第三章委托、lambda表达式和事件

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第二学期课程第三章委托、lambda表达式和事件Newture新程教育声明和使用委托lambda表达式和委托启用事件通知本章目录委托（delegate）是指向一个方法的指针，通过指定一个委托名称，即可通过委托来调用方法。调用委托时，“运行时”实际执行的委托所引用的方法。可动态地更改一个委托引用的方法，使调用一个委托的代码每次都运行一个不同的方法。为了理解委托，最好的办法就是实际的体验它，我们看下面的例子：声明和使用委托为一间工厂写一个控制系统：工厂包含大量不同的机器，工厂在生产产品的时候，每台机器都负责执行不同的任务——切割和折叠金属片、将金属片焊接到一起，印刷金属片等。每台机器都有一家专业厂商制造和安装。机器均由计算机控制，每个厂商都提供一套API；可以利用这些API来控制这些机器。任务是将机器使用的不同的系统集成到一个控制程序中。作为这个控制程序的一部分，你决定提供一个机制，以便在必要的时候快速的关闭所有的机器。API（ApplicationProgrammingInterface），它代表由软件公司开发的一个或一组方法，可通过他们对软件进行控制。可以将.NETFramework想象成一套强大、功能丰富的API。利用它提供的方法，可以控制.NETCLR和操作系统。声明和使用委托每台机器都有它自己的、由计算机控制的过程来实现安全关机。具体方法如下：StopFolding();//折叠和切割机FinishWelding();//焊接机PaintOff()；

//彩印机声明和使用委托不使用委托来实现工厂：声明和使用委托classController

{

//代表不同机器的字段privateFoldingMachinefolder;privateWeldingMachinewelder;privatePaintingMachinepainter;

publicvoidShutDown()

{folder.StopFolding();welder.FinishWelding();painter.PaintOff();

}

}虽然这种方法可行，但扩展性和灵活性都不是很好。如果工厂采购了新机器，就必须修改这些代码，因为Controller类和机器是紧密联系在一起的。使用委托来实现工厂：通过观察发现，虽然每个方法的名称不同，但他们都具有相同的“形式”：它们都不获取参数，也都不返回一个值。所以，每个方法的常规形式如下：voidmethdName();这正是委托发挥作用的时候，使用与这种形式匹配的一个委托（delegate），就可以引用任何机器关机方法：

delegatevoidstopMachineryDelegate();委托可以理解为一组“抽象”的方法。声明和使用委托声明委托注意几点：声明委托时，要使用delegate关键字委托定义了它能引用的方法的“形式”。要指定返回类型、委托名、以及参数列表。定义好委托之后，就可以创建它的一个实例，并使用+=操作符，让这个实例引用一个相匹配的方法。声明和使用委托classController

{

delegatevoidstopMachineryDelegate();//定义委托privatestopMachineryDelegatestopMachinery;//定义委托的一个实例publicController()

{this.stopMachinery+=folder.StopFolding;//将方法加到委托中this.stopMachinery+=welder.FinishWelding;//将方法加到委托中this.stopMachinery+=painter.PaintOff;//将方法加到委托中

}

}//如果委托包含了多个方法调用，这种委托就被称为多播委托。可以安全地将+=操作符用在一个未初始化的委托上。该委托自动初始化。还可以使用new关键字显式的初始化一个委托，让它引用一个特定的方法，例如:

this.stopMachinery=newstopMachineryDelegate(folder.StopFolding);通过调用委托来调用它引用的方法，例如：

委托的调用语法与方法完全相同。如果委托引用的方法要获取任何参数，那么应在此时指定。声明和使用委托publicvoidShutDown()

{

this.stopMachinery();//调用委托

}委托的主要优势在于它能引用多个方法；使用+=操作符把这些方法添加到委托中即可。在Controller类的ShutDown方法中调用stopMachinery()，将自动地、依次的调用每一个方法。ShutDown方法不需要知道具体有多少台机器，也不需要知道方法名。使用-=操作符，则可以从委托中移除一个方法：

this.stopMachinery-=StopFolding;声明和使用委托我们当前的方案是在Controller类的构造器中，将机器的关机方法添加到委托中。为了使Controller完全独立于各种机器，需要使用stopMachineryDelegate成为public，并提供一种方式允许Controller外部的类向委托添加方法。有几种方式：将委托变量stopMachinery声明为public保持stopMachinery委托变量为private，但提供一个可读可写属性。通过实现单独的Add和Remove方法来提供完全的封装性。声明和使用委托publicvoidAdd(stopMachineryDelegatestopMethod){this.stopMachinery+=stopMethod;}publicvoidRemove(stopMachineryDelegatestopMethod){this.stopMachinery-=stopMethod;}使用委托时，委托引用的一组方法，必须具有相同的返回类型和参数列表。但是实际情况复杂多变，假定StopFolding方法的签名实际是：

