.NET委托: 一個C#睡前故事

緊耦合

從前，在南方一塊奇異的土地上，有個勞工名叫彼得，他非常勤奮，對他的老闆總是百依百順。但是他的老闆是個吝啬的人，從不信任别人，堅決要求随時知道彼得的工作進度，以防止他偷懶。但是彼得又不想讓老闆呆在他的辦公室裡站在背後盯着他，于是就對老闆做出承諾：無論何時，隻要我的工作取得了一點進展我都會及時讓你知道。彼得通過周期性地使用“帶類型的引用”(原文為：“typed reference” 也就是delegate？？)“回調”他的老闆來實作他的承諾，如下：

class Worker {

public void Advise(Boss boss) { _boss = boss; }

public void DoWork() {

Console.WriteLine(“工作: 工作開始”);

if( _boss != null ) _boss.WorkStarted();

Console.WriteLine(“工作: 工作進行中”);

if( _boss != null ) _boss.WorkProgressing();

Console.WriteLine("“工作: 工作完成”");

if( _boss != null ) {

int grade = _boss.WorkCompleted();

Console.WriteLine(“勞工的工作得分＝” + grade);

}

}

private Boss _boss;

}

class Boss {

public void WorkStarted() { }

public void WorkProgressing() { }

public int WorkCompleted() {

Console.WriteLine(“時間差不多！”);

return 2;

}

}

class Universe {

static void Main() {

Worker peter = new Worker();

Boss boss = new Boss();

peter.Advise(boss);

peter.DoWork();

Console.WriteLine(“Main: 勞工工作完成”);

Console.ReadLine();

}

}

接口

　　現在，彼得成了一個特殊的人，他不但能容忍吝啬的老闆，而且和他周圍的宇宙也有了密切的聯系，以至于他認為宇宙對他的工作進度也感興趣。不幸的是，他必須也給宇宙添加一個特殊的回調函數Advise來實作同時向他老闆和宇宙報告工作進度。彼得想要把潛在的通知的清單和這些通知的實作方法分離開來，于是他決定把方法分離為一個接口：

interface IWorkerEvents {

void WorkStarted();

void WorkProgressing();

int WorkCompleted();

}

class Worker {

public void Advise(IWorkerEvents events) { _events = events; }

public void DoWork() {

Console.WriteLine(“工作: 工作開始”);

if( _events != null ) _events.WorkStarted();

Console.WriteLine(“工作: 工作進行中”);

if(_events != null ) _events.WorkProgressing();

Console.WriteLine("“工作: 工作完成”");

if(_events != null ) {

int grade = _events.WorkCompleted();

Console.WriteLine(“勞工的工作得分＝” + grade);

}

}

private IWorkerEvents _events;

}

class Boss : IWorkerEvents {

public void WorkStarted() { }

public void WorkProgressing() { }

public int WorkCompleted() {

Console.WriteLine(“時間差不多！”);

return 3;

}

}

委托

　　不幸的是，每當彼得忙于通過接口的實作和老闆交流時，就沒有機會及時通知宇宙了。至少他應該忽略身在遠方的老闆的引用，好讓其他實作了IWorkerEvents的對象得到他的工作報告。（”At least he'd abstracted the reference of his boss far away from him so that others who implemented the IWorkerEvents interface could be notified of his work progress” 原話如此，不了解到底是什麼意思 ）

　　他的老闆還是抱怨得很厲害。“彼得！”他老闆吼道，“你為什麼在工作一開始和工作進行中都來煩我？！我不關心這些事件。你不但強迫我實作了這些方法，而且還在浪費我寶貴的工作時間來處理你的事件，特别是當我外出的時候更是如此！你能不能不再來煩我？”

　　于是，彼得意識到接口雖然在很多情況都很有用，但是當用作事件時，“粒度”不夠好。他希望能夠僅在别人想要時才通知他們，于是他決定把接口的方法分離為單獨的委托，每個委托都像一個小的接口方法：

delegate void WorkStarted();

delegate void WorkProgressing();

delegate int WorkCompleted();

class Worker {

public void DoWork() {

Console.WriteLine(“工作: 工作開始”);

if( started != null ) started();

Console.WriteLine(“工作: 工作進行中”);

if( progressing != null ) progressing();

Console.WriteLine("“工作: 工作完成”");

if( completed != null ) {

int grade = completed();

Console.WriteLine(“勞工的工作得分＝” + grade);

}

}

public WorkStarted started;

public WorkProgressing progressing;

public WorkCompleted completed;

}

class Boss {

public int WorkCompleted() {

Console.WriteLine("Better...");

return 4;

}

}

class Universe {

static void Main() {

Worker peter = new Worker();

Boss boss = new Boss();

peter.completed = new WorkCompleted(boss.WorkCompleted);

peter.DoWork();

Console.WriteLine(“Main: 勞工工作完成”);

Console.ReadLine();

}

}

靜态監聽者

　　這樣，彼得不會再拿他老闆不想要的事件來煩他老闆了，但是他還沒有把宇宙放到他的監聽者清單中。因為宇宙是個包涵一切的實體，看來不适合使用執行個體方法的委托（想像一下，執行個體化一個“宇宙”要花費多少資源…..），于是彼得就需要能夠對靜态委托進行挂鈎，委托對這一點支援得很好：

class Universe {

static void WorkerStartedWork() {

Console.WriteLine("Universe notices worker starting work");

}

static int WorkerCompletedWork() {

Console.WriteLine("Universe pleased with worker's work");

return 7;

}

static void Main() {

Worker peter = new Worker();

