信托(delegate)


 

信托概述

将艺术调用者和对象措施动态关联起来,寄托是一个类,所以它和类是同级的,能够因而信托来掉用艺术,不要误以为委托和艺术同级的,方法只是类的积极分子。委托定义了法子的品类(定义委托和与之相应的不二法门必须具有同样的参数个数,并且类型相同,重返值类型相同),使得能够将艺术当作另三个措施的参数来进展传递,那种将艺术动态地赋给参数的做法,能够制止在先后中山高校量用到If-Else(Switch)语句,同时使得程序有所更好的可扩张性。

 

基本功委托(Delegate)

在.Net中声称委托行使重要词delegate,委托具备多样使用方法(以下均为一起委托调用):

 1     /// <summary>
 2     /// 普通委托基础调用方式(同步委托)
 3     /// </summary>
 4     public class Delegates
 5     {
 6         /// <summary>
 7         /// 定义有参无返回值委托
 8         /// </summary>
 9         /// <param name="i"></param>
10         public delegate void NoReturnWithParameters(string o);
11         /// <summary>
12         /// 构造函数实例化
13         /// </summary>
14         public void DemoOne()
15         {
16             NoReturnWithParameters methord = new NoReturnWithParameters(this.Test);
17             methord.Invoke("One-ok");
18         }
19         /// <summary>
20         /// 赋值对象
21         /// </summary>
22         public void DemoTwo()
23         {
24             NoReturnWithParameters methord = this.Test;
25             methord.Invoke("Two-ok");
26         }
27         /// <summary>
28         /// DotNet 2.0 
29         /// </summary>
30         public void DemoThree()
31         {
32             NoReturnWithParameters methord = new NoReturnWithParameters(
33                 delegate (string o)
34                      {
35                          Console.WriteLine("有参无返回值:{0}", o);
36                      }
37             );
38             methord.Invoke("Three-ok");
39         }
40         /// <summary>
41         /// DotNet 3.0 
42         /// </summary>
43         public void DemoFour()
44         {
45             NoReturnWithParameters methord = new NoReturnWithParameters(
46                 (string o) =>
47                     {
48                         Console.WriteLine("有参无返回值:{0}", o);
49                     }
50             );
51             methord.Invoke("Four-ok");
52         }
53         /// <summary>
54         /// 委托约束
55         /// </summary>
56         public void DemoFive()
57         {
58             NoReturnWithParameters methord = new NoReturnWithParameters(
59                 (o) =>
60                 {
61                     Console.WriteLine("有参无返回值:{0}", o);
62                 }
63             );
64             methord.Invoke("Five-ok");
65         }
66         /// <summary>
67         /// 方法只有一行去则掉大括号及分号
68         /// </summary>
69         public void DemoSix()
70         {
71             NoReturnWithParameters methord = new NoReturnWithParameters((o) => Console.WriteLine("有参无返回值:{0}", o));
72             methord.Invoke("Six-ok");
73         }
74         public void DemoSeven()
75         {
76             NoReturnWithParameters methord = (o) => Console.WriteLine("有参无返回值:{0}", o);
77             methord.Invoke("Seven-ok");
78         }
79         /// <summary>
80         /// 定义有参无返回值测试方法
81         /// </summary>
82         /// <param name="o"></param>
83         private void Test(string o)
84         {
85             Console.WriteLine("有参无返回值:{0}", o);
86         }
87         /*
88          * 作者:Jonins
89          * 出处:http://www.cnblogs.com/jonins/
90          */
91     }

 

一路委托&异步委托

联合委托:委托的Invoke措施用来拓展同步调用。同步调用也得以叫阻塞调用,它将闭塞当前线程,然后实施调用,调用完成后再持续向下进展。

异步委托:异步调用不打断线程,而是把调用塞到线程池中,程序主线程或UI线程能够继续执行。委托的异步调用通过BeginInvokeEndInvoke来实现。

以下为异步委托调用情势:

