C#委托作用和示例

委托在 C# 中是一种非常重要的特性，具有多种作用和用途。以下是委托的主要作用：

1. 方法作为参数传递

委托允许将方法作为参数传递给其他方法。这使得可以在运行时动态选择要调用的方法，从而实现更灵活的代码设计。

示例代码：

using System;

public class Program
{
    // 定义一个委托类型
    public delegate void Operation(int a, int b);

    public static void Main(string[] args)
    {
        // 使用 Lambda 表达式创建委托实例
        Operation addOperation = (a, b) => Console.WriteLine($"Sum: {a + b}");
        Operation subtractOperation = (a, b) => Console.WriteLine($"Difference: {a - b}");

        // 调用方法并传递委托
        PerformOperation(addOperation, 5, 3); // 输出 Sum: 8
        PerformOperation(subtractOperation, 5, 3); // 输出 Difference: 2
    }

    public static void PerformOperation(Operation op, int x, int y)
    {
        op(x, y); // 调用传入的委托方法
    }
}

运行结果：
 

Sum: 8
Difference: 2
    

说明：
在这个示例中，Operation 委托被定义为接受两个 int 参数的方法。PerformOperation 方法接受一个 Operation 委托作为参数，并调用它。通过传递不同的 Lambda 表达式，可以在运行时选择不同的操作。

2. 事件处理

委托是事件的基础。C# 中的事件使用委托来定义事件处理程序的签名。通过委托，事件可以通知多个订阅者。

示例代码：

using System;

public class Button
{
    // 定义一个委托类型
    public delegate void ClickHandler(int level, string message);
    public event ClickHandler Click; // 定义事件

    public void OnClick()
    {
        Click?.Invoke(1, "Button clicked!"); // 触发事件
    }
}

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        Button button = new Button();
        // 订阅事件
        button.Click += LogMessage;

        // 模拟按钮点击
        button.OnClick(); // 输出 Level: 1, Message: Button clicked!
    }

    public static void LogMessage(int level, string message)
    {
        Console.WriteLine($"Level: {level}, Message: {message}");
    }
}

运行结果：

Level: 1, Message: Button clicked!

说明：
在这个示例中，Button 类定义了一个 Click 事件，使用 ClickHandler 委托。OnClick 方法触发事件，调用所有订阅的处理程序。通过将 Lambda 表达式添加到 Click 事件中，当按钮被点击时，输出相应的消息。

3. 回调机制

委托可以用于实现回调机制，允许在某个操作完成后调用特定的方法。这在异步编程和多线程编程中非常常见。

示例代码：

using System;

public class Program
{
    // 定义一个委托类型
    public delegate void DataProcessedHandler(int level, string message);

    public static void ProcessData(DataProcessedHandler callback)
    {
        // 模拟数据处理
        string result = "Data processed";
        callback(1, result); // 调用回调方法
    }

    public static void Main(string[] args)
    {
        // 将 LogMessage 方法赋值给委托
        DataProcessedHandler logHandler = LogMessage;

        // 调用 ProcessData 方法，传入委托
        ProcessData(logHandler); // 输出 Level: 1, Message: Data processed
    }

    public static void LogMessage(int level, string message)
    {
        Console.WriteLine($"Level: {level}, Message: {message}");
    }
}

运行结果：

Level: 1, Message: Data processed

在这个示例中，ProcessData 方法接受一个 Action<string> 委托作为参数。它模拟数据处理并调用回调方法。通过传递一个 Lambda 表达式，输出处理结果。

4. 实现策略模式

委托可以用于实现策略模式，允许在运行时选择不同的算法或操作。

示例代码：

using System;

public class Program
{
    // 定义一个委托类型
    public delegate void CalculationHandler(int level, string message);

    public static void ExecuteCalculation(CalculationHandler calc, int x, int y)
    {
        // 执行传入的计算策略
        calc(x, $"Calculated value: {x + y}"); // 输出计算结果
    }

    public static void Main(string[] args)
    {
        // 将 LogMessage 方法赋值给委托
        CalculationHandler logHandler = LogMessage;

        // 调用 ExecuteCalculation 方法，传入委托
        ExecuteCalculation(logHandler, 5, 3); // 输出 Level: 5, Message: Calculated value: 8
    }

    public static void LogMessage(int level, string message)
    {
        Console.WriteLine($"Level: {level}, Message: {message}");
    }
}

运行结果：

Level: 5, Message: Calculated value: 8

说明：在这个示例中，ExecuteCalculation 方法接受一个 CalculationHandler 委托作为参数。它执行传入的计算策略，并通过 logHandler 委托输出结果。

5. 多播委托

示例代码：

using System;

public class Program
{
    // 定义一个委托类型
    public delegate void NotifyHandler(int level, string message);

    public static NotifyHandler NotifyAll; // 定义多播委托

    public static void Main(string[] args)
    {
        // 将 LogMessage 方法赋值给多播委托
        NotifyAll = LogMessage;

        // 添加另一个方法到多播委托
        NotifyAll += AnotherLogMessage;

        // 调用多播委托
        NotifyAll(1, "This is a log message with multiple handlers.");
        // 输出 "Level: 1, Message: This is a log message with multiple handlers."
        // 输出 "Another Log - Level: 1, Message: This is a log message with multiple handlers."
    }

    public static void LogMessage(int level, string message)
    {
        Console.WriteLine($"Level: {level}, Message: {message}");
    }

    public static void AnotherLogMessage(int level, string message)
    {
        Console.WriteLine($"Another Log - Level: {level}, Message: {message}");
    }
}

运行结果：

Level: 1, Message: This is a log message with multiple handlers.
Another Log - Level: 1, Message: This is a log message with multiple handlers.

说明：在这个示例中，NotifyHandler 委托被定义为没有返回值的方法。NotifyAll 是一个多播委托，可以指向多个方法。通过将多个方法添加到 NotifyAll，当调用 NotifyAll 时，所有订阅的方法都会被依次执行，输出相应的日志信息。

6. 简化代码

使用委托可以减少代码的复杂性，使代码更易于维护和扩展。通过将方法的实现与调用分离，可以更灵活地管理代码。