C#委托基础:谈委托和接口

开发 后端
C#委托是.NET Framework中一个非常炫的特性,我们几乎每天都会接触委托,使用委托。本文介绍了有关C#委托的一些基础。

本文是博客园中近日关于C#委托的讨论所衍生出来的一个系列中的***篇,文章作者麒麟.NET对C#委托的内涵和外延进行了讨论。用麒麟.NET的话来说:“委托是.NET Framework中一个非常炫的特性,绝不会向有些评论里说的那样,根本没有机会接触。恰恰相反,我们几乎每天都会接触委托,使用委托。”

那么,先从示例开始,了解什么是C#委托吧。

从示例开始

假设一个系统的用户登录模块有如下所示的代码

  1. class User  
  2. {  
  3.     public string Name { getset; }  
  4.  
  5.     public string Password { getset; }  
  6. }  
  7.  
  8. class UserService  
  9. {  
  10.     public void Register(User user)  
  11.     {   
  12.         if (user.Name == "Kirin")  
  13.         {  
  14.             Log("注册失败,已经包含名为" + user.Name + "的用户");  
  15.         }  
  16.         else 
  17.         {  
  18.             Log("注册成功!");  
  19.         }  
  20.     }  
  21.  
  22.     privte void Log(string message)  
  23.     {  
  24.         Console.WriteLine(message);  
  25.     }  
  26. }  

UserService类封装用户登录的逻辑,并根据不同的登录情况向控制台打印不同的日志内容。当程序关闭时,所记录的日志自然也随之消失。

客户端的代码为

  1. class Program  
  2. {  
  3.     static void Main(string[] args)  
  4.     {  
  5.         User user = new User { Name = "Kirin", Password = "123" };  
  6.         UserService service = new UserService();  
  7.         service.Register(user);  
  8.         Console.ReadLine();  
  9.     }  

使用策略模式

然而这样的设计肯定是无法满足用户的需求的,用户肯定希望能够查看以前的日志记录,而不仅仅是程序打开以后的内容。如果我们仅仅修改Log方法的实现,那么用户需求再次改变时我们该如何处理呢?难道要无休止地修改Log方法吗?

既然日志记录的方式是变化的根源,我们自然会想到将其进行封装。我们创建一个名为ILog的接口。

  1. interface ILog  
  2. {  
  3.     void Log(string message);  
  4. }  

并创建两个实现了ILog的类,ConsoleLog和TextLog,分别用来向控制台和文本文件输出日志内容。

  1. class ConsoleLog : ILog  
  2. {  
  3.     public void Log(string message)  
  4.     {  
  5.         Console.WriteLine(message);  
  6.     }  
  7. }  
  8.    
  9. class TextLog : ILog  
  10. {  
  11.     public void Log(string message)  
  12.     {  
  13.         using (StreamWriter sw = File.AppendText("log.txt"))  
  14.         {  
  15.             sw.WriteLine(message);  
  16.             sw.Flush();  
  17.             sw.Close();  
  18.         }  
  19.     }  
  20. }  

在UserService类中添加一个ILog类型的属性LogStrategy。

  1. class UserService  
  2. {  
  3.     public ILog LogStrategy { getset; }  
  4.  
  5.     public UserService()  
  6.     {  
  7.         LogStrategy = new ConsoleLog();  
  8.     }  
  9.  
  10.     public void Register(User user)  
  11.     {   
  12.         if (user.Name == "Kirin")  
  13.         {  
  14.             LogStrategy.Log("注册失败,已经包含名为" + user.Name + "的用户");  
  15.         }  
  16.         else 
  17.         {  
  18.             LogStrategy.Log("注册成功!");  
  19.         }  
  20.     }  
  21. }  
  22.  

客户端代码变为如下形式。

  1. class Program  
  2. {  
  3.     static void Main(string[] args)  
  4.     {  
  5.         User user = new User { Name = "Kirin", Password = "123" };  
  6.         UserService service = new UserService { LogStrategy = new TextLog() };  
  7.         service.Register(user);  
  8.         Console.ReadLine();  
  9.     }  

在声明UserService的时候,还可以将将LogStrategy设置为TextLog。这样在UserService进行逻辑处理时,使用的LogStrategy即为TextLog,日志将输出到文本文件中。

我们在干什么?我们在重构。重构的结果是什么?重构的结果是实现了一个简单的策略模式。

使用委托

然而策略模式仍然不能满足客户的需求,这是为什么呢?