 1     class Program
 2     {
 3         /// <summary>
 4         /// 定义有参无返回值委托
 5         /// </summary>
 6         /// <param name="i"></param>
 7         public delegate void NoReturnWithParameters(string o);
 8         static void Main(string[] args)
 9         {
10             NoReturnWithParameters methord = new NoReturnWithParameters(Test);
11             Console.WriteLine("主线程执行1");
12             Console.WriteLine("主线程执行2");
13             methord.BeginInvoke("demo-ok", null, null);
14             Console.WriteLine("主线程执行3");
15             Console.WriteLine("主线程执行4");
16             Console.ReadKey();
17         }
18         /// <summary>
19         /// 异步调用委托方法
20         /// </summary>
21         /// <param name="o"></param>
22         static void Test(string o)
23         {
24             Console.WriteLine("有参无返回值:{0}", o);
25         }
26         /*
27          * 作者:Jonins
28          * 出处:http://www.cnblogs.com/jonins/
29          */
30     }

因为调用BeginInvoke为异步委托,不会堵塞主线程,运营结果如下:

图片 1

 

异步回调(Callback)

异步回调通过安装回调函数,当调用截至时会自动调用回调函数,能够在回调函数里触发EndInvoke,那样就自由掉了线程,可防止止程序平素占有三个线程。

 1     class Program
 2     {
 3         /// <summary>
 4         /// 定义有参有返回值委托
 5         /// </summary>
 6         /// <param name="i"></param>
 7         public delegate string ReturnWithParameters(string o);
 8         static void Main(string[] args)
 9         {
10             ReturnWithParameters methord = new ReturnWithParameters(Test);
11             Console.WriteLine("主线程执行1");
12             Console.WriteLine("主线程执行2");
13             /*
14              BeginInvoke方法参数个数不确定, 最后两个参数含义固定,如果不使用的话,需要赋值null
15              委托的方法无参数,这种情况下BeginInvoke中只有两个参数。
16              此外,委托的方法有几个参数,BeginInvoke中从左开始,对应响应的参数。
17              1.倒数第二个参数:是有一个参数值无返回值的委托,它代表的含义为,该线程执行完毕后的回调。
18              2.倒数第一个参数:向即回调中传值,用AsyncState来接受。
19              3.其它参数:对应委托方法的参数。
20              */
21             IAsyncResult asyncResult = methord.BeginInvoke("demo-ok", new AsyncCallback(Callback), "AsycState:给回调函数的参数传递在此处出传值");
22             Console.WriteLine("主线程执行3");
23             Console.WriteLine("主线程执行4");
24             Console.ReadKey();
25         }
26         /// <summary>
27         /// 异步调用委托方法
28         /// </summary>
29         /// <param name="o"></param>
30         /// <returns></returns>
31         private static string Test(string o)
32         {
33             return "委托方法执行成功:" + o;
34         }
35         /// <summary>
36         /// 回调函数
37         /// </summary>
38         /// <param name="asyncResult"></param>
39         private static void Callback(IAsyncResult asyncResult)
40         {
41             /*
42              *asyncResult为回调前异步调用方法返回值
43              *AsyncResult 是IAsyncResult接口的一个实现类,引用空间:System.Runtime.Remoting.Messaging
44              *AsyncDelegate 属性可以强制转换为定义的委托类型
45              */
46             ReturnWithParameters methord = (ReturnWithParameters)((System.Runtime.Remoting.Messaging.AsyncResult)asyncResult).AsyncDelegate;
47             Console.WriteLine(methord.EndInvoke(asyncResult));
48             Console.WriteLine(asyncResult.AsyncState);
49         }
50         /*
51          * 作者:Jonins
52          * 出处:http://www.cnblogs.com/jonins/
53          */
54     }

执行结果如下:

图片 2

注意:

1.异步调用只能调用2回EndInvoke,不然会报错。

2.一旦不回调函数中执行EndInvoke,请在异步调用后手动执行EndInvoke方法释放能源。

 

