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C# 中的委托和事件 (下)

C#杂烩 52csharp 1333次浏览 0个评论 扫描二维码

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来源:张子阳

链接:www.tracefact.net/CSharp-Programming/Delegates-and-Events-in-CSharp.aspx


委托、事件与Observer设计模式


范例说明


上面的例子已不足以再进行下面的讲解了,我们来看一个新的范例,因为之前已经介绍了很多的内容,所以本节的进度会稍微快一些:


假设我们有个高档的热水器,我们给它通上电,当水温超过95度的时候:1、扬声器会开始发出语音,告诉你水的温度;2、液晶屏也会改变水温的显示,来提示水已经快烧开了。


现在我们需要写个程序来模拟这个烧水的过程,我们将定义一个类来代表热水器,我们管它叫:Heater,它有代表水温的字段,叫做temperature;当然,还有必不可少的给水加热方法BoilWater(),一个发出语音警报的方法MakeAlert(),一个显示水温的方法,ShowMsg()。


namespace Delegate {

    class Heater {

    private int temperature; // 水温

    // 烧水

    public void BoilWater() {

        for (int i = 0; i <= 100; i++) {

           temperature = i;


           if (temperature > 95) {

               MakeAlert(temperature);

               ShowMsg(temperature);

            }

        }

    }

    // 发出语音警报

    private void MakeAlert(int param) {

       Console.WriteLine(“Alarm:嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:” , param);

    }

    // 显示水温

    private void ShowMsg(int param) {

       Console.WriteLine(“Display:水快开了,当前温度:{0}度。” , param);

    }

}

class Program {

    static void Main() {

       Heater ht = new Heater();

       ht.BoilWater();

    }

}

}


Observer设计模式简介


上面的例子显然能完成我们之前描述的工作,但是却并不够好。现在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。


这时候,上面的例子就应该变成这个样子:   


// 热水器

public class Heater { 

    private int temperature;

        

    // 烧水

    private void BoilWater() {

       for (int i = 0; i <= 100; i++) {

           temperature = i;

        }

    }

}

// 警报器

public class Alarm{

    private void MakeAlert(int param) {

       Console.WriteLine(“Alarm:嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:” , param);

    }

}

// 显示器

public class Display{

    private void ShowMsg(int param) {

       Console.WriteLine(“Display:水已烧开,当前温度:{0}度。” , param);

    }

}


这里就出现了一个问题:如何在水烧开的时候通知报警器和显示器?在继续进行之前,我们先了解一下Observer设计模式,Observer设计模式中主要包括如下两类对象:


  1. Subject:监视对象,它往往包含着其他对象所感兴趣的内容。在本范例中,热水器就是一个监视对象,它包含的其他对象所感兴趣的内容,就是temprature字段,当这个字段的值快到100时,会不断把数据发给监视它的对象。


  2. Observer:监视者,它监视Subject,当Subject中的某件事发生的时候,会告知Observer,而Observer则会采取相应的行动。在本范例中,Observer有警报器和显示器,它们采取的行动分别是发出警报和显示水温。


在本例中,事情发生的顺序应该是这样的:


  1. 警报器和显示器告诉热水器,它对它的温度比较感兴趣(注册)。



  2. 热水器知道后保留对警报器和显示器的引用。


  3. 热水器进行烧水这一动作,当水温超过95度时,通过对警报器和显示器的引用,自动调用警报器的MakeAlert()方法、显示器的ShowMsg()方法。


类似这样的例子是很多的,GOF对它进行了抽象,称为Observer设计模式:Observer设计模式是为了定义对象间的一种一对多的依赖关系,以便于当一个对象的状态改变时,其他依赖于它的对象会被自动告知并更新。Observer模式是一种松耦合的设计模式。


实现范例的Observer设计模式


我们之前已经对委托和事件介绍很多了,现在写代码应该很容易了,现在在这里直接给出代码,并在注释中加以说明。


using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Text;


namespace Delegate {

    // 热水器

    public class Heater {

       private int temperature;

       public delegate void BoilHandler(int param);   //声明委托

       public event BoilHandler BoilEvent;        //声明事件

       // 烧水

       public void BoilWater() {

           for (int i = 0; i <= 100; i++) {

              temperature = i;

              if (temperature > 95) {

                  if (BoilEvent != null) { //如果有对象注册

                      BoilEvent(temperature);  //调用所有注册对象的方法

                  }

              }

           }

       }

    }

    // 警报器

    public class Alarm {

       public void MakeAlert(int param) {

           Console.WriteLine(“Alarm:嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:”, param);

       }

    }

    // 显示器

    public class Display {

       public static void ShowMsg(int param) { //静态方法

           Console.WriteLine(“Display:水快烧开了,当前温度:{0}度。”, param);

       }

    }

    class Program {

       static void Main() {

           Heater heater = new Heater();

           Alarm alarm = new Alarm();

           heater.BoilEvent += alarm.MakeAlert;    //注册方法

           heater.BoilEvent += (new Alarm()).MakeAlert;   //给匿名对象注册方法

           heater.BoilEvent += Display.ShowMsg;       //注册静态方法

           heater.BoilWater();   //烧水,会自动调用注册过对象的方法

       }

    }

}


输出为:

Alarm:嘀嘀嘀,水已经 96 度了:

Alarm:嘀嘀嘀,水已经 96 度了:

Display:水快烧开了,当前温度:96度。

// 省略…


.Net Framework中的委托与事件


尽管上面的范例很好地完成了我们想要完成的工作,但是我们不仅疑惑:为什么.Net Framework 中的事件模型和上面的不同?为什么有很多的EventArgs参数?


