C# 事件

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维特根斯坦率

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分类专栏：上位机软件开发文章标签： C# 事件 event 委托 delegate 软件开发

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/sc_1313/article/details/144923974

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上位机软件开发专栏收录该内容

12 篇文章

订阅专栏

事件（event）让类或对象具备在某件感兴趣的事发生时通知其他类或对象的能力，触发事件的类（让事件发生的类）叫做发布者（publisher），处理事件的类叫做订阅者（subscriber）。
在这里插入图片描述
举个例子，闻鸡起舞，这个成语中有两个对象，鸡和祖逖。凌晨1-3点，鸡开始第一次的啼叫，祖逖听到鸡叫声立马起床开始舞剑。鸡是事件的发布者，当时间到了凌晨1-3点时，鸡叫事件发生了，而祖逖的行为和鸡叫这个事件之间存在着订阅关系（祖逖在心里告诉自己，只要我听到鸡叫声了，就赶紧起床舞剑）。因此，鸡叫时间一发生，就会向祖逖发出通知信号，祖逖接收到了信号，就会采取相应的行动。

需要注意的是：

1.祖逖的行为和鸡叫这个事件之间需要有订阅关系。也就是说，因为有订阅关系，所以鸡叫的发生才会让祖逖舞剑。而如果是狗叫，祖逖并不会因此舞剑。
2.一个发布者–>多个订阅者。不光是祖逖听到鸡叫会起床舞剑，邻居家听到鸡叫也可以采取相应行动，比如赶集。
3.多个发布者–>一个订阅者。祖逖不光听到自家的鸡叫起床舞剑，听到别人家的鸡叫也会起床舞剑。

在这里插入图片描述

1、事件模型的5个组成部分

事件的拥有者（event source）。也就是Publisher。
事件成员（event）。事件是隶属于发布者的，比如公司上市这个事件是隶属于公司主体的，没有公司何谈公司上市？
事件的订阅者（响应者）。也就是Subscriber。
事件处理器（event handler）。是订阅者的一个成员函数，本质上是一个回调函数。所谓函数，就是用来执行特定功能的代码块；而回调函数，就是在程序需要的时候会去调用，不需要的时候不去调用的函数。当Publisher没有向Subscriber发通知时，回调函数不会执行，一旦Publisher向Subscriber发通知，回调函数立马执行。
事件订阅（subscribe）。将事件和事件处理器联系起来，本质上是一种以委托类型为基础的约定。

2、使用内置委托类型声明事件

.net framework中提供了内置委托类型EventHandler和EventHandler<TEventArgs>。EventHandler用来声明不包含事件参数的事件，EventHandler<TEventArgs>用来声明包含事件参数的事件。事件参数是事件发生时，发布者会向订阅者发送的数据。比如闻鸡起舞这个事件的发生，鸡并没有向祖逖发送任何信息，发送了也听不懂哈哈，因为鸡叫本身已经能说明所有问题，不需要额外的信息了。再比如手机收到信息了，手机铃声响这个事件会向人发送通知的同时还会发送信息（事件参数），铃声只是提醒人看手机，信息才是关键，所以在这个事件中需要有事件参数。

2.1 `EventHandler`

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Chicken chicken = new Chicken();
            People zuDi = new People();
            chicken.Crow += zuDi.Action;
            chicken.StartCrow();
            Console.ReadLine();
        }
    }

    class Chicken
    {
        public event EventHandler Crow;

        public void StartCrow()
        {
            Console.WriteLine("koke-kokko");
            OnCrow(EventArgs.Empty);
        }

        protected virtual void OnCrow(EventArgs e)
        {
            Crow?.Invoke(this,e);
        }
    }

    class People
    {
        public void Action(object sender, EventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("I get up.");
            Console.WriteLine("I started practicing my sword.");
        }
    }
}

/*
Outputs:
koke-kokko
I get up.
I started practicing my sword.
*/

这个例子是对闻鸡起舞的实现，Chicken类是对发布者的实现，包含使用event关键字声明的内置委托类型的事件，以及触发事件。

+=：建立事件和事件处理器之间的订阅关系。
-=：取消事件和事件处理器之间的订阅关系。

为什么要取消事件和事件处理器之间的订阅关系？防止内存泄漏。事件订阅者持有对事件发布者的引用，当订阅者订阅了一个事件时，事件发布者会将订阅者添加到其事件订阅者列表中。这意味着，只要事件发布者存在，订阅者对象就不会被垃圾回收器回收，即使订阅者对象本身不再被其他部分的代码引用。
在这里插入图片描述

