C#学习笔记9

Posted 2020-08-28 殇曲

1.多播委托：由与delegate关键字声明的委托，在编译后默认继承Delegate与MulticastDelegate类型，所以声明的委托自然就含有多播委托的特性，即一个委托变量可以调用一个方法链（多个相同签名的方法）。在C#中，多播委托的实现是一个通用的模式，目的是避免大量的手工编码，这个模式称为Observer(观察者)或者publish-subscribe（发布-订阅）它要应对的就这样一种情形，你需要将单一事件的通知（比如对象状态发生了一个变化）广播给多个订阅者。

2.将“-=”运算符应用于委托会返回一个新实例：既然委托是一个引用类型，那么肯定会有人觉得奇怪，为什么赋值给一个局部变量，再用那个局部变量就可以保证Null检查的线程安全性？由于localOnChange指向的位置就是OnTemperatureChange指向的位置，所以很自然的一个结论就是：OnTemperatureChange中发生的任何改变都会在localOnChange中反映出来。但实情真是这样的吗？

　　答案是否定的，因为事实上对OnTemperatureChange -= <listener> 的任何调用都不会从OnTemperatureChange删除一个委托而使它的委托比之前少一个。相反，会将一个全新的多播委托指派给它，这不会对原始的多播委托产生任何影响（localOnChange也指向那个原始的多播委托）。可查看Thermostat类中的代码。

3.委托运算符：“+=”与“-=”的操作，代表添加与移除一个委托方法，使用“=”赋值运算符会清除所有的订阅者，当然使用“+”与“-”操作效果是一样的。当然无论“+= -= + -”这些操作符，在内部都是使用静态方法Delegate.Combine()和Delegate.Remove()来实现的。Combine()方法支持两个参数都为null。

4.委托的顺序调用：在一个委托变量中含有多个委托方法（订阅者），其执行一次委托变量（发布），不是同时执行期内含有的多个委托方法，而是顺序执行含有的委托方法，通常是按照添加时的顺序执行委托链中的方法，但这个顺序有可能被覆盖，所以程序员不应依赖于一个特定的调用顺序。

5.多播委托的内部机制：前面已经说明delegate关键字的声明委托，会继承Delegate与MulticastDelegate类型，也就是说delegate关键字是派生自MulticastDelegate的一个类型的别名。MulticastDelegate类除了包含一个对象引用（Target）和方法指针(Method)，这和它的Delegate基类是一样的，除此之外还包含对另一个MulticastDelegate对象的引用。向一个多播委托添加一个方法时，MulticastDelegate类会创建一个委托类型的新实例，在新实例中为新增的方法存储对象引用与方法指针，并在委托实例列表中添加新的委托实例作为下一项，这样的结果就是，MulticastDelegate类维护着由多个Delegate对象构成的一个链表（可以理解为多播委托内部有一个类似集合功能来管理多个委托方法）。

6.多播委托的错误处理：错误处理凸显了顺序通知的重要性，假如一个订阅者引发了一个异常，链中的后续订阅者就接收不到通知。为了避免这个问题，使所有的订阅者都收到通知，必须手动遍历订阅者列表，并单独调用它们，把它们放到try-catch块中。可查看Thermostat类中的代码。

7.方法返回值与参数引用：在多播委托中若要获得每一个订阅者的返回值，需要手工遍历委托链接收返回值，否则直接调用委托链会返回最后一个委托方法的返回值，同理ref、out修饰的参数也是一样的。

8.事件与委托的区别：在Thermostat类中，可以不使用event关键字修饰委托变量,直接使用委托变量处理也能完成相应的工作，但是直接使用委托，存在2个隐患，分别为“使用赋值运算符覆盖了以前的委托方法，可以在声明类的外部执行发布”，使用了event就可以对委托进行封装（由编译器生成封装的代码）。相应的2个隐患就消除了，其只能在声明类中执行发布，只能对委托进行注册与消除（不能覆盖，清空）。

9.EventHandler<TEventArgs>委托是.net2.0添加的泛型委托，内中包含object类型触发源，事件标记参数（可继承扩展其他数据），在任何类中使用sender-EventArgs模式，都不必声明它自己的委托定义，可以直接使用EventHandle泛型委托。

10.事件的内部机制：C#编译器会获取带有event修饰符的public委托变量，并将委托声明private，除此之外，它还添加了2个方法和2个特殊的事件块。从本质上说，event关键字是编译器用于生成恰当封装逻辑的一个C#快捷方式。可查看Thermostat2类的代码。