Boss boss = new Boss();

peter.completed = new WorkCompleted(boss.WorkCompleted);

peter.started = new WorkStarted(Universe.WorkerStartedWork);

peter.completed = new WorkCompleted(Universe.WorkerCompletedWork);

peter.DoWork();

Console.WriteLine(“Main: 勞工工作完成”);

Console.ReadLine();

}

}

事件

　　不幸的是，宇宙太忙了，也不習慣時刻關注它裡面的個體，它可以用自己的委托替換了彼得老闆的委托。這是把彼得的Worker類的的委托字段做成public的一個無意識的副作用。同樣，如果彼得的老闆不耐煩了，也可以決定自己來激發彼得的委托（真是一個粗魯的老闆）：

// Peter's boss taking matters into his own hands

if( peter.completed != null ) peter.completed();

　　彼得不想讓這些事發生，他意識到需要給每個委托提供“注冊”和“反注冊”功能，這樣監聽者就可以自己添加和移除委托，但同時又不能清空整個清單也不能随意激發彼得的事件了。彼得并沒有來自己實作這些功能，相反，他使用了event關鍵字讓C#編譯器為他建構這些方法：

class Worker {

...

public event WorkStarted started;

public event WorkProgressing progressing;

public event WorkCompleted completed;

}

　　彼得知道event關鍵字在委托的外邊包裝了一個property，僅讓C#客戶通過+= 和 -=操作符來添加和移除，強迫他的老闆和宇宙正确地使用事件。

static void Main() {

Worker peter = new Worker();

Boss boss = new Boss();

peter.completed += new WorkCompleted(boss.WorkCompleted);

peter.started += new WorkStarted(Universe.WorkerStartedWork);

peter.completed += new WorkCompleted(Universe.WorkerCompletedWork);

peter.DoWork();

Console.WriteLine(“Main: 勞工工作完成”);

Console.ReadLine();

}

“收獲”所有結果

　　到這時，彼得終于可以送一口氣了，他成功地滿足了所有監聽者的需求，同時避免了與特定實作的緊耦合。但是他注意到他的老闆和宇宙都為它的工作打了分，但是他僅僅接收了一個分數。面對多個監聽者，他想要“收獲”所有的結果，于是他深入到代理裡面，輪詢監聽者清單，手工一個個調用：

public void DoWork() {

...

Console.WriteLine("“工作: 工作完成”");

if( completed != null ) {

foreach( WorkCompleted wc in completed.GetInvocationList() ) {

int grade = wc();

Console.WriteLine(“勞工的工作得分＝” + grade);

}

}

}

異步通知：激發 & 忘掉

　　同時，他的老闆和宇宙還要忙于處理其他事情，也就是說他們給彼得打分所花費的事件變得非常長：

class Boss {

public int WorkCompleted() {

System.Threading.Thread.Sleep(3000);

Console.WriteLine("Better..."); return 6;

}

}

class Universe {

static int WorkerCompletedWork() {

System.Threading.Thread.Sleep(4000);

Console.WriteLine("Universe is pleased with worker's work");

return 7;

}

...

}

　　很不幸，彼得每次通知一個監聽者後必須等待它給自己打分，現在這些通知花費了他太多的工作事件。于是他決定忘掉分數，僅僅異步激發事件：

public void DoWork() {

...

Console.WriteLine("“工作: 工作完成”");

if( completed != null ) {

foreach( WorkCompleted wc in completed.GetInvocationList() )

{

wc.BeginInvoke(null, null);

}

}

}

異步通知：輪詢

　　這使得彼得可以通知他的監聽者，然後立即傳回工作，讓程序的線程池來調用這些代理。随着時間的過去，彼得發現他丢失了他工作的回報，他知道聽取别人的贊揚和努力工作一樣重要，于是他異步激發事件，但是周期性地輪詢，取得可用的分數。

public void DoWork() {

...

Console.WriteLine("“工作: 工作完成”");

if( completed != null ) {

foreach( WorkCompleted wc in completed.GetInvocationList() ) {

IAsyncResult res = wc.BeginInvoke(null, null);

while( !res.IsCompleted ) System.Threading.Thread.Sleep(1);

int grade = wc.EndInvoke(res);

Console.WriteLine(“勞工的工作得分＝” + grade);

}

}

}

異步通知：委托

　　不幸地，彼得有回到了一開始就想避免的情況中來，比如，老闆站在背後盯着他工作。于是，他決定使用自己的委托作為他調用的異步委托完成的通知，讓他自己立即回到工作，但是仍可以在别人給他的工作打分後得到通知：

public void DoWork() {

...

Console.WriteLine("“工作: 工作完成”");

if( completed != null ) {

foreach( WorkCompleted wc in completed.GetInvocationList() ) {

wc.BeginInvoke(new AsyncCallback(WorkGraded), wc);

}

}

}

private void WorkGraded(IAsyncResult res) {

WorkCompleted wc = (WorkCompleted)res.AsyncState;

int grade = wc.EndInvoke(res);

Console.WriteLine(“勞工的工作得分＝” + grade);

}

宇宙中的幸福

　　彼得、他的老闆和宇宙最終都滿足了。彼得的老闆和宇宙可以收到他們感興趣的事件通知，減少了實作的負擔和非必需的往返“差旅費”。彼得可以通知他們，而不管他們要花多長時間來從目的方法中傳回，同時又可以異步地得到他的結果。彼得知道，這并不*十分*簡單，因為當他異步激發事件時，方法要在另外一個線程中執行，彼得的目的方法完成的通知也是一樣的道理。但是，邁克和彼得是好朋友，他很熟悉線程的事情，可以在這個領域提供指導。

　　他們永遠幸福地生活下去…… <完>