异步委托线程等待 

1.【Delegate】.EndInvoke(推荐)

1   public delegate void NoReturnWithParameters(string o);
2   NoReturnWithParameters noReturnWithParameters = new NoReturnWithParameters(...);
3        ......
4   noReturnWithParameters.EndInvoke(asyncResult);

2.【IAsyncResult】.AsyncWaitHandle.WaitOne(能够定义等待时间,抢先等待时间不一而再守候向下进行)

1  IAsyncResult asyncResult = null;
2  asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(2000);//等待2000毫秒,超时不等待

3.【IAsyncResult】.IsCompleted(是IAsyncResult对象的贰天性质,该值提示异步操作是不是已到位。不引进)

1  IAsyncResult asyncResult = xxx.BeginInvoke(...);
2  while (!asyncResult.IsCompleted)
3  {
4      //正在等待中
5  }

 

放置委托(泛化委托)

 .Net Framework 提供多少个协助泛型的松开委托,分别是Action<>Func<>,在System命名空间中定义,结合lambda表明式,能够增长支付效用。

图片 3图片 4

选择格局如下:

 1     class Program
 2     {
 3         static void Main(string[] args)
 4         {
 5             //使用Action声明委托
 6             Action<string> action = TestAction;
 7             action.Invoke("action-demo-ok");
 8             //使用Func声明委托
 9             Func<string, string> func = TestFunc;
10             string result = func.Invoke("func-demo-ok");
11             Console.WriteLine(result);
12             Console.ReadKey();
13         }
14         private static void TestAction(string o)
15         {
16             Console.WriteLine("TestAction方法执行成功:{0}", o);
17         }
18         private static string TestFunc(string o)
19         {
20             return "TestFunc方法执行成功:" + o;
21         }
22         /*
23          * 作者:Jonins
24          * 出处:http://www.cnblogs.com/jonins/
25          */
26     }

Action:无重回值的泛型委托,近日.NET Framework提供了18个Action寄托,它们从无参数到最多十七个参数。

public delegate void Action

Action

无重回值的泛型委托

Action<int,string>

流传参数int、string,无重返值的信托

Action<int,string,bool> 

传播参数int,string,bool,无重回值的嘱托

Action<bool,bool,bool,bool> 

传扬多个bool型参数,无重临值的寄托

Action最少0个参数,最多十两个参数,无再次来到值。

 

 

 

 

 

Func:有重回值的泛型委托,.NET
Framework提供了1八个Func函数,允许回调方法重返值。

public delegate TResult Func

Func<int> 

无参,重回值为int的委托

Func<int,string>

传扬参数int,重返值为string类型的寄托

Func<object,string,bool> 

传播参数为object, string 重临值为bool类型的嘱托

Func<T1,T2,,T3,int> 表示

盛传参数为T1,T2,,T3(类型)再次回到值为int类型的委托

Func最少0个参数,最多拾陆个参数,依照重回值泛型再次来到。必须有重返值,不可为void。

 

 

 

 

 

本质上ActionFunc都为delegate ,在System命名空间中定义(in和out用来标识变量)

图片 5

除去还有Predicate,它是固定重返值为bool类型的泛型委托。Action和Func足够使用这里不做牵线。

注意:

1.寄托定义不要太多,微软仅在MSCorLib.dll中就有进肆十七个委托项目,而且.NET
Framework今后扶助泛型,所以大家只需多少个泛型委托(在System命名空间中定义)就能代表须求取得多达十八个参数的不二法门。

2.如需拿到17个以上参数,就亟须定义自身的寄托项目。所以提出尽只怕利用内置委托,而不是在代码中定义更多的嘱托项目,这样能够减去代码中的类型数量,同时简化编码。

3.如需利用ref或out关键字以传引用的点子传递参数,就要求定义本身的寄托。

 