1. 用户也许会希望自定义Log的实现。当然,你可以通过在客户代码处扩展ILog来实现自己的日志记录方式。如

  1. class TextBoxLog : ILog  
  2. {  
  3.     private TextBox textBox;  
  4.  
  5.     public TextBoxLog(TextBox textBox)  
  6.     {  
  7.         this.textBox = textBox;  
  8.         this.textBox.Multiline = true;  
  9.     }  
  10.  
  11.     public void Log(string message)  
  12.     {  
  13.         textBox.AppendText(message);  
  14.         textBox.AppendText(Environment.NewLine);  
  15.     }  
  16. }  
  17.  

但这种方案是否过于复杂呢?如果用户希望在ListView或其他控件上显示,是否需要逐个创建新类呢?并且这样的实现是否与客户端的耦合过于紧密呢?比如用户希望在ListView的各个列中显示日志内容、时间、来源等不同内容,那么在ListViewLog中对ListView硬编码是否很难重用呢?

2. 用户也许会希望同时使用多种日志记录方式。比如,同时向控制台、文本文件、客户端控件和事件查看器中输出日志。你当然可以在UserService中维护一个List<ILog>,但这时UserService的职责过多,显然违反了SRP。

下面介绍本文的主角:委托。

我们首先来创建一个名为Log的委托,它接收一个string类型的参数。

  1. public delegate void Log(string message); 

然后在UserService类中添加一个Log委托类型的属性LogDelegate。

  1. class UserService  
  2. {  
  3.     public Log LogDelegate { getset; }  
  4.  
  5.  
  6.     // …  
  7. }  

在客户端,我们直接声明两个静态方法,它们都包含一个string类型的参数,并且没有返回值。

  1. static void LogToConsole(string message)  
  2. {  
  3.     Console.WriteLine(message);  
  4. }  
  5.  
  6. static void LogToTextFile(string message)  
  7. {   
  8.     using (StreamWriter sw = File.AppendText("log.txt"))  
  9.     {  
  10.         sw.WriteLine(message);  
  11.         sw.Flush();  
  12.         sw.Close();  
  13.     }  
  14. }  

客户端声明UserService的代码变为

  1. static void Main(string[] args)  
  2. {  
  3.     User user = new User { Name = "Kirin", Password = "123" };  
  4.     UserService service = new UserService();  
  5.     service.LogDelegate = LogToConsole;  
  6.     service.LogDelegate += LogToTextFile;  
  7.     service.Register(user);  
  8.      
  9.     Console.ReadLine();  

在构造委托时,我们还可以使用匿名方法和Lambda表达式,在老赵的文章中详细阐述了这些写法的演变。

对于何时使用委托,何时使用接口(即策略模式),MSDN中有明确的描述:

在以下情况下,请使用委托:

◆当使用事件设计模式时。

◆当封装静态方法可取时。

◆当调用方不需要访问实现该方法的对象中的其他属性、方法或接口时。

◆需要方便的组合。

◆当类可能需要该方法的多个实现时。

在以下情况下,请使用接口:

◆当存在一组可能被调用的相关方法时。

◆当类只需要方法的单个实现时。

◆当使用接口的类想要将该接口强制转换为其他接口或类类型时。

◆当正在实现的方法链接到类的类型或标识时:例如比较方法。

您可能觉得上面的例子阐述委托和接口有些过于牵强,事实上有些时候的确很难选择使用接口还是委托。Java中没有委托,但所有委托适用的情况同样可以使用包含单一方法的接口来实现的。在某种程度上,可以说委托是接口(仅定义了单一方法)的一种轻量级实现,它更灵活,也更方便。

以上就是对于C#委托中一些基本概念的介绍。

【编辑推荐】

  1. C#委托实例简单分析
  2. 一个.NET委托的故事:彼得,老板和宇宙
  3. 解惑答疑:C#委托和事件
  4. 各版本.NET委托的写法回顾
  5. 换一个角度看.NET中的理解委托和事件
责任编辑:yangsai 来源: 博客园
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