一个.NET委托的故事:彼得,老板和宇宙

开发 后端
下面这个故事讲述了彼得,老板和宇宙的故事,希望可以通过这个故事,让大家对.NET委托的概念了解的更佳清晰。

对.NET委托理解吗?无论你是否理解.NET委托,了解的程度如何,都看看下面这个故事吧。

紧耦合

从前,在南方一块奇异的土地上,有个工人名叫彼得,他非常勤奋,对他的老板总是百依百顺。但是他的老板是个吝啬的人,从不信任别人,坚决要求随时知道彼得的工作进度,以防止他偷懒。但是彼得又不想让老板呆在他的办公室里站在背后盯着他,于是就对老板做出承诺:无论何时,只要我的工作取得了一点进展我都会及时让你知道。彼得通过周期性地使用“带类型的引用”(原文为:“typed reference” 也就是delegate??)“回调”他的老板来实现他的承诺,如下:

  1. class Worker {   
  2. public void Advise(Boss boss) { _boss = boss; }   
  3. public void DoWork() {   
  4. Console.WriteLine(“工作: 工作开始”);   
  5. if( _boss != null ) _boss.WorkStarted();   
  6.  
  7. Console.WriteLine(“工作: 工作进行中”);   
  8. if( _boss != null ) _boss.WorkProgressing();   
  9.  
  10. Console.WriteLine("“工作: 工作完成”");   
  11. if( _boss != null ) {   
  12. int grade = _boss.WorkCompleted();   
  13. Console.WriteLine(“工人的工作得分=” + grade);   
  14. }   
  15. }   
  16. private Boss _boss;   
  17. }   
  18.  
  19. class Boss {   
  20. public void WorkStarted() { }   
  21. public void WorkProgressing() { }   
  22. public int WorkCompleted() {   
  23. Console.WriteLine(“时间差不多1);   
  24. return 2;   
  25. }   
  26. }   
  27.  
  28. class Universe {   
  29. static void Main() {   
  30. Worker peter = new Worker();   
  31. Boss boss = new Boss();   
  32. peter.Advise(boss);   
  33. peter.DoWork();   
  34.  
  35. Console.WriteLine(“Main: 工人工作完成”);   
  36. Console.ReadLine();   
  37. }   
  38. }   

接口

现在,彼得成了一个特殊的人,他不但能容忍吝啬的老板,而且和他周围的宇宙也有了密切的联系,以至于他认为宇宙对他的工作进度也感兴趣。不幸的是,他必须也给宇宙添加一个特殊的回调函数Advise来实现同时向他老板和宇宙报告工作进度。彼得想要把潜在的通知的列表和这些通知的实现方法分离开来,于是他决定把方法分离为一个接口(这些接口又会造成其他的问题,将由.NET委托来解决):

  1. interface IWorkerEvents {   
  2. void WorkStarted();   
  3. void WorkProgressing();   
  4. int WorkCompleted();   
  5. }   
  6.  
  7. class Worker {   
  8. public void Advise(IWorkerEvents events) { _events = events; }   
  9. public void DoWork() {   
  10. Console.WriteLine(“工作: 工作开始”);   
  11. if( _events != null ) _events.WorkStarted();   
  12.  
  13. Console.WriteLine(“工作: 工作进行中”);   
  14. if(_events != null ) _events.WorkProgressing();   
  15.  
  16. Console.WriteLine("“工作: 工作完成”");   
  17. if(_events != null ) {   
  18. int grade = _events.WorkCompleted();   
  19.  
  20. Console.WriteLine(“工人的工作得分=” + grade);   
  21. }   
  22. }   
  23. private IWorkerEvents _events;   
  24. }   
  25.  
  26. class Boss : IWorkerEvents {   
  27. public void WorkStarted() { }   
  28. public void WorkProgressing() { }   
  29. public int WorkCompleted() {   
  30. Console.WriteLine(“时间差不多1);   
  31. return 3;   
  32. }   
  33. }   

#p#

.NET委托

不幸的是,每当彼得忙于通过接口的实现和老板交流时,就没有机会及时通知宇宙了。至少他应该忽略身在远方的老板的引用,好让其他实现了IWorkerEvents的对象得到他的工作报告。(”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” 原话如此,不理解到底是什么意思 )

他的老板还是抱怨得很厉害。彼得的老板吼道,“你为什么在工作一开始和工作进行中都来烦我?!我不关心这些事件。你不但强迫我实现了这些方法,而且还在浪费我宝贵的工作时间来处理你的事件,特别是当我外出的时候更是如此!你能不能不再来烦我?”

