引言
本篇文章将为你介绍一下 Delegate 的使用方式，逐渐揭开 C# 当中事件（Event）的由来，它能使处理委托类型的过程变得更加简单。
还将为您解释委托的协变与逆变，以及如何使用 Delegate 使 Observer（观察者）模式的使用变得更加简单。
目录
一、委托类型的来由
记得在使用C语言的年代，整个项目中都充满着针指的身影，那时候流行使用函数指针来创建回调函数，使用回调可以把函数回调给程序中的另一个函数。但函数指针只是简单地把地址指向另一个函数，并不能传递其他额外信息。
在.NET中，在大部分时间里都没有指针的身影，因为指针被封闭在内部函数当中。可是回调函数却依然存在，它是以委托的方式来完成的。委托可以被视为一个更高级的指针，它不仅仅能把地址指向另一个函数，而且还能传递参数，返回值等多个信息。系统还为委托对象自动生成了同步、异步的调用方式，开发人员使用 BeginInvoke、EndInvoke 方法就可以抛开 Thread 而直接使用多线程调用 。
二、建立委托类
使用delegate就可以直接建立任何名称的委托类型，当进行系统编译时，系统就会自动生成此类型。您可以使用delegate void MyDelegate() 方式建立一个委托类，并使用ILDASM.exe观察其成员。由ILDASM.exe 中可以看到，它继承了System.MulticastDelegate类，并自动生成BeginInvoke、EndInvoke、Invoke 等三个常用方法。
Invoke 方法是用于同步调用委托对象的对应方法，而BeginInvoke、EndInvoke是用于以异步方式调用对应方法的。
对于异步调用的使用方式，可以参考：C#综合揭秘——细说多线程
1 public class MyDelegate:MulticastDelegate 2 { 3 //同步调用委托方法
4 public virtual void Invoke(); 5 //异步调用委托方法
6 public virtual IAsyncResult BeginInvoke(AsyncCallback callback,object state); 7 public virtual void EndInvoke(IAsyncResult result); 8 }
MulticastDelegate是System.Delegate的子类，它是一个特殊类，编译器和其他工具可以从此类派生，但是自定义类不能显式地从此类进行派生。它支持多路广播委托，并拥有一个带有链接的委托列表，在调用多路广播委托时，系统将按照调用列表中的委托出现顺序来同步调用这些委托。
MulticastDelegate具有两个常用属性：Method、Target。其中Method 用于获取委托所表示的方法Target 用于获取当前调用的类实例。
MulticastDelegate有以下几个常用方法：
| 方法名称 | 说明 |
|---|---|
| Clone | 创建委托的浅表副本。 |
| GetInvocationList | 按照调用顺序返回此多路广播委托的调用列表。 |
| GetMethodImpl | 返回由当前的 MulticastDelegate 表示的静态方法。 |
| GetObjectData | 用序列化该实例所需的所有数据填充 SerializationInfo 对象。 |
| MemberwiseClone | 创建当前 Object 的浅表副本。 |
| RemoveImpl | 调用列表中移除与指定委托相等的元素 |
MulticastDelegate与Delegate给委托对象建立了强大的支持，下面向各位详细介绍一下委托的使用方式。
三、委托使用方式
3.1 简单的委托
当建立委托对象时，委托的参数类型必须与委托方法相对应。只要向建立委托对象的构造函数中输入方法名称example.Method，委托就会直接绑定此方法。使用myDelegate.Invoke（string message），就能显式调用委托方法。但在实际的操作中，我们无须用到 Invoke 方法，而只要直接使用myDelegate(string message)，就能调用委托方法。
1 class Program 2 { 3 delegate void MyDelegate(string message); 4 5 public class Example 6 { 7 public void Method(string message) 8 { 9 MessageBox.Show(message); 10 } 11 } 12 13 static void Main(string[] args) 14 { 15 Example example=new Example(); 16 MyDelegate myDelegate=new MyDelegate(example.Method); 17 myDelegate("Hello World"); 18 Console.ReadKey(); 19 } 20 }
3.2 带返回值的委托
当建立委托对象时，委托的返回值必须与委托方法相对应。使用下面的例子，方法将返回 “Hello Leslie” 。
1 class Program 2 { 3 delegate string MyDelegate(string message); 4 5 public class Example 6 { 7 public string Method(string name) 8 { 9 return "Hello " + name; 10 } 11 } 12 13 static void Main(string[] args) 14 { 15 Example example=new Example(); 16 //绑定委托方法
17 MyDelegate myDelegate=new MyDelegate(example.Method); 18 //调用委托，获取返回值
19 string message = myDelegate("Leslie"); 20 Console.WriteLine(message); 21 Console.ReadKey(); 22 } 23 }
3.3 多路广播委托
在第二节前曾经提过，委托类继承于MulticastDelegate，这使委托对象支持多路广播，即委托对象可以绑定多个方法。当输入参数后，每个方法会按顺序进行迭代处理，并返回最后一个方法的计算结果。
下面的例子中，Price 类中有两个计算方法，Ordinary 按普通的9.5折计算，Favourable 按优惠价 8.5 折计算。委托同时绑定了这两个方法，在输入参数100以后，Ordinary、Favourable这两个方法将按顺序迭代执行下去，最后返回 Favourable 方法的计算结果 85。
1 delegate double MyDelegate(double message); 2 3 public class Price 4 { 5 public double Ordinary(double price) 6 { 7 double price1 = 0.95 * price; 8 Console.WriteLine("Ordinary Price : "+price1); 9 return price1; 10 } 11 12 public double Favourable(double price) 13 { 14 double price1 = 0.85 * price; 15 Console.WriteLine("Favourable Price : " + price1); 16 return price1; 17 } 18 19 static void Main(string[] args) 20 { 21 Price price = new Price(); 22 //绑定Ordinary方法
