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C#委托


C#委托

23考完复变打算更博的,但是那天顶着38.5°C考完复变之后实在顶不住了,歇了几天

委托

委托(delegate)是C/C++里面函数指针的升级版,如果你有一定的C基础,那就知道委托的作用了。在计算机里面一切皆为地址,变量(数据)是以某个地址为起点的一段内存中所存储的值,函数(算法)是以某个地址为起点的一段内存中所存储的一组机器语言指令。函数的调用有两种方法:直接调用和间接调用,直接调用就是直接通过函数的名字来调用,CPU通过函数的名字找到函数存储的位置进而执行;间接调用是用函数指针来调用,CPU通过函数指针存储的地址找到函数所在的地方进而执行。
C#中的委托是经过包装的函数指针,让你感受不到它是一个指针。但是实际用起来,就是函数指针的用法。C#中的委托可以自己写一个,或者使用C#为你准备好的一些委托,比如Action(无返回值的函数)、Func(有返回值的函数)。
说了这么多,委托有什么用呢?拿两个经典例子来说:模板方法(template method)和回调方法(callback)。
多说无益,看例子:

模板方法

using System;  namespace SomeNote {     class Program     {         static void Main(string[] args)         {             ProductFactory productFactory = new ProductFactory();             WrapFactory wrapFactory = new WrapFactory();             Box box1 = new Box();             Box box2 = new Box();              Func<Product> fun1 = productFactory.MakePizza;             //Func这个委托是C#准备好的,它接受一个带返回值,但是没有参数的函数             Func<Product> fun2 = productFactory.MakeToyCar;            //Func是一个泛型委托,尖括号里面是它的返回值类型              box1 = wrapFactory.WrapProduct(fun1);             box2 = wrapFactory.WrapProduct(fun2);              Console.WriteLine(box1.Product.Name);             Console.WriteLine(box2.Product.Name);         }     }      class Product     {         public string Name { get; set; }     }      class Box     {         public Product Product { get; set; }     }      class WrapFactory     {         public Box WrapProduct(Func<Product> getProduct)             //一个模板方法,接收一个委托,这个委托在方法体里面产生某个结果         {                                                            //模板方法相当于填空题,你需要什么就放什么进参数表             Box box = new Box();             Product product = getProduct.Invoke();             box.Product = product;             return box;         }     }      class ProductFactory     {         public Product MakePizza()         {             Product product = new Product();             product.Name = "Pizza";             return product;         }          public Product MakeToyCar()         {             Product product = new Product();             product.Name = "Toy Car";             return product;         }     } } 

这就是模板方法,借用指定的外部方法来产生结果。WrapProduct这个方法是非常好的一个处理方式,你需要什么就给它什么,模板方法一般出现在代码中间。模板方法的委托一般有返回值,放到方法体里面做各种处理。
程序的执行结果如下:
C#委托

回调方法

using System;  namespace SomeNote {     class Program     {         static void Main(string[] args)         {             WrapFactory wrapFactory = new WrapFactory();             ProductFactory productFactory = new ProductFactory();             Box box1 = new Box();             Box box2 = new Box();             Logger logger = new Logger();              Action<Product> action = new Action<Product>(logger.Log);                 //Action也是C#为我们准备好的一个泛型委托             Func<Product> func1 = new Func<Product>(productFactory.MakePizza);        //它接收一个没有返回值,参数只有一个的函数,尖括号里面是函数的参数类型             Func<Product> func2 = new Func<Product>(productFactory.MakeToyCar);       //不知道你有没有发现这里声明委托和上面的例子不一样              box1 = wrapFactory.WrapProduct(func1, action);             box2 = wrapFactory.WrapProduct(func2, action);              Console.WriteLine(box1.Product.Name);             Console.WriteLine(box2.Product.Name);         }     }      class Product     {         public string Name { get; set; }         public double Price { get; set; }     }      class Box     {         public Product Product { get; set; }     }      class WrapFactory     {         public Box WrapProduct(Func<Product> getProduct, Action<Product> logCallback)    //多了一个参数         {             Box box = new Box();             Product product = getProduct.Invoke();              if (product.Price >= 50)                                                     //价格大于50就输出它的价格             {                 logCallback(product);             }              box.Product = product;             return box;         }     }      class ProductFactory     {         public Product MakePizza()         {             Product product = new Product();             product.Name = "Pizza";             product.Price = 60;             return product;         }          public Product MakeToyCar()         {             Product product = new Product();             product.Name = "Toy Car";             product.Price = 30;             return product;         }     }      class Logger                                                                     //这个类只有一个方法,用来实现回调     {         public void Log(Product product)         {             Console.WriteLine(product.Price);         }     } } 

回调方法的例子我只是在模板方法的基础上稍作修改。注意到WrapProduct这个方法多了一个参数,多接收了一个委托。在方法体里面,多了一个判断价钱是否大于50,这里的ActionLog,输出Product的价格。回调方法相当于一条流水线,你符合就调用,不符合就不调用,它常常位于代码末,它使用的委托没有返回值。
最后关注一下15、16、17行的代码,与模板方法的例子不一样,这里委托的声明一大串,很复杂。这是什么意思呢?在上一个例子,我们没有说明Func绑定的函数是什么类型的,这是因为编译器会帮我们做推断。而这个例子我们把它说清楚了,它就是一个Func<Product>型的委托,绑定的函数是MakePizza。其实编译器很聪明的,一般我们不用完整说出来它的类型,编译器会帮我们推断。
最终,程序的运行结果:
C#委托

Caution!

委托有一个很突出的特点:难精通、易使用、功能强大。委托滥用会产生很多不好的后果:

  • 这是一种方法级别的紧耦合,现实工作中要谨慎使用
  • 使可读性下降,debug难度大大增加
  • 把委托回调、异步调用和多线程纠缠在一起,会让代码难以阅读和维护
  • 委托使用不当可能造成内存泄露和程序性能下降

In a word,委托是好东西,但是用之前要三思。

碎碎念

因为复习复变,一个星期没写码了。昨天顶着38度做了博客园客制化,侯捷的课还剩下3节。我觉得我挺拼的,但是好像没什么结果。下周工作室申请那边要答辩了,希望一切顺顺利利吧,为了R社,也为了自己。(其实今天这篇博客也是受狒狒启发才写的)

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