NormalPrice;
            cp3.m_delegate += DebatePrice;
            cp3.Calc(10, 100);
            Console.ReadLine();

在这步完成后，貌似达到了我们想要的结果，但是还是有些隐患的，因为我们可以随意的给委托变量赋值，所以就有了第四步，加上了事件：

 public class CalcPriceClass4
    {
        public event CalcPriceDelegate m_delegate;
        public double Calc(int count, int price)
        {
            if (m_delegate != null)
                return m_delegate(count, price);
            else return 0;
        }
    }

其中主函数的调用如下：

            Console.WriteLine("演示引入事件的第四步:");
            CalcPriceClass4 cp4 = new CalcPriceClass4();
            cp4.m_delegate += NormalPrice;
            cp4.m_delegate += DebatePrice;
            cp4.Calc(10, 100);
            Console.ReadLine();

我们给委托变量加上event后有什么不一样呢？
这个时候我们不能直接给这个事件对象进行赋值，因为其内部是一个私有变量了，另外编译器会增加两个公共函数，

一个是add_m_delegate(对应+=), 

public void add_m_delegate(CalcPriceDelegate value)

{

　　this.m_delegate = (CalcPriceDelegate)Delegate.Combine(this.m_delegate, value);

}

一个是remove_m_delegate(对应-=),

public void remove_m_delegate(CalcPriceDelegate value)

{

　　this.m_delegate = (CalcPriceDelegate)Delegate.Remove(this.m_delegate, value);

}

另外内部的私有字段是这样子的：private CalcPriceDelegate m_delegate;

通过这四步，我们可以知道了从委托到事件的一个过程，其实事件也是委托，只是编译器会帮我们做一些事情而已。

事件 与 Observer设计模式

假设一个热水器，在温度达到95度以上的时候，警报器报警，并且显示器显示温度。

代码如下：

 public class Heater
    {
        private int temperature;
        public void BoilWater()
        {
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                temperature = i;
                if (temperature > 95)
                {
                    MakeAlert(temperature);
                    ShowMsg(temperature);
                }
            }
        }
        private void MakeAlert(int param)
        {
            Console.WriteLine("Alarm:滴滴滴，水已经{0}度了", param);

        }
        private void ShowMsg(int param)
        {
            Console.WriteLine("Display:水快开了，当前温度:{0}度。", param);
        }
    }

假设热水器由三部分组成：热水器、警报器、显示器，它们来自于不同厂商并进行了组装。那么，应该是热水器仅仅负责烧水，它不能发出警报也不能显示水温；在水烧开时由警报器发出警报、显示器显示提示和水温。如果是上面的代码可能就不合适了，就要使用下面的代码：

 public class Heater2
    {
        private int temperature;
        public delegate void BoilHanlder(int param);
        public event BoilHanlder BoilEvent;
        public void BoilWater()
        {
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                temperature = i;
                if (temperature > 95)
                {
                    if (BoilEvent != null)
                        BoilEvent(temperature);
                }
            }
        }
    }
    public class Alarm
    {
        public static void MakeAlert(int param)
        {
            Console.WriteLine("Alarm:滴滴滴，水已经{0}度了", param);

        }    
    }
    public class Display
    {
        public static void ShowMsg(int param)
        {
            Console.WriteLine("Display:水快开了，当前温度:{0}度。", param);
        }
    }

调用的代码：

           Console.WriteLine("演示热水器热水机报警及显示水温 观察者模式");
            Heater2 ht2 = new Heater2();
            ht2.BoilEvent += new Heater2.BoilHanlder(Alarm.MakeAlert);
            ht2.BoilEvent += Display.ShowMsg;
            ht2.BoilWater();
            Console.ReadLine();

比较以上两种方式的不同，后面的这种更加符合面向对象的思想，因为作为热水器而言，主要的工作是热水，至于报警，显示温度是由其他器件来显示，是需要显示器，报警器这些观察者来观察热水器这个观察对象主体的温度。
到这里为止，我们知道了如何声明委托类型，申明委托对象，调用委托方法，委托类的实际成员，以及从委托到事件的演变，事件的表象与在编译后的实际成员，以及作为观察者模式使用事件的过程。

不过微软的规范写法却不是这样，下面改用微软的规范写法：

    public class Heater3
    {
        public string type = "RealFire 001";
        public string area = "China Xian";
        private int temperature;
        public delegate void BoiledEventHandler(object sender,BoiledEventArgs e);
        public event BoiledEventHandler Boiled;
        protected virtual void OnBoiled(BoiledEventArgs e)
        {
            if (Boiled != null)
            {
                Boiled(this, e);
            }
        }
        public void BoilWater()
        {
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                temperature = i;
                if (temperature > 95)
                {
                    BoiledEventArgs e = new BoiledEventArgs(temperature);
                    OnBoiled(e);
                }
            }
        }
    }
    public class BoiledEventArgs : EventArgs
    {
        public readonly int temperature;
        public BoiledEventArgs(int temp)
        {
            temperature = temp;
        }
    }
    public class Alarm3
    {
        public void MakeAlert(object sender, BoiledEventArgs e)
        {
            Heater3 ht = (Heater3)sender;
            Console.WriteLine("Alarm:{0}-{1}", ht.area, ht.type);
            Console.WriteLine("Alarm:滴滴滴，水已经{0}度了：", e.temperature);
            Console.WriteLine();
        }
    }
    public class Display3
    {
        public static void ShowMsg(object sender, BoiledEventArgs e)
        {
            Heater3 ht = (Heater3)sender;
            Console.WriteLine("Display:{0}-{1}",ht.area,ht.type);
            Console.WriteLine("Display:水快烧开了，当前温度:{0}度。", e.temperature);
            Console.WriteLine();
        }

    }

调用代码：

           Console.WriteLine("演示热水器热水机报警及显示水温 符合微软模式");
            Heater3 ht3 = new Heater3();
            Alarm3 al3 = new Alarm3();
            ht3.Boiled += al3.MakeAlert;
            ht3.Boiled += Display3.ShowMsg;    
            ht3.BoilWater();
            Console.ReadLine();

微软的规范写法，如果要传递参数一般使用EventArgs或者其继承类，且继承类的命名以EventArgs结尾。
委托类型的名称以EventHandler结束。

委托的原型定义：有一个void返回值，并接受两个输入参数：一个Object 类型，一个 EventArgs类型(或继承自EventArgs)。

一般这个Object类型指的是观察的对象，我们可以这样来记忆，因为委托就相当于方法，其实执行的就是观察者，那么观察者总要知道观察谁，以及观察所需要的参数。

其实事件还有一些概念：事件订阅者，事件接收者，事件发送者，这些以后再补充

这里引用了这位仁兄的博客：

http://www.tracefact.net/csharp-programming/delegates-and-events-in-csharp.aspx

 代码：

 http://files.cnblogs.com/files/monkeyZhong/CSharpDelegateAndEvent.zip