在基于 Windows 平台的程序设计中,事件( event )是一个很重要的概念。因为在几乎所有的 Windows 应用程序中,都会涉及大量的异步调用,比如响应点击按钮、处理 Windows 系统消息等,这些异步调用都需要通过事件的方式来完成。即使在下一代开发平台—— .NET 中也不例外。
那么什么是事件呢?所谓事件,就是由某个对象发出的消息,这个消息标志着某个特定的行为发生了,或者某个特定的条件成立了。比如用户点击了鼠标、 socket 上有数据到达等。那个触发( raise )事件的对象称为事件的发送者( event sender ),捕获并响应事件的对象称为事件的接收者( event receiver )。
在这里,我们将要讨论的是,在 .NET 的主流开发语言 C# 中如何使用自定义的事件来实现我们自己的异步调用。
在 C# 中,事件的实现依赖于 delegate ,因此我们有必要先了解一下 delegate 的概念。
** Delegate **
delegate 是 C# 中的一种类型,它实际上是一个能够持有对某个方法的引用的类。与其它的类不同, delegate 类能够拥有一个签名( signature ),并且它只能持有与它的签名相匹配的方法的引用。它所实现的功能与 C/C++ 中的函数指针十分相似。它允许你传递一个类 A 的方法 m 给另一个类 B 的对象,使得类 B 的对象能够调用这个方法 m 。但与函数指针相比, delegate 有许多函数指针不具备的优点。首先,函数指针只能指向静态函数,而 delegate 既可以引用静态函数,又可以引用非静态成员函数。在引用非静态成员函数时, delegate 不但保存了对此函数入口指针的引用,而且还保存了调用此函数的类实例的引用。其次,与函数指针相比, delegate 是面向对象、类型安全、可靠的受控( managed )对象。也就是说, runtime 能够保证 delegate 指向一个有效的方法,你无须担心 delegate 会指向无效地址或者越界地址。
实现一个 delegate 是很简单的,通过以下 3 个步骤即可实现一个 delegate :
1. 声明一个 delegate 对象,它应当与你想要传递的方法具有相同的参数和返回值类型。
2. 创建 delegate 对象,并将你想要传递的函数作为参数传入。
3. 在要实现异步调用的地方,通过上一步创建的对象来调用方法。
下面是一个简单的例子:
using System;
public class MyDelegateTest
{
// 步骤 1 ,声明 delegate 对象
public delegate void MyDelegate(string name);
// 这是我们欲传递的方法,它与 MyDelegate 具有相同的参数和返回值类型
public static void MyDelegateFunc(string name)
{
Console.WriteLine("Hello, {0}", name);
}
public static void Main ()
{
// 步骤 2 ,创建 delegate 对象
MyDelegate md = new MyDelegate(MyDelegateTest.MyDelegateFunc);
// 步骤 3 ,调用 delegate
md("sam1111");
}
}
输出结果是: Hello, sam1111
了解了 delegate ,下面我们来看看,在 C# 中对事件是如何处理的。
** 在 ** ** C# ** ** 中处理事件 ** ** **
C# 中的事件处理实际上是一种具有特殊签名的 delegate ,象下面这个样子:
public delegate void MyEventHandler(object sender, MyEventArgs e);
其中的两个参数, sender 代表事件发送者, e 是事件参数类。 MyEventArgs 类用来包含与事件相关的数据,所有的事件参数类都必须从 System.EventArgs 类派生。当然,如果你的事件不含参数,那么可以直接用 System.EventArgs 类作为参数。
就是这么简单,结合 delegate 的实现,我们可以将自定义事件的实现归结为以下几步:
1. 定义 delegate 对象类型,它有两个参数,第一个参数是事件发送者对象,第二个参数是事件参数类对象。
2. 定义事件参数类,此类应当从 System.EventArgs 类派生。如果事件不带参数,这一步可以省略。
3. 定义事件处理方法,它应当与 delegate 对象具有相同的参数和返回值类型。
4. 用 event 关键字定义事件对象,它同时也是一个 delegate 对象。
5. 用 += 操作符添加事件到事件队列中( -= 操作符能够将事件从队列中删除)。
6. 在需要触发事件的地方用调用 delegate 的方式写事件触发方法。一般来说,此方法应为 protected 访问限制,既不能以 public 方式调用,但可以被子类继承。名字是 On EventName 。
7. 在适当的地方调用事件触发方法触发事件。
下面是一个简单的例子:
using System;
public class EventTest
{
// 步骤 1 ,定义 delegate 对象
public delegate void MyEventHandler(object sender, System.EventArgs e);
// 步骤 2 省略
public class MyEventCls
{
// 步骤 3 ,定义事件处理方法,它与 delegate 对象具有相同的参数和返回值类 // 型
public void MyEventFunc(object sender, System.EventArgs e)
{
Console.WriteLine("My event is ok!");
}
}
// 步骤 4 ,用 event 关键字定义事件对象
private event MyEventHandler myevent;
private MyEventCls myecls;
public EventTest()
{
myecls = new MyEventCls();
// 步骤 5 ,用 += 操作符将事件添加到队列中
this.myevent += new MyEventHandler(myecls.MyEventFunc);
}
// 步骤 6 ,以调用 delegate 的方式写事件触发函数
protected void OnMyEvent(System.EventArgs e)
{
if(myevent != null)
myevent(this, e);
}
public void RaiseEvent()
{
EventArgs e = new EventArgs();
// 步骤 7 ,触发事件
OnMyEvent(e);
}
public static void Main ()
{
EventTest et = new EventTest();
Console.Write("Please input 'a':");
string s = Console.ReadLine();
if(s == "a")
{
et.RaiseEvent();
}
else
{
Console.WriteLine("Error");
}
}
}
输出结果如下,黑体为用户的输入:
Please input ‘a’: **a **
My event is ok!
** 小结 ** ** **
通过上面的讨论,我们大体上明白了 delegate 和 event 的概念,以及如何在 C# 中使用它们。我个人认为, delegate 在 C# 中是一个相当重要的概念,合理运用的话,可以使一些相当复杂的问题变得很简单。有时我甚至觉得, delegate 甚至能够有指针的效果,除了不能直接访问物理地址。而且事件也是完全基于 delegate 来实现的。由于能力有限,本文只是对 delegate 和 event 的应用作了一个浅显的讨论,并不深入,我希望本文能够起到抛砖引玉的作用。真正想要对这两个概念有更深入的了解的话,还是推荐大家看 MSDN 。