于是,彼得意识到接口虽然在很多情况都很有用,但是当用作事件时,“粒度”不够好。他希望能够仅在别人想要时才通知他们,于是他决定把接口的方法分离为单独的委托,每个委托都像一个小的接口方法:

  1. delegate void WorkStarted();   
  2. delegate void WorkProgressing();   
  3. delegate int WorkCompleted();   
  4.  
  5. class Worker {   
  6. public void DoWork() {   
  7. Console.WriteLine(“工作: 工作开始”);   
  8. if( started != null ) started();   
  9.  
  10. Console.WriteLine(“工作: 工作进行中”);   
  11. if( progressing != null ) progressing();   
  12.  
  13. Console.WriteLine("“工作: 工作完成”");   
  14. if( completed != null ) {   
  15. int grade = completed();   
  16. Console.WriteLine(“工人的工作得分=” + grade);   
  17. }   
  18. }   
  19. public WorkStarted started;   
  20. public WorkProgressing progressing;   
  21. public WorkCompleted completed;   
  22. }   
  23.  
  24. class Boss {   
  25. public int WorkCompleted() {   
  26. Console.WriteLine("Better...");   
  27. return 4;   
  28. }   
  29. }   
  30.  
  31. class Universe {   
  32. static void Main() {   
  33. Worker peter = new Worker();   
  34. Boss boss = new Boss();   
  35. peter.completed = new WorkCompleted(boss.WorkCompleted);   
  36. peter.DoWork();   
  37.  
  38. Console.WriteLine(“Main: 工人工作完成”);   
  39. Console.ReadLine();   
  40. }   
  41. }   
  42.  

静态监听者

这样,彼得不会再拿他老板不想要的事件来烦他老板了,但是他还没有把宇宙放到他的监听者列表中。因为宇宙是个包涵一切的实体,看来不适合使用实例方法的委托(想像一下,实例化一个“宇宙”要花费多少资源…..),于是彼得就需要能够对静态委托进行挂钩,委托对这一点支持得很好:

  1. class Universe {   
  2. static void WorkerStartedWork() {   
  3. Console.WriteLine("Universe notices worker starting work");   
  4. }   
  5.  
  6. static int WorkerCompletedWork() {   
  7. Console.WriteLine("Universe pleased with worker's work");   
  8. return 7;   
  9. }   
  10.  
  11. static void Main() {   
  12. Worker peter = new Worker();   
  13. Boss boss = new Boss();   
  14. peter.completed = new WorkCompleted(boss.WorkCompleted);   
  15. peter.started = new WorkStarted(Universe.WorkerStartedWork);   
  16. peter.completed = new WorkCompleted(Universe.WorkerCompletedWork);   
  17. peter.DoWork();   
  18.  
  19. Console.WriteLine(“Main: 工人工作完成”);   
  20. Console.ReadLine();   
  21. }   
  22. }   
  23.  

事件

不幸的是,宇宙太忙了,也不习惯时刻关注它里面的个体,它可以用自己的委托替换了彼得老板的委托。这是把彼得的Worker类的的委托字段做成public的一个无意识的副作用。同样,如果彼得的老板不耐烦了,也可以决定自己来激发彼得的委托(真是一个粗鲁的老板):

  1. // Peter's boss taking matters into his own hands   
  2. if( peter.completed != null ) peter.completed();  

彼得不想让这些事发生,他意识到需要给每个委托提供“注册”和“反注册”功能,这样监听者就可以自己添加和移除委托,但同时又不能清空整个列表也不能随意激发彼得的事件了。彼得并没有来自己实现这些功能,相反,他使用了event关键字让C#编译器为他构建这些方法:

  1. class Worker {   
  2. ...   
  3. public event WorkStarted started;   
  4. public event WorkProgressing progressing;   
  5. public event WorkCompleted completed;   
  6. }  

彼得知道event关键字在委托的外边包装了一个property,仅让C#客户通过+= 和 -=操作符来添加和移除,强迫他的老板和宇宙正确地使用事件。

  1. static void Main() {   
  2. Worker peter = new Worker();   
  3. Boss boss = new Boss();   
  4. peter.completed += new WorkCompleted(boss.WorkCompleted);   
  5. peter.started += new WorkStarted(Universe.WorkerStartedWork);   
  6. peter.completed += new WorkCompleted(Universe.WorkerCompletedWork);   
  7. peter.DoWork();   
  8.  
  9. Console.WriteLine(“Main: 工人工作完成”);   
  10. Console.ReadLine();   
  11. }   