比如，在这样一个软件中，有很多可以点击的按钮，每个按钮点击后会产生不同的效果。整个窗体就是一个发布者，而每个按钮是一个订阅者，如果我们每次点击完按钮产生相应效果后，不取消按钮和窗体之间的订阅关系，那么随着我们点击的按钮越来越多，内存中需要存储越来越多这样的订阅关系，而这种订阅关系并不会自动清除掉，除非我们将软件关闭，也就是发布者被干掉了。因此不及时取消订阅很容易导致内存泄漏。

Crow?.Invoke(this,e);

着重说一下这行代码，为什么要加?，以及传入的参数this有什么用？

2.1.1 ？

这里的?是可空类型修饰符，考虑一种情况：将事件处理器订阅事件的这行代码注释掉，然后将可空类型修饰符删掉，这个时候再运行代码。

在这里插入图片描述

会报错，“未将对象引用设置到对象的实例”，我们知道，Invoke方法是委托用来间接调用函数的（C# 委托），由于我们将chicken.Crow += zuDi.Action;注释掉了，也就是说，委托是null，没有引用到任何实例对象，就会报错了。当没有任何的事件处理器订阅事件时，处于代码的健壮性考虑，我们会加上可空类型修饰符，避免出现这种报错。通过使用?，C#在调用Invoke方法之前，会先检查Crow是否为空，如果为空，就不会去调用Invoke方法，从而避免了空引用异常。

在这里插入图片描述我们也可以显式地对Crow是否为空进行判断。

if(Crow != null)
{
	Crow.Invoke(this, e);
}

2.1.2 this

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Chicken chicken = new Chicken();
            chicken.Name = "BigChicken";
            People zuDi = new People();
            chicken.Crow += zuDi.Action;
            chicken.StartCrow();
            Console.ReadLine();
        }
    }

    class Chicken
    {
        public event EventHandler Crow;
        public string Name { get; set; }
        public void StartCrow()
        {
            Console.WriteLine("koke-kokko");
            OnCrow(EventArgs.Empty);
        }

        protected virtual void OnCrow(EventArgs e)
        {
            Crow?.Invoke(this, e);
        }
    }

    class People
    {
        public void Action(object sender, EventArgs e)
        {
            if(sender != null)
            {
                Chicken chicken = sender as Chicken;
                Console.WriteLine("I hear the {0} is crowing.",chicken.Name);
                Console.WriteLine("I get up.");
                Console.WriteLine("I started practicing my sword.");
            }
        }
    }
}

/*
Outputs:
koke-kokko
I hear the BigChicken is crowing.
I get up.
I started practicing my sword.
*/

this代表的是Chicken的实例。假设这样一种情况，祖逖现在只有在听到BigChicken这一只鸡叫，才会起床舞剑，也就是说，任何其他的鸡叫，祖逖都不会做出反应，那么这个时候，就需要能在事件处理器中判断是哪一个对象触发的事件。sender是对this的引用。
在这里插入图片描述

2.1.3 使用匿名函数和lamda表达式

2.1.3.1 匿名函数

为了使程序更简洁，我们可以使用匿名函数或lamda表达式来完成订阅者的功能。

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Chicken chicken = new Chicken();
            chicken.Crow += delegate (object sender, EventArgs e)
            {
                Console.WriteLine("I get up.");
                Console.WriteLine("I started practicing my sword.");
            };
            chicken.StartCrow();
            Console.ReadLine();
        }
    }

    class Chicken
    {
        public event EventHandler Crow;

        public void StartCrow()
        {
            Console.WriteLine("koke-kokko");
            OnCrow(EventArgs.Empty);
        }

        protected virtual void OnCrow(EventArgs e)
        {
            Crow?.Invoke(this, e);
        }
    }
}

2.1.3.2 lamda表达式

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Chicken chicken = new Chicken();
            chicken.Crow += (sneder, e) =>
            {
                Console.WriteLine("I get up.");
                Console.WriteLine("I started practicing my sword.");
            };
            chicken.StartCrow();
            Console.ReadLine();
        }
    }

    class Chicken
    {
        public event EventHandler Crow;

        public void StartCrow()
        {
            Console.WriteLine("koke-kokko");
            OnCrow(EventArgs.Empty);
        }

        protected virtual void OnCrow(EventArgs e)
        {
            Crow?.Invoke(this, e);
        }
    