C#委托(delegate、Action、Func、predicate)和事件

一、前言

刚开始工作的时候，觉得委托和事件有些神秘，而当你理解他们之后，也觉得好像没有想象中的那么难。在项目中运用委托和事件，你会发现他非常棒，这篇博文算是自己对委托和事件的一次梳理和总结。

二、委托

C#中的委托，相当于C++中的指针函数，但委托是面向对象的，是安全的，是一个特殊的类，当然他也是引用类型，委托传递的是对方法的引用。

2.1、delegate

声明委托就必须使用关键字“delegate”，委托是先声明，后实例化。至少0个参数，至多32个参数

格式如下所示：

private delegate string GetAsString();

委托是一个类，所以他的实例化跟类的实例化一样，只是他总是接受一个将委托方法作为参数的构造函数。调用委托方法就有两种方式，如下所示：

int i = 10;
var method = new GetAsString(i.ToString);
//调用方法一
Console.WriteLine($"method方法{method()}");
//调用方法二
Console.WriteLine($"method.Invoke方法{method.Invoke()}");

运行结果：

2.2、Action

Action是无返回值的泛型委托，可以接受0个至16个传入参数

Action 表示无参，无返回值的委托

Action<int,string> 表示有传入参数int,string无返回值的委托

前面我们【Log4Net 日志记录的实现】中，就使用了Action。如：

 public static void Debug(string message, Action RegistedProperties)
        {
            RegistedProperties();
            log.Debug(message);
        }

调用方式为：

PFTLog.Debug("测试扩展字段", () => {
    LogicalThreadContext.Properties["LogType"] = "扩展字段内容";
});

在运行中，直接运行Action中的内容即可。

2.3、Func

Func是有返回值的泛型委托，可以接受0个至16个传入参数

Func<int> 表示无参，返回值为int的委托

Func<object,string,int> 表示传入参数为object, string 返回值为int的委托

public static decimal GetTotal(Func<int, int, decimal> func, int a, int b)
{
    return func(a, b);
}

调用方式

var total = GetTotal((a, b) => { return (decimal)a + b; }, 1, 2);
Console.WriteLine($"结果为{total}");

运行结果

2.4、predicate

predicate 是返回bool型的泛型委托，只能接受一个传入参数

predicate<int> 表示传入参数为int 返回bool的委托

定义一个方法：

public static bool FindPoints(int a)
{
    return a >= 60;
}

定义Predicate委托

 Predicate<int> predicate = FindPoints;

调用

var points = new int[] {
    10,
    50,
    60,
    80,
    100 };
var result = Array.FindAll(points, predicate);

Console.WriteLine($"结果为{string.Join(";", result)}");

运行结果

2.5、多播委托

前面的只包含了一个方法的调用，委托可以包含多个方法，这种委托就叫做多播委托。多播委托利用“+=”和“-+”两种运算符进行添加和删除委托。

先定义两个方法

public static void MultiplyByTwo(double v)
{
    double result = v * 2;
    Console.WriteLine($"传值：{v}；MultiplyByTwo结果为{result}");
}
public static void Square(double v)
{
    double result = v * v;
    Console.WriteLine($"传值：{v}；Square结果为{result}");
}

然后调用

Action<double> operations = MultiplyByTwo;
operations(1);
operations += Square;
operations(2);

运行结果：

三、事件

事件是基于委托，为委托提供一种发布/订阅机制，声明事件需要使用event关键字。

发布者（Publisher）：一个事件的发行者，也称作是发送者（sender），其实就是个对象，这个对象会自行维护本身的状态信息，当本身状态信息变动时，便触发一个事件，并通知说有的事件订阅者；