11.自定义事件的实现：编译器为“+=”与“-=”生成的代码是可以自定义的，例如，假定改变OnTemperatureChange委托的作用域，使它成为protected而不是private，这样就可以从派生类进行访问，而无需受到和外部类一样的限制，为此C#允许添加订制的add和remove块，为事件封装的各个组成部分添加自己的实现。可查看Thermostat3类的代码。

public class Thermostat
{
    private float currentTemperature;

    public float CurrentTemperature
    {
        get { return currentTemperature; }
        set
        {
            if (currentTemperature != value)
            {
                currentTemperature = value;
                /* 1.在这里并没有一开始就检查空值，而是首先将OnTemperatureChange赋值给另一个委托变量localOnChange，这个简单的修改可以确保在检查空值与发送通知之间，假如
                 * 所有的OnTemperatureChange订阅者都被移除（由一个不同的线程），那么不会触发NullReferenceException异常。
                 * 2.
                */
                var localOnChange = OnTemperatureChange;
                if (localOnChange == null)
                {
                    return;
                }
                //此处的遍历与错误处理，是防止在多播委托执行时，若在委托链中有一个委托方法出现错误，后续的委托方法执行就会中断。
                foreach (EventHandler<TemperatureArgs> item in localOnChange.GetInvocationList())
                {
                    try
                    {
                        item(this, new TemperatureArgs(value));
                    }
                    catch (Exception ex)
                    {
                        Console.WriteLine(ex.Message);
                    }
                }
            }
        }
    }
    //OnTemperatureChange = delegate { };赋值一个空委托，代表零个侦听者构成的集合，就可以引发侦听而不必检查是否有任何侦听者。
    public event EventHandler<TemperatureArgs> OnTemperatureChange;

    /// <summary>
    /// 观察者模式示例
    /// </summary>
    public static void Observer()
    {
        Adjust heater = new Adjust("heater", 50f, (original, newValue) => original > newValue);
        Adjust cooler = new Adjust("cooler", 70f, (original, newValue) => original < newValue);
        Thermostat thermostat = new Thermostat();
        thermostat.OnTemperatureChange += heater.OnTemperatureChange;
        thermostat.OnTemperatureChange += (sender, eArgs) => { throw new ApplicationException(); };
        thermostat.OnTemperatureChange += cooler.OnTemperatureChange;
        thermostat.CurrentTemperature = 40f;
        thermostat.OnTemperatureChange(null, null);
    }
}

public class TemperatureArgs : EventArgs
{
    public TemperatureArgs(float newTemprature)
    {
        NewTemprature = newTemprature;
    }

    public float NewTemprature { get; set; }
}

//C#编译器一旦遇到event关键字，就会生成与Thermostat2类中代码的等价代码的CIL代码。
public class Thermostat2
{
    /*private EventHandler<TemperatureArgs> onTemperatureChange;

    public void add_OnTemperatureChange(EventHandler<TemperatureArgs> handler)
    {
        Delegate.Combine(onTemperatureChange, handler);
    }

    public void remove_OnTemperatureChange(EventHandler<TemperatureArgs> handler)
    {
        Delegate.Remove(onTemperatureChange, handler);
    }

    public event EventHandler<TemperatureArgs> OnTemperatureChange
    {
        add { add_OnTemperatureChange(value); }
        remove { remove_OnTemperatureChange(value); }
    }*/
}

//自定义事件的实现
public class Thermostat3
{
    protected EventHandler<TemperatureArgs> onTemperatureChange;
    public event EventHandler<TemperatureArgs> OnTemperatureChange
    {
        add
        {
            //最后注册的订阅者，在通知时被第一个通知
            Delegate.Combine(value, onTemperatureChange);
        }
        remove { Delegate.Remove(onTemperatureChange, value); }
    }
}

/// <summary>
/// 调整器，用于控制加热器与制冷器的开关
/// </summary>
public class Adjust
{
    public Adjust(string controllerName, float temperature, Func<float, float, bool> predicate)
    {
        ControllerName = controllerName;
        Temperature = temperature;
        predicateSwitch = predicate;
    }
    /// <summary>
    /// 控制器名称，可以是制冷器、或加热器
    /// </summary>
    public string ControllerName { get; set; }
    public float Temperature { get; set; }
    public Func<float, float, bool> predicateSwitch { get; private set; }
    public void OnTemperatureChange(object sender, TemperatureArgs eArgs)
    {
        Console.WriteLine("{0} : {1}", ControllerName, predicateSwitch(Temperature, eArgs.NewTemprature) ? "On" : "Off");
    }
}

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