23 MyDelegate myDelegate = new MyDelegate(price.Ordinary); 24 //绑定Favourable方法
25 myDelegate += new MyDelegate(price.Favourable); 26 //调用委托
27 Console.WriteLine("Current Price : " + myDelegate(100)); 28 Console.ReadKey(); 29 } 30 }
运行结果
3.4 浅谈Observer模式
回顾一下简单的 Observer 模式，它使用一对多的方式，可以让多个观察者同时关注同一个事物，并作出不同的响应。
例如下面的例子，Manager的底薪为基本工资的1.5倍，Assistant的底薪为基本工资的1.2倍。WageManager类的RegisterWorker方法与RemoveWorker方法可以用于注册和注销观察者，最后执行Execute方法可以对多个已注册的观察者同时输入参数。
1 public class WageManager 2 { 3 IList<Worker> workerList = new List<Worker>(); 4 5 public void RegisterWorker(Worker worker) 6 { 7 workerList.Add(worker); 8 } 9 10 public void RemoveWorker(Worker worker) 11 { 12 workerList.Remove(worker); 13 } 14 15 public void Excute(double basicWages) 16 { 17 if (workerList.Count != 0) 18 foreach (var worker in workerList) 19 worker.GetWages(basicWages); 20 } 21 22 static void Main(string[] args) 23 { 24 WageManager wageManager = new WageManager(); 25 //注册观察者 26 wageManager.RegisterWorker(new Manager()); 27 wageManager.RegisterWorker(new Assistant()); 28 //同时输入底薪3000元，分别进行计算 29 wageManager.Excute(3000); 30 31 Console.ReadKey(); 32 } 33 } 34 35 public abstract class Worker 36 { 37 public abstract double GetWages(double basicWages); 38 } 39 40 public class Manager:Worker 41 { 42 //Manager实际工资为底薪1.5倍
43 public override double GetWages(double basicWages) 44 { 45 double totalWages = 1.5 * basicWages; 46 Console.WriteLine("Manager's wages is " + totalWages); 47 return totalWages; 48 } 49 } 50 51 public class Assistant : Worker 52 { 53 //Assistant实际工资为底薪的1.2倍
54 public override double GetWages(double basicWages) 55 { 56 double totalWages = 1.2 * basicWages; 57 Console.WriteLine("Assistant's wages is " + totalWages); 58 return totalWages; 59 } 60 }
运行结果
开发 Observer 模式时借助委托，可以进一步简化开发的过程。由于委托对象支持多路广播，所以可以把Worker类省略。在WageManager类中建立了一个委托对象wageHandler，通过Attach与Detach方法可以分别加入或取消委托。如果观察者想对事物进行监测，只需要加入一个委托对象即可。记得在第二节曾经提过，委托的GetInvodationList方法能获取多路广播委托列表，在Execute方法中，就是通过去多路广播委托列表去判断所绑定的委托数量是否为0。
1 public delegate double Handler(double basicWages); 2 3 public class Manager 4 { 5 public double GetWages(double basicWages) 6 { 7 double totalWages=1.5 * basicWages; 8 Console.WriteLine("Manager's wages is : " + totalWages); 9 return totalWages; 10 } 11 } 12 13 public class Assistant 14 { 15 public double GetWages(double basicWages) 16 { 17 double totalWages = 1.2 * basicWages; 18 Console.WriteLine("Assistant's wages is : " + totalWages); 19 return totalWages; 20 } 21 } 22 23 public class WageManager 24 { 25 private Handler wageHandler; 26 27 //加入观察者
28 public void Attach(Handler wageHandler1) 29 { 30 wageHandler += wageHandler1; 31 } 32 33 //删除观察者
34 public void Detach(Handler wageHandler1) 35 { 36 wageHandler -= wageHandler1; 37 } 38 39 //通过GetInvodationList方法获取多路广播委托列表，如果观察者数量大于0即执行方法
40 public void Execute(double basicWages) 41 { 42 if (wageHandler!=null) 43 if(wageHandler.GetInvocationList().Count() != 0) 44 wageHandler(basicWages); 45 } 46 47 static void Main(string[] args) 48 { 49 WageManager wageManager = new WageManager(); 50 //加入Manager观察者
51 Manager manager = new Manager(); 52 Handler managerHandler = new Handler(manager.GetWages); 53 wageManager.Attach(managerHandler); 54 55 //加入Assistant观察者
56 Assistant assistant = new Assistant(); 57 Handler assistantHandler = new Handler(assistant.GetWages); 58 wageManager.Attach(assistantHandler); 59 60 //同时加入底薪3000元，分别进行计算