#p#

“收获”所有结果

到这时,彼得终于可以送一口气了,他成功地满足了所有监听者的需求,同时避免了与特定实现的紧耦合。但是他注意到他的老板和宇宙都为它的工作打了分,但是他仅仅接收了一个分数。面对多个监听者,他想要“收获”所有的结果,于是他深入到代理里面,轮询监听者列表,手工一个个调用:

  1. public void DoWork() {   
  2. ...   
  3. Console.WriteLine("“工作: 工作完成”");   
  4. if( completed != null ) {   
  5. foreach( WorkCompleted wc in completed.GetInvocationList() ) {   
  6. int grade = wc();   
  7. Console.WriteLine(“工人的工作得分=” + grade);   
  8. }   
  9. }   
  10. }  

异步通知:激发 & 忘掉

同时,他的老板和宇宙还要忙于处理其他事情,也就是说他们给彼得打分所花费的事件变得非常长:

  1. class Boss {   
  2. public int WorkCompleted() {   
  3. System.Threading.Thread.Sleep(3000);   
  4. Console.WriteLine("Better..."); return 6;   
  5. }   
  6. }   
  7.  
  8. class Universe {   
  9. static int WorkerCompletedWork() {   
  10. System.Threading.Thread.Sleep(4000);   
  11. Console.WriteLine("Universe is pleased with worker's work");   
  12. return 7;   
  13. }   
  14. ...   
  15. }   

很不幸,彼得每次通知一个监听者后必须等待它给自己打分,现在这些通知花费了他太多的工作事件。于是他决定忘掉分数,仅仅异步激发事件:

  1. public void DoWork() {   
  2. ...   
  3. Console.WriteLine("“工作: 工作完成”");   
  4. if( completed != null ) {   
  5. foreach( WorkCompleted wc in completed.GetInvocationList() )   
  6. {   
  7. wc.BeginInvoke(nullnull);   
  8. }   
  9. }   
  10. }  

异步通知:轮询

这使得彼得可以通知他的监听者,然后立即返回工作,让进程的线程池来调用这些代理。随着时间的过去,彼得发现他丢失了他工作的反馈,他知道听取别人的赞扬和努力工作一样重要,于是他异步激发事件,但是周期性地轮询,取得可用的分数。

  1. public void DoWork() {   
  2. ...   
  3. Console.WriteLine("“工作: 工作完成”");   
  4. if( completed != null ) {   
  5. foreach( WorkCompleted wc in completed.GetInvocationList() ) {   
  6. IAsyncResult res = wc.BeginInvoke(nullnull);   
  7. while( !res.IsCompleted ) System.Threading.Thread.Sleep(1);   
  8. int grade = wc.EndInvoke(res);   
  9. Console.WriteLine(“工人的工作得分=” + grade);   
  10. }   
  11. }   
  12. }  

异步通知:.NET委托

不幸地,彼得有回到了一开始就想避免的情况中来,比如,老板站在背后盯着他工作。于是,他决定使用自己的委托作为他调用的异步委托完成的通知,让他自己立即回到工作,但是仍可以在别人给他的工作打分后得到通知:

  1. public void DoWork() {   
  2. ...   
  3. Console.WriteLine("“工作: 工作完成”");   
  4. if( completed != null ) {   
  5. foreach( WorkCompleted wc in completed.GetInvocationList() ) {   
  6. wc.BeginInvoke(new AsyncCallback(WorkGraded), wc);   
  7. }   
  8. }   
  9. }   
  10.  
  11. private void WorkGraded(IAsyncResult res) {   
  12. WorkCompleted wc = (WorkCompleted)res.AsyncState;   
  13. int grade = wc.EndInvoke(res);   
  14. Console.WriteLine(“工人的工作得分=” + grade);   
  15. }   
  16.  

宇宙中的幸福

彼得、他的老板和宇宙最终都满足了。彼得的老板和宇宙可以收到他们感兴趣的事件通知,减少了实现的负担和非必需的往返“差旅费”。彼得可以通知他们,而不管他们要花多长时间来从目的方法中返回,同时又可以异步地得到他的结果。彼得知道,这并不*十分*简单,因为当他异步激发事件时,方法要在另外一个线程中执行,彼得的目的方法完成的通知也是一样的道理。但是,迈克和彼得是好朋友,他很熟悉线程的事情,可以在这个领域提供指导。

他们永远幸福地生活下去…… <完>

【编辑推荐】

  1. 进一步接触C#委托与事件
  2. 解惑答疑:C#委托和事件
  3. 解析C#中is和as操作符的用法
  4. C# Excel COM组件的使用
  5. C#语言规范之小结
责任编辑:yangsai 来源: CSDN论坛
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