在回答上面的问题之前,我们先搞懂 .Net Framework的编码规范:


  • 委托类型的名称都应该以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)。


  • 事件的命名为 委托去掉 EventHandler之后剩余的部分。


  • 继承自EventArgs的类型应该以EventArgs结尾。


再做一下说明:


  1. 委托声明原型中的Object类型的参数代表了Subject,也就是监视对象,在本例中是 Heater(热水器)。回调函数(比如Alarm的MakeAlert)可以通过它访问触发事件的对象(Heater)。


  2. EventArgs 对象包含了Observer所感兴趣的数据,在本例中是temperature。


上面这些其实不仅仅是为了编码规范而已,这样也使得程序有更大的灵活性。


比如说,如果我们不光想获得热水器的温度,还想在Observer端(警报器或者显示器)方法中获得它的生产日期、型号、价格,那么委托和方法的声明都会变得很麻烦,而如果我们将热水器的引用传给警报器的方法,就可以在方法中直接访问热水器了。


现在我们改写之前的范例,让它符合 .Net Framework 的规范:


using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Text;


namespace Delegate {

    // 热水器

    public class Heater {

       private int temperature;

       public string type = “RealFire 001”;       // 添加型号作为演示

       public string area = “China Xian”;         // 添加产地作为演示

       //声明委托

       public delegate void BoiledEventHandler(Object sender, BoiledEventArgs e);

       public event BoiledEventHandler Boiled; //声明事件

       // 定义BoiledEventArgs类,传递给Observer所感兴趣的信息

       public class BoiledEventArgs : EventArgs {

           public readonly int temperature;

           public BoiledEventArgs(int temperature) {

              this.temperature = temperature;

           }

       }

       // 可以供继承自 Heater 的类重写,以便继承类拒绝其他对象对它的监视

       protected virtual void OnBoiled(BoiledEventArgs e) {

           if (Boiled != null) { // 如果有对象注册

              Boiled(this, e);  // 调用所有注册对象的方法

           }

       }

       // 烧水。

       public void BoilWater() {

           for (int i = 0; i <= 100; i++) {

              temperature = i;

              if (temperature > 95) {

                  //建立BoiledEventArgs 对象。

                  BoiledEventArgs e = new BoiledEventArgs(temperature);

                  OnBoiled(e);  // 调用 OnBolied方法

              }

           }

       }

    }

    // 警报器

    public class Alarm {

       public void MakeAlert(Object sender, Heater.BoiledEventArgs e) {

           Heater heater = (Heater)sender;     //这里是不是很熟悉呢?

           //访问 sender 中的公共字段

           Console.WriteLine(“Alarm:{0} – {1}: “, heater.area, heater.type);

           Console.WriteLine(“Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:”, e.temperature);

           Console.WriteLine();

       }

    }

    // 显示器

    public class Display {

       public static void ShowMsg(Object sender, Heater.BoiledEventArgs e) {   //静态方法

           Heater heater = (Heater)sender;

           Console.WriteLine(“Display:{0} – {1}: “, heater.area, heater.type);

           Console.WriteLine(“Display:水快烧开了,当前温度:{0}度。”, e.temperature);

           Console.WriteLine();

       }

    }

    class Program {

       static void Main() {

           Heater heater = new Heater();

           Alarm alarm = new Alarm();

           heater.Boiled += alarm.MakeAlert;   //注册方法

           heater.Boiled += (new Alarm()).MakeAlert;      //给匿名对象注册方法

           heater.Boiled += new Heater.BoiledEventHandler(alarm.MakeAlert);    //也可以这么注册

           heater.Boiled += Display.ShowMsg;       //注册静态方法

           heater.BoilWater();   //烧水,会自动调用注册过对象的方法

       }

    }

}


输出为:

Alarm:China Xian – RealFire 001:

Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 96 度了:

Alarm:China Xian – RealFire 001:

Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 96 度了:

Alarm:China Xian – RealFire 001:

Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 96 度了:

Display:China Xian – RealFire 001:

Display:水快烧开了,当前温度:96度。

// 省略 …


总结


在本文中我首先通过一个GreetingPeople的小程序向大家介绍了委托的概念、委托用来做什么,随后又引出了事件,接着对委托与事件所产生的中间代码做了粗略的讲述。


在第二个稍微复杂点的热水器的范例中,我向大家简要介绍了 Observer设计模式,并通过实现这个范例完成了该模式,随后讲述了.Net Framework中委托、事件的实现方式。


希望这篇文章能给你带来帮助。


 

C# 中的委托和事件 (下)


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