voidStopFolding(intshutDownTime);//在指定的秒数后关机

它的签名区别于FinishWelding和PaintOff方法，所以不能再拿同一个委托处理全部三个方法。问题到了这里怎么处理？lambda表达式和委托解决方案一：创建方法适配器所谓适配器(adapter)：指的是一个特殊的方法，它能转换(或者说”适配”)一个方法，为它提供一个不同的签名。比如：然后，再将FinishFolding方法添加到stopMachinery委托中：

this.stopMachinery+=FinishFolding;lambda表达式和委托voidFinishFolding(){folder.StopFolding(0);}解决方案二：lambda表达式lambda表达式是能返回一个方法的表达式。一个典型的方法由4个元素构成：返回类型、方法名、参数列表和方法体。但lambda表达式只包含两个元素：参数列表和方法主体。lambda表达式没有定义方法名，返回类型则从使用lambda表达式的上下文推导。对于StopFolding方法，现在的问题在于它需要一个参数，所以需要创建一个不获取任何参数的适配器，并把这个适配器添加到stopMachinery委托中。可以使用以下语句达到目的：

this.stopMachinery+=(()

=>{folder.StopFolding(0);});lambda表达式和委托参数列表方法主体+=操作符右侧的所有文本就是一个lambda表达式，它定义了要添加到stopMachinery委托的方法。其语法如下：封闭在圆括号内的参数列表。和普通方法一样，即使要定义的方法不获取任何参数，仍然要提供一对圆括号。=>操作符，读作”goesto”，它向编译器指出这是一个lambda表达式。方法主体。和普通方法一样，每个语句都要以一个分号结束。（lambda表达式的主体可以是包含多个语句的一个方法主体，也可以是一个表达式。如果lambda表达式的主体只包含一个表达式，就可以省略{}和一个分号，如下所示：this.stopMachinery+=(()=>StopFolding(0););调用stopMachinery委托时，实际会运行由lambda表达式定义的代码。lambda表达式和委托lambda表达式的形式，需要用心的体会每种形式的区别：x=>x*x;//一个简单表达式，返回参数值的平方，参数x的类型根据上下文推导。x=>{returnx*x;}//语义和上一个表达式相同，但是将一个C#语句块用作主体。()=>folder.StopFolding(0)//调用一个方法，表达式不获取参数，表达式可能会、也可能不会返回值(x,y)=>{x++;returnx/y;}//多个参数；编译器自己推导参数类型，参数x是以值的形式传递，所以++操作的效果是局部于表达式。(refintx,inty)=>{x++;returnx/y;}//多个参数，都显式指定类型，参数x是以引用形式传递，所以++操作的效果是永久的。lambda表达式和委托lambda表达式的一些特点：如果lambda表达式要获取参数，要在=>操作符左侧圆括号内指定它们。可以省略参数类型，C#编译器能根据lambda表达式的上下文来推导。lambda表达式可以返回值，但返回类型必须与即将添加这个lambda表达式的委托类型匹配。lambda表达式的主体可以是一个简单的表达式，也可以是一个C#代码块。lambda表达式方法中定义的变量是局部变量。lambda表达式可以访问和修改lambda表达式外部的所有变量，只要那些变量在lambda表达式定义时，和lambda表达式处在相同的作用域中。lambda表达式和委托虽然委托允许间接调用任意数量的方法，但任然必须显式的调用委托。很多时候，我们需要在发生某件事时，让委托自动运行。例如，在自动化工厂的例子里，假如一台机器过热，就应该自动调用stopMachinery委托来关闭设备。.NETFramework提供了事件(event)，可以定义并捕捉特定的事件，并安排调用委托来处理发生的事件。在开发Windows窗体应用程序的时候用到大量的事件，当然我们还可以声明自己的事件。启用事件通知事件的要素：启用事件通知声明一个事件时，采取的方式与声明一个字段非常相似，然而事件设计是随同委托使用的，所以事件的类型必须是一个委托，而且必须在声明前附加event关键字做前缀：

eventdelegateTypeNameeventNamedelegateTypeName：委托类型名称eventName：事件名称classTemperatureMonitor

{publicdelegatevoidStopMachineryDelegate();//定义委托

publiceventStopMachineryDelegateMachineOverheating;//定义事件

……

}订阅事件：把方法添加到一个事件中，这个过程称为订阅事件或者向事件登记——而不是添加到事件基于的那个委托中。使用+=操作符来订阅一个事件：MachineOverheating事件运行时，它将调用所有订阅了这个事件的方法，从而关闭机器。启用事件通知TemperatureMonitortempMonitor=newTemperatureMonitor();tempMonitor.M