订阅者（Subscriber）：对事件感兴趣的对象，也称为Receiver，可以注册感兴趣的事件，在事件发行者触发一个事件后，会自动执行这段代码

是不是看到sender，就有种很熟悉的感觉！！！先不忙着急，我们先看下事件的声明和使用

有这样一个应用场景，如果系统有异常，需要及时的通知管理员。那么需要在我们的日志记录里面添加通知管理员的功能，但是问题来了，该怎么通知管理员呢？至少现在无法知道。所以我们就需要在使用到事件。

添加代码如下，如果不知道日志功能的可以参考【Log4Net 日志记录的实现】

//声明一个通知的委托
public delegate void NoticeEventHander(string message);
//在委托的机制下我们建立以个通知事件
public static event NoticeEventHander OnNotice;

调用方式

public static void Debug(string message, Action RegistedProperties)
{
    RegistedProperties();
    log.Debug(message);
    //执行通知
    OnNotice?.Invoke($"系统异常，请及时处理，异常信息：{message}");
}

在引用场景的代码，先定义一个通知管理员的方法（这里我们直接Console.WriteLine出来）

public static void Notice(string message)
{
    Console.WriteLine($"通知内容为{message}");
}

先注册，然后触发异常消息

//注册方式一
PFTLog.OnNotice += Notice;
//注册方式二
//PFTLog.OnNotice += new PFTLog.NoticeEventHander(Notice);

PFTLog.Debug("测试扩展字段", () => {
    LogicalThreadContext.Properties["LogType"] = "扩展字段内容";
});

运行结果

这里面我只需要定义好发布者，你可以以任何方式订阅，是不是很非常简单。

弄明白了上面的事件，我们在来说说.Net经常出现的object sender和EventArgs e

.Net Framework的编码规范：

一、委托类型的名称都应该以EventHandler结束

二、委托的原型定义：有一个void返回值，并接受两个输入参数：一个Object 类型，一个 EventArgs类型(或继承自EventArgs)

三、事件的命名为 委托去掉 EventHandler之后剩余的部分

四、继承自EventArgs的类型应该以EventArgs结尾

现在我们以一个新书发布的自定义事件为例

创建对应的类文件：

事件者发布代码：

public class BookInfoEventArgs : EventArgs
{
    public BookInfoEventArgs(string bookName)
    {
        BookName = bookName;
    }

    public string BookName { get; set; }

}

public class BookDealer
{
    //泛型委托，定义了两个参数，一个是object sender,第二个是泛型 TEventArgs 的e
    //简化了如下的定义
    //public delegate void NewBookInfoEventHandler(object sender, BookInfoEventArgs e);
    //public event NewBookInfoEventHandler NewBookInfo;
    public event EventHandler<BookInfoEventArgs> NewBookInfo;
    public void NewBook(string bookName)
    {
        RaiseNewBookInfo(bookName);
    }

    public void RaiseNewBookInfo(string bookName)
    {
        NewBookInfo?.Invoke(this, new BookInfoEventArgs(bookName));
    }
}

事件订阅者

public class Consumer
{
    public Consumer(string name)
    {
        Name = name;
    }

    public string Name { get; set; }

    public void NewBookHere(object sender, BookInfoEventArgs e)
    {
        Console.WriteLine($"用户：{Name},收到书名为：{ e.BookName}");
    }
}

事件订阅和取消订阅

var dealer = new BookDealer();
var consumer1 = new Consumer("用户A");
dealer.NewBookInfo += consumer1.NewBookHere;
dealer.NewBook("book112");

var consumer2 = new Consumer("用户B");
dealer.NewBookInfo += consumer2.NewBookHere;

dealer.NewBook("book_abc");

dealer.NewBookInfo -= consumer1.NewBookHere;

dealer.NewBook("book_all");

运行结果

经过这个例子，我们可以知道Object sender参数代表的是事件发布者本身，而EventArgs e 也就是监视对象了。深入理解之后，是不是觉得也没有想象中的那么难了。

四、总结

这里我们讲了委托和事件，在.Net开发中使用委托和事件，可以减少依赖性和层的耦合，开发出具有更高的重用性的组件。