内置委托(泛化委托)参数协变&逆变

协变(out):假定S是B的子类,如若X(S)允许引用转换到X(B),那么称X为协变类。(帮衬“子类”向“父类”转换)
逆变(in):假定S是B的子类,假如X(B)允许引用转换到X(X),那么称X为协变类。(匡助“父类”向“子类”转换)

正如泛化接口,泛型委托同一帮助协变与逆变

1     public delegate void Action<in T>(T obj);
2    
3     public delegate TResult Func<out TResult>();

Action在System命名空间中定义协助逆变(in)

1         Action<object> x =...;
2         
3         Action<string> y = x;    

Func在System命名空间中定义援助协变(out)

1         Func<string> x =...;
2             
3         Func<object> y = x; 

要是要定义三个泛化委托项目,最好依据如下准则:
1.将只用在重返值的品种参数标注为协变(out)
2.将只用在参数的类别参数标注为逆变(in)

寄托的包容性

叩问委托的包容性,更易于在运用委托时使我们创设的代码具有多态性

1.类型的包容性:就算签名相似,委托类也互不包容。

1 delegate void D1();
2 delegate void D2();
3 ...
4 D1 d1=Method1;
5 D2 d2=d1;//编译时错误
6 D2 d2=new D2(d1);//这是允许的

假设委托实例执行同一的指标措施,则以为它们是等价的。

1 delegate void D();
2 ...
3 D1 d1=Method1;
4 D2 d2=Method1;
5 Console.WriteLine(d1==d2);//True

即使多播委托根据同等的逐条应用相同的法门权利委托它们是等价的。

2.参数的包容性:当调用三个办法时,能够给艺术的参数提供超越其钦点项指标变量。那是例行的多态行为。同样,委托也得以又超越其目的措施参数类型的参数,即逆变。

 1     class Program
 2     {
 3         //委托接受string类型参数
 4         delegate void NoReturnWithParameters(string o);
 5         static void Main(string[] args)
 6         {
 7             NoReturnWithParameters noReturnWithParameters = new NoReturnWithParameters(Test);
 8             noReturnWithParameters("demo-ok");
 9             Console.ReadKey();
10         }
11         //目标方法接受object类型参数
12         static void Test(object o)
13         {
14             Console.WriteLine("返回值:{0}", o);
15         }
16     }

上述代码将参数string在调用目的措施时隐式向上转换为Object。

3.回去类型的包容性:假如调用三个主意,获得的回到值类型恐怕超过请求的连串,那是健康多态行为。同样,寄托的归来类型能够低于它的对象措施的回来值类型即协变**。**

 1     class Program
 2     {
 3         //委托返回object类型
 4         delegate object NoReturnWithParameters(string o);
 5         static void Main(string[] args)
 6         {
 7             NoReturnWithParameters noReturnWithParameters = new NoReturnWithParameters(Test);
 8             object o = noReturnWithParameters("demo-ok");
 9             Console.WriteLine(o);
10             Console.ReadKey();
11         }
12         //目标方法返回string类型
13         static string Test(string o)
14         {
15             return "返回值:" + o;
16         }
17     }

注意:专业事件方式的设计大旨时再其采纳国有基类伊夫ntArgs时采用逆变。例如,能够用七个不一致的委托调用同多少个办法,3个传递Mouse伊芙ntArgs,另多少个传递Key伊夫ntArgs。

 

多播委托(+=&-=)

持有的信托的实例都有多播的效应,自定义委托和松开委托都有,能够通过+=-=给委托扩大和删掉不一样的法子,当输入参数后,每一种方法会按梯次实行迭代处理,并赶回最后二个主意的测算结果。上边是粗略模拟总计器的一段代码:

