前言
虽然关于委托的文章园子中不胜枚举,但是要充分的理解委托的概念并且灵活运用,个人觉得还是要由浅入深,逐步推进,最后再来研究它的实质,这样才能达到事半功倍的效果,如果不信,请看下文,相信我所言非虚(当然也欢迎园友们拍砖和批评)!
概念
(1)用Delegate类表示委托,委托是一种数据结构,它引用静态方法或引用类实例及该类的实例方法。
(2)解述:委托声明了一种类型,它用一种特定的参数以及返回类型来封装方法。对于静态方法,委托对象封装要调用的方法。对于实例方法,委托对象同时封装一个实例和该实例上的方法。如果有一个委托对象和一组适当的参数,则可以用这组参数来调用委托。
委托引入
平常我们就是写一个方法,然后再传入参数直接调用。如下:
static void xsEat(string food) { Console.WriteLine("小三吃" + food); } xsEat("零食"); /*打印出小三吃零食*/
现在我们用委托来实现代码如下:
delegate void EatDelegate(string food); class Program { static void Main(string[] args) { EatDelegate xs = new EatDelegate(xsEat); xs("零食"); Console.ReadKey(); } static void xsEat(string food) { Console.WriteLine("小三吃" + food); } }
我们用关键字 delegate 定义一个EatDelegate委托,在声明类的任何地方就能声明委托,委托声明的返回值和参数必须要和要调用的方法的签名一致。接下来对委托进行实例化并传入要代理的方法指针,此时实例化的对象 eat 就指向了方法 xs ,再传入参数,结果打印出小三吃零食。如果接下来有小红(xh)和小明(xm)也过来吃零食,那我们也同样写这样的方法,代码如下:
1 delegate void EatDelegate(string food); 2 class Program 3 { 4 static void Main(string[] args) 5 { 6 EatDelegate xs = new EatDelegate(xsEat); 7 xs("零食"); 8 EatDelegate xh = new EatDelegate(xhEat); 9 xh("零食"); 10 EatDelegate xm = new EatDelegate(xmEat); 11 xm("零食"); 12 Console.ReadKey(); 13 } 14 15 static void xsEat(string food) 16 { 17 Console.WriteLine("小三吃" + food); 18 } 19 20 static void xhEat(string food) 21 { 22 Console.WriteLine("小红吃" + food); 23 } 24 static void xmEat(string food) 25 { 26 Console.WriteLine("小明吃" + food); 27 } 28 }
上述分别打印出小三吃零食、小红吃零食、小明吃零食。看起来满足了需求,但是我们仔细想想明明是吃零食为什么还要实例化三次呢?代码能不能精简了,当然有办法,继续是委托,这个时候就要用到 委托链 了。所以我们对控制台的代码进行改写如下:
static void Main(string[] args) { EatDelegate xs = new EatDelegate(xsEat); EatDelegate xh = new EatDelegate(xhEat); EatDelegate xm = new EatDelegate(xmEat); EatDelegate eat; eat = xs + xh + xm; eat("零食"); Console.ReadKey(); }
我们只需要把委托实例添加到委托链中即可同样达到了上述的效果。此时小三、小红和小明三个一起扎堆吃零食,后来陆陆续续的走了,通过这样一段描述我们用强大的委托链来实现,代码如下:
1 static void Main(string[] args) 2 { 3 EatDelegate xs = new EatDelegate(xsEat); 4 EatDelegate xh = new EatDelegate(xhEat); 5 EatDelegate xm = new EatDelegate(xmEat); 6 7 EatDelegate eat; 8 Console.WriteLine("小三、小红和小明一起吃零食"); 9 eat = xs + xh + xm; 10 eat("零食"); 11 Console.WriteLine("小三有约出去了,就剩下小红和小明吃零食了"); 12 eat -= xs; 13 eat("零食"); 14 Console.WriteLine("小红也走了,就剩下小明一个人吃零食了"); 15 eat -= xh; 16 eat("零食"); 17 Console.ReadKey(); 18 }
结果运行如图所示:
我们由此知道-=或者+=号来更容易的对委托链中的元素进行操作,这样一来我们可以随意而且是任意妄为的对其元素进行操作。对于上面的方法我们继续进行精简,由于方法比较简单,微软大大为我们提供了一个便捷的方式来实现那就是 匿名方法 。我们将代码进行改写如下:
delegate void EatDelegate(string food); class Program { static void Main(string[] args) { EatDelegate eat = null; eat += delegate(string food) { Console.WriteLine("小三吃" + food);}; eat += delegate(string food) { Console.WriteLine("小红吃" + food); }; eat += delegate(string food) { Console.WriteLine("小明吃" + food); }; eat("零食"); Console.ReadKey(); } }
通过匿名方法使得我们能更加方便的创建委托和使用委托。
通过上述我们不免心生疑问,它只能对静态方法进行调用,难道不能对动态方法进行调用呢?同时上面的代码未免有些冗余,也不能体现C#面向对象的思想!所以,鉴于此,我们对上述代码继续进行改写,如下:
