.NET委托：一個關於C#的睡前故事

緊耦合

從前，在南方一塊奇異的土地上，有個工人名叫彼得，他非常 勤奮，對他的老板總是百依百順。但是他的老板是個吝啬的人，從不信任別人， 堅決要求隨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板呆在 他的辦公室裡站在背後盯著他，於是就對老板做出承諾：無論何時，只要我的工 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”他的老板來實現他的承諾，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(“工人的工作得分＝” + grade);
　　}
　}
　private Boss _boss;
}
class Boss {
　 public void WorkStarted() { /* 老板不關心。 */ }
　public void WorkProgressing() { /*老板不關心。 */ }
　public int WorkCompleted() {
　　Console.WriteLine(“時間差不多！ ”);
　　return 2; /* 總分為10 */
　}
}
class Universe {
　static void Main() {
　　Worker peter = new Worker();
　　Boss boss = new Boss();
　　peter.Advise (boss);
　　peter.DoWork();
　　Console.WriteLine (“Main: 工人工作完成”);
　　Console.ReadLine();
　}
}

接口

現在，彼得成了一個特殊的人，他不但能容 忍吝啬的老板，而且和他周圍的宇宙也有了密切的聯系，以至於他認為宇宙對他 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來實現同時向他老板和宇宙報告工作進度。彼得想要把潛在的通知的列表 和這些通知的實現方法分離開來，於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(“工人的工 作得分＝” + grade);
　　}
　}
　private IWorkerEvents _events;
}
class Boss : IWorkerEvents {
　public void WorkStarted() { /* 老板不關心。 */ }
　public void WorkProgressing() { /* 老板不關心。 */ }
　public int WorkCompleted() {
　　Console.WriteLine(“時間差不多！ ”);
　　return 3; /* 總分為10 */
　}
}

委托

不幸的是，每當彼得忙於通過接口的實現和老板交流時，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板的引用，好讓其他實現了 IWorkerEvents的對象得到他的工作報告。

他的老板還是抱怨得很厲害。 “彼得！”他老板吼道，“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。你不但強迫我實現了這些方法，而且還在浪 費我寶貴的工作時間來處理你的事件，特別是當我外出的時候更是如此！你能不 能不再來煩我？”

於是，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。他希望能夠僅在別人想要時 才通知他們，於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(“工人的工作得分＝” + grade);
　 　}
　}
　public WorkStarted started;
　public WorkProgressing progressing;
　public WorkCompleted completed;
}
class Boss {
　public int WorkCompleted() {
　　 Console.WriteLine("Better...");
　　return 4; /* 總分為 10 */
　}
}
class Universe {
　static void Main() {
　　Worker peter = new Worker();
　　Boss boss = new Boss ();
　　peter.completed = new WorkCompleted (boss.WorkCompleted);
　　peter.DoWork();
　　 Console.WriteLine(“Main: 工人工作完成”);
　　 Console.ReadLine();
　}
}

靜態監聽者

這樣，彼 得不會再拿他老板不想要的事件來煩他老板了，但是他還沒有把宇宙放到他的監 聽者列表中。因為宇宙是個包涵一切的實體，看來不適合使用實例方法的委托（ 想像一下，實例化一個“宇宙”要花費多少資源…..），於是 彼得就需要能夠對靜態委托進行掛鉤，委托對這一點支持得很好：

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: 工人工作完成”);
　　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板 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，如果彼得的老板不耐煩了，也可以決定自己來激發彼得的委托（真是一 個粗魯的老板）：

// 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列表也不能隨意激發彼得的事件了。彼得並沒有來自 己實現這些功能，相反，他使用了event關鍵字讓C#編譯器為他構建這些方法：

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，強迫他的老板和宇宙正確地使用事件。

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: 工人工作完成”);
　 Console.ReadLine();
}

“收獲”所有結果

到這時，彼得終於可以送一口氣了，他成功地滿足了所有監聽者的需求，同時避 免了與特定實現的緊耦合。但是他注意到他的老板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，於是他深入到代理裡面，輪詢監聽者列表，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(“工人的工作得分＝” + grade);
　 　}
　}
}

異步通知：激發 & 忘掉

同時，他 的老板和宇宙還要忙於處理其他事情，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; /* 總分為10 */
　}
}
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。於是他決定忘掉分數，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，然後立即返回工作，讓進程的線程池 來調用這些代理。隨著時間的過去，彼得發現他丟失了他工作的反饋，他知道聽 取別人的贊揚和努力工作一樣重要，於是他異步激發事件，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(“工人的工作得 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，老板站在 背後盯著他工作。於是，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，但是仍可以在別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(“工人的工作得分＝” + grade);
}

宇宙中的幸福

彼得、他的老板和宇宙最終都 滿足了。彼得的老板和宇宙可以收到他們感興趣的事件通知，減少了實現的負擔 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返回，同時又可以異步地得到他的結果。彼得知道，這並 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 ……