面试常考:C# 委托(delegate、Action、Func、predicate)和事件

寻技术 C#编程 / ASP.NET编程 2024年05月15日 42

面试常考:C# 委托(delegate、Action、Func、predicate)和事件

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,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:

image-20230723114808765

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 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

oDaAmt9QDicSHv2w5zGuUnhPR5VU27JP1RuI6pHsmUjDB7O6oiaic18dL5OR6PDibbbKooePBsniappvuaaRpxcn6QQ

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 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

oDaAmt9QDicSHv2w5zGuUnhPR5VU27JP1wZIms9F2kZibE0vfWGYjNc8uaicPY5ibECsrTWU52YovVEHEhDLlusCZA

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:

oDaAmt9QDicSHv2w5zGuUnhPR5VU27JP1YbOpyIiaW9FRgaoQZ3OOD7kTlILFqlKl6DNRiavyafZ2InbKm7ibNH3Kw

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

oDaAmt9QDicSHv2w5zGuUnhPR5VU27JP1oEH5iczqWCB3TDSviaDzoaiaLTnMr2r4HE14Acpp27eoib8v3H9htwYJOw

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:oDaAmt9QDicSHv2w5zGuUnhPR5VU27JP1BJWGMZSmCmyrh90B86rt7YRw6RNiasQKHlHIq9PM1K9Z9D5qP6Azn8Q

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

oDaAmt9QDicSHv2w5zGuUnhPR5VU27JP16I7NTMrvlQzO4E6OUiaJpKDXugetSeK6Is7pHgfiaDQtHjFHsl0aRRkw

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。

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