1 public class Person 2 { 3 public string Name { get; set; } 4 5 public Person(string name) 6 { 7 this.Name = name; 8 } 9 10 public void Eat(string food) 11 { 12 Console.WriteLine(this.Name + "吃" + food); 13 } 14 } 15 delegate void EatDelegate(string food); 16 class Program 17 { 18 static void Main(string[] args) 19 { 20 21 Person xs = new Person("小三"); 22 Person xh = new Person("小红"); 23 Person xm = new Person("小明"); 24 EatDelegate xsEat = new EatDelegate(xs.Eat); 25 EatDelegate xhEat = new EatDelegate(xh.Eat); 26 EatDelegate xmEat = new EatDelegate(xm.Eat); 27 EatDelegate eatChain = null; 28 Console.WriteLine("小三、小红和小明一起吃零食"); 29 eatChain = xsEat + xhEat + xmEat; 30 eatChain("零食"); 31 Console.WriteLine("小三有约,出去剩下小红和小明吃零食"); 32 eatChain -= xsEat; 33 eatChain("零食"); 34 Console.WriteLine("小红也走了,只剩下小明一个人吃零食"); 35 eatChain -= xhEat; 36 eatChain("零食"); 37 Console.ReadKey(); 38 } 39 }
结果和之前的效果一样:
接下来我继续进行深入的改进,看到这里相信你也明白,方法是可以作为参数进行传递的,那么委托作为代理对象是不是可以作为方法的参数进行传递呢??我们试试,对上面代码继续进行改造,因为三个人吃零食是不确定的,所以会用到不确定参数数组,以及要吃的食物参数,所以改造如下:
1 public class Person 2 { 3 public string Name { get; set; } 4 5 public Person(string name) 6 { 7 this.Name = name; 8 } 9 10 public void Eat(string food) 11 { 12 Console.WriteLine(this.Name + "吃" + food); 13 } 14 } 15 delegate void EatDelegate(string food); 16 class Program 17 { 18 static void Main(string[] args) 19 { 20 21 Person xs = new Person("小三"); 22 Person xh = new Person("小红"); 23 Person xm = new Person("小明"); 24 EatDelegate xsEat = new EatDelegate(xs.Eat); 25 EatDelegate xhEat = new EatDelegate(xh.Eat); 26 EatDelegate xmEat = new EatDelegate(xm.Eat); 27 EatDelegate eatChain = null; 28 Console.WriteLine("小三、小红和小明一起吃零食"); 29 EatSomething("零食", xsEat, xhEat, xmEat); 30 Console.WriteLine("小三有约,出去剩下小红和小明吃零食"); 31 EatSomething("零食", xhEat, xmEat); 32 Console.WriteLine("小红也走了,只剩下小明一个人吃零食"); 33 EatSomething("零食", xmEat); 34 EatSomething(null, null); 35 Console.ReadKey(); 36 } 37 38 static void EatSomething(string food, params EatDelegate[] ed) 39 { 40 EatDelegate eatChain = null; 41 if (ed == null) 42 { 43 Console.WriteLine("都走了,没人吃零食"); 44 } 45 else 46 { 47 foreach (var chain in ed) 48 { 49 eatChain += chain; 50 } 51 eatChain(food); 52 Console.WriteLine(); 53 } 54 } 55 }
结果打印出:
上述我们就实现了将委托作为参数进行传递并进行动态的调用 !
至此,零食也吃完了,想必你对委托有了一定的了解了,那么难道你没有疑问?委托这么强大,它到底是什么东西?委托链又是怎样实现的呢?请看下文
委托实质
我们运用反编译工具查看上述生成的应用程序的IL代码,如图:
由图中我们得出的信息是:(1)我们声明的委托 EatDelegate 原来是个类,而且还是可不可继承的密封类。(2)该委托还继承多播委托 MulticastDelegate ,并且该多播委托最终继承于 Delegate ,接下来我们看看这个委托:
我们注意到在这委托里面有个IntPtr,后面接着的变量 _methodPtr 这个就是方法指针,我们说到委托链就是存的方法指针,那有很多方法它是怎么将这么多方法指针添加进去的呢?之前看过园友老赵中一篇文章,通过IL代码可以直接看c#代码,只是把你编写的C#代码进行了再一次编译而已于是我查看我写的 EatSomething 方法如图:
方法中添加委托链这一段 eatChain += chain; 被编译成如图,于是我点击查看委托中的 Combine 方法,进去后又看到一个方法如图:
若是在一个委托中添加另外一个委托,先是调用Delegate中的Combine方法,若检测第一个委托不为空则调用CombineImpl方法,将新添加的委托b添加进去,此时我查看CombineImpl方法,后面紧着就是出错抛异常,而且是个虚方法,确定应该是被重写了,既然声明的委托继承于多播委托,多播委托继承委托(Delegate),肯定是在这两个委托类中,终于在多播委托 MulticastDelegate 中重写了这个方法,如图:
接着查看其方法得到如下
通过这幅图和上幅图看到,多播委托中 _invovationList object对象在CombineImpl中被转换成了数组,同时将其num初始化为1,并将多播委托中的要添加的方法指针数量 _invocationCount 赋给num,一直往下,当其添加的数量不够时,此时将 _invovationList 重新创建数组,数组长度再赋值,有点类似StringBuilder!所以委托链的整个过程就是:新添加的委托方法将新创建一个委托对象,并将其方法指针存入最终的父类的变量Intptr中,同时将创建的对象添加到委托数组中去。
Invoke
声明委托后查看其IL代码都有三个方法,最主要的是Invoke方法,如图:
咦,发现里面怎么有个参数food同时和声明委托方法签名一致。于是试试将声明委托的返回值改为有返回值的,此时编译生成再来查看果然是一样的。也就是说当你实例化委托对象所指的方法时,此时同样可以用实例化委托对象的 Invoke 指向该方法,也就是说调用委托其实就是调用委托中的Invoke方法,并遍历委托里面的数组,依次调用里面的方法。
总结
(1)委托的本质是一个类
(2)委托链的本质就是新添加的方法将创建一个新的委托对象,并将其方法指针存入最终父类Delegate中的变量Intptr中,与此同时将新创建的对象添加到委托的对象数组中去
(3)调用委托的本质是调用实例化委托对象中的Invoke方法,遍历其委托对象数组,依次调用数组中的方法