 1     class Program
 2     {
 3         public delegate int MulticastInstance(int inputA, int inputB);
 4         static void Main(string[] args)
 5         {
 6             MulticastInstance multicastInstance = Addition;
 7             multicastInstance += new MulticastInstance(Reduce);
 8             multicastInstance += new MulticastInstance(Multiply);
 9             int result = multicastInstance(10, 5);
10             Console.WriteLine("最后执行得到的结果为:{0}", result);
11             Console.ReadKey();
12         }
13         /// <summary>
14         /// 加法
15         /// </summary>
16         /// <param name="inputA"></param>
17         /// <param name="inputB"></param>
18         /// <returns></returns>
19         private static int Addition(int inputA, int inputB)
20         {
21             int result = inputA + inputB;
22             Console.WriteLine("Addition方法执行结果:{0}", result);
23             return result;
24         }
25         /// <summary>
26         /// 减法
27         /// </summary>
28         /// <param name="inputA"></param>
29         /// <param name="inputB"></param>
30         /// <returns></returns>
31         private static int Reduce(int inputA, int inputB)
32         {
33             int result = inputA - inputB;
34             Console.WriteLine("Reduce方法执行结果:{0}", result);
35             return result;
36         }
37         /// <summary>
38         /// 乘法
39         /// </summary>
40         /// <param name="inputA"></param>
41         /// <param name="inputB"></param>
42         /// <returns></returns>
43         private static int Multiply(int inputA, int inputB)
44         {
45             int result = inputA * inputB;
46             Console.WriteLine("Multiply方法执行结果:{0}", result);
47             return result;
48         }
49         /*
50          * 作者:Jonins
51          * 出处:http://www.cnblogs.com/jonins/
52          */
53     }

收获的结果如下:

图片 6

多播委托本质是:委托是不可变的,因而调用+=或-=的本色是创办3个新的寄托实例,并把它赋值给已有变量。全数的委托项目都是从System.MulticastDelegate派生的,它又继续自System.Delegate,c#将委托中应用的+、-、+=、-=都编写翻译成System.Delegate的静态CombineRemove方法。

 

信托模拟观看者

能用委托化解的标题,都得以用接口消除。但再上面包车型地铁图景中,委托大概是比接口更好的挑选:

1.接口内之定义三个主意

2.亟待多播能力

3.订阅者需求频仍贯彻接口

上边代码是寄托的观望者形式,优点是解耦且符合开放封闭原则:

 1 public class MulticastDelegates
 2 {
 3     public delegate int MulticastInstance(int inputA, int inputB);
 4     /// <summary>
 5     /// 模拟观察者
 6     /// </summary>
 7     public void Demo()
 8     {
 9         Manager manager = new Manager();
10         manager.Attach(new MulticastInstance(Add));
11         manager.Attach(new MulticastInstance(Reduce));
12         manager.Attach(new MulticastInstance(Multiply));
13         manager.Execute(10, 5);
14     }
15     /// <summary>
16     /// Observer模式、又称呼发布订阅或监听模式
17     /// </summary>
18     public class Manager
19     {
20         private MulticastInstance Handler;
21 
22         /// <summary>
23         /// 附加观察者
24         /// </summary>
25         /// <param name="handler1"></param>
26         public void Attach(MulticastInstance handler1)
27         {
28             Handler += handler1;
29         }
30         /// <summary>
31         /// 分离观察者
32         /// </summary>
33         /// <param name="handler1"></param>
34         public void Detach(MulticastInstance handler1)
35         {
36             Handler -= handler1;
37         }
38         /// <summary>
39         /// 如果观察者数量大于0即执行播委托列表中的方法
40         /// </summary>
41         /// <param name="inputA"></param>
42         /// <param name="inputB"></param>
43         public void Execute(int inputA, int inputB)
44         {
45             if (Handler != null)
46                 if (Handler.GetInvocationList().Count() != 0)
47                     Handler(inputA, inputB);
48         }
49     }
50     private int Add(int inputA, int inputB)
51     {
52         int result = inputA + inputB;
53         Console.WriteLine("Add方法执行结果:{0}", result);
54         return result;
55     }
56     private int Reduce(int inputA, int inputB)
57     {
58         int result = inputA - inputB;
59         Console.WriteLine("Reduce方法执行结果:{0}", result);
60         return result;
61     }
62     private int Multiply(int inputA, int inputB)
63     {
64         int result = inputA * inputB;
65         Console.WriteLine("Multiply方法执行结果:{0}", result);
66         return result;
67     }
68 }

