C#委托基础：谈委托和接口

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第一篇，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

class User  
{  
    public string Name { get; set; }  

    public string Password { get; set; }  
}  

class UserService  
{  
    public void Register(User user)  
    {   
        if (user.Name == "Kirin")  
        {  
            Log("注册失败，已经包含名为" + user.Name + "的用户");  
        }  
        else 
        {  
            Log("注册成功！");  
        }  
    }  

    privte void Log(string message)  
    {  
        Console.WriteLine(message);  
    }  
}  

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

class Program  
{  
    static void Main(string[] args)  
    {  
        User user = new User { Name = "Kirin", Password = "123" };  
        UserService service = new UserService();  
        service.Register(user);  
        Console.ReadLine();  
    }  
} 

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。

interface ILog  
{  
    void Log(string message);  
}  

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。

class ConsoleLog : ILog  
{  
    public void Log(string message)  
    {  
        Console.WriteLine(message);  
    }  
}  

class TextLog : ILog  
{  
    public void Log(string message)  
    {  
        using (StreamWriter sw = File.AppendText("log.txt"))  
        {  
            sw.WriteLine(message);  
            sw.Flush();  
            sw.Close();  
        }  
    }  
}  

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

class UserService  
{  
    public ILog LogStrategy { get; set; }  

    public UserService()  
    {  
        LogStrategy = new ConsoleLog();  
    }  

    public void Register(User user)  
    {   
        if (user.Name == "Kirin")  
        {  
            LogStrategy.Log("注册失败，已经包含名为" + user.Name + "的用户");  
        }  
        else 
        {  
            LogStrategy.Log("注册成功！");  
        }  
    }  
}  

客户端代码变为如下形式。

class Program  
{  
    static void Main(string[] args)  
    {  
        User user = new User { Name = "Kirin", Password = "123" };  
        UserService service = new UserService { LogStrategy = new TextLog() };  
        service.Register(user);  
        Console.ReadLine();  
    }  
} 

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

class TextBoxLog : ILog  
{  
    private TextBox textBox;  

    public TextBoxLog(TextBox textBox)  
    {  
        this.textBox = textBox;  
        this.textBox.Multiline = true;  
    }  

    public void Log(string message)  
    {  
        textBox.AppendText(message);  
        textBox.AppendText(Environment.NewLine);  
    }  
}  

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？

1. 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，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。

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。

class UserService  
{  
    public Log LogDelegate { get; set; }  


    // …  
}  

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。

static void LogToConsole(string message)  
{  
    Console.WriteLine(message);  
}  

static void LogToTextFile(string message)  
{   
    using (StreamWriter sw = File.AppendText("log.txt"))  
    {  
        sw.WriteLine(message);  
        sw.Flush();  
        sw.Close();  
    }  
}  

客户端声明UserService的代码变为

static void Main(string[] args)  
{  
    User user = new User { Name = "Kirin", Password = "123" };  
    UserService service = new UserService();  
    service.LogDelegate = LogToConsole;  
    service.LogDelegate += LogToTextFile;  
    service.Register(user);  

    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。