61 wageManager.Execute(3000); 62 Console.ReadKey(); 63 } 64 }
最后运行结果与上面的例子相同。
3.5 委托的协变与逆变
在 Framework 2.0 出现之前，委托协变这个概念还没有出现。此时因为委托是安全类型，它们不遵守继承的基础规则。即会这下面的情况：Manager 虽然是 Worker 的子类，但 GetWorkerHander 委托不能直接绑定 GetManager 方法，因为在委托当中它们的返回值 Manager 与 Worker 被视为完全无关的两个类型。
1 public class Worker 2 {.......} 3 public class Manager:Worker 4 {.......} 5 6 class Program 7 { 8 public delegate Worker GetWorkerHandler(int id); 9 public delegate Manager GetManagerHandler(int id); 10 11 public static Worker GetWorker(int id) 12 { 13 Worker worker = new Worker(); 14 .............. 15 return worker; 16 } 17 18 public static Manager GetManager(int id) 19 { 20 Manager manager = new Manager(); 21 .............. 22 return manager; 23 } 24 25 static void Main(string[] args) 26 { 27 GetWorkerHandler workerHandler = new GetWorkerHandler(GetWorker); 28 var worker=workerHandler(1); 29 30 GetManagerHandler managerHandler = new GetManagerHandler(GetManager); 31 var manager = managerHandler(2); 32 Console.ReadKey(); 33 } 34 }
自从Framework 2.0 面试以后，委托协变的概念就应运而生，此时委托可以按照传统的继承规则进行转换。即 GetWorkerHandler 委托可以直接绑定 GetManager 方法。
1 public class Worker 2 {.......} 3 public class Manager:Worker 4 {.......} 5 6 class Program 7 { 8 public delegate Worker GetWorkerHandler(int id); 9 //在 Framework2.0 以上，委托 GetWorkerHandler 可绑定 GetWorker 与 GetManager 两个方法 10 11 public static Worker GetWorker(int id) 12 { 13 Worker worker = new Worker(); 14 return worker; 15 } 16 17 public static Manager GetManager(int id) 18 { 19 Manager manager = new Manager(); 20 return manager; 21 } 22 23 static void Main(string[] args) 24 { 25 GetWorkerHandler workerHandler = new GetWorkerHandler(GetWorker); 26 Worker worker=workerHandler(1); 27 GetWorkerHandler managerHandler = new GetWorkerHandler(GetManager); 28 Manager manager = managerHandler(2) as Manager; 29 Console.ReadKey(); 30 } 31 }
委托逆变，是指委托方法的参数同样可以接收 “继承” 这个传统规则。像下面的例子，以 object 为参数的委托，可以接受任何 object 子类的对象作为参数。最后可以在处理方法中使用 is 对输入数据的类型进行判断，分别处理对不同的类型的对象。
1 class Program 2 { 3 public delegate void Handler(object obj); 4 5 public static void GetMessage(object message) 6 { 7 if (message is string) 8 Console.WriteLine("His name is : " + message.ToString()); 9 if (message is int) 10 Console.WriteLine("His age is : " + message.ToString()); 11 } 12 13 static void Main(string[] args) 14 { 15 Handler handler = new Handler(GetMessage); 16 handler(29); 17 Console.ReadKey(); 18 } 19 }
运行结果
注意：委托与其绑定方法的参数必须一至，即当 Handler 所输入的参数为 object 类型，其绑定方法 GetMessage 的参数也必须为 object 。否则，即使绑定方法的参数为 object 的子类，系统也无法辨认。
3.6 泛型委托
委托逆变虽然实用，但如果都以 object 作为参数，则需要每次都对参数进行类型的判断，这不禁令人感到厌烦。
为此，泛型委托应运而生，泛型委托有着委托逆变的优点，同时利用泛型的特性，可以使一个委托绑定多个不同类型参数的方法，而且在方法中不需要使用 is 进行类型判断，从而简化了代码。
1 class Program 2 { 3 public delegate void Handler<T>(T obj); 4 5 public static void GetWorkerWages(Worker worker) 6 { 7 Console.WriteLine("Worker's total wages is " + worker.Wages); 8 } 9 10 public static void GetManagerWages(Manager manager) 11 { 12 Console.WriteLine("Manager's total wages is "+manager.Wages); 13 } 14 15 static void Main(string[] args) 16 { 17 Handler<Worker> workerHander = new Handler<Worker>(GetWorkerWages); 18 Worker worker = new Worker(); 19 worker.Wages = 3000; 20 workerHander(worker); 21 22 Handler<Manager> managerHandler = new Handler<Manager>(GetManagerWages); 23 Manager manager = new Manager(); 24 manager.Wages = 4500; 25 managerHandler(manager); 26 27 Console.ReadKey(); 28 } 29 }
运行结果