 

委托揭秘

信托看似很不难选取,通过delegate首要词定义,用熟识的new结构委托实例,了然的方法调用回调函数,但实际编写翻译器和CL劲客在偷偷做了汪洋做事来隐藏其复杂性。

双重新审查视上面总计器的一段代码:

1     public delegate int MulticastInstance(int inputA, int inputB);

实则通过反编写翻译可观望:

图片 7

编写翻译器约等于概念了2个完好无缺的类(继承自System.MulticastDelegate,定义多个办法:构造函数、Invoke、BeginInvoke和EndInvoke):

 

 1      internal class MulticastInstance : System.MulticastDelegate//继承System.MulticastDelegate
 2         {
 3             //构造器
 4             public MulticastInstance(object @object, IntPtr method);
 5             //这个方法的原型和源代码指定的一样
 6             public virtual int Invoke(int inputA, int inputB);
 7             //实现回调方法和异步回调
 8             public virtual IAsyncResult BeginInvoke(int inputA, int inputB, AsyncCallback callback, object @object);
 9             public virtual int EndInvoke(IAsyncResult result);
10         }
11         /*
12          * 作者:Jonins
13          * 出处:http://www.cnblogs.com/jonins/
14          */

所有信托项目都派生自System.MulticastDelegate类,System.MulticastDelegate派生自System.Delegate,后者又派生自System.Object。历史原因导致有八个委托类。
创办的具有寄托项目豆浆MulticastDelegate作为基类,个别意况下仍会用到Delegate。Delegate类的四个静态方法CombineRemove的签订契约都提议要拿走Delegate参数。由于创制的委托项目派生自MulticastDelegate,后者又派生自Delegate,所以委托项目的实例是能够传递给那七个法子的。

MulticastDelegate的八个根本非公共字段

字段 类型 说明
_target System.Object

当委托对象包装一个静态方法时,这个字段为null。当委托对象包装一个实例方法时,这个字段引用的是回调方法要操作的对象。

当委托对象包装一个实例方法时,这个字段引用的是回调方法要操作的对象。换言之

换言之,这个字段指出要传给实例方法的隐士参数的值。

_methodPtr System.IntPtr

一个内部的整数值,CLR用它标记要回调的方法。

_invocationList System.Object 该字段通常为null,构造委托链时它引用一个委托数组。

Delegate反编写翻译后可知到静态方法CombineRemove(委托的+、-、+=、-=编写翻译后的实质):

 1     [Serializable, ClassInterface(ClassInterfaceType.AutoDual), ComVisible(true), __DynamicallyInvokable]
 2     public abstract class Delegate : ICloneable, ISerializable
 3     {
 4         [ComVisible(true), __DynamicallyInvokable]
 5         public static Delegate Combine(params Delegate[] delegates);
 6         [__DynamicallyInvokable]
 7         public static Delegate Combine(Delegate a, Delegate b);
 8         [SecuritySafeCritical, __DynamicallyInvokable]
 9         public static Delegate Remove(Delegate source, Delegate value);
10     }

 

 结语

一路委托将卡住当前线程,等待方法执行完成继续执行程序,也正是直接调用方法。异步委托是将艺术放入线程池中实践并不打断主线程。异步委托从根本上说并不是二十四线程技术(职责Task也同样),就算异步委托内部将艺术塞给线程池去履行也并无法算得开辟新线程执行格局,(线程池一定开辟新线程)那种说法并不谨慎。委托本质是将调用者和对象措施动态关联起来,那是唯恐是自家所知晓的嘱托存在的最根本目的吧。

 

参考文献

CLR via C#(第4版) Jeffrey Richter

C#高级编制程序(第⑧版) Christian Nagel

果壳中的C# C#5.0高贵指南 Joseph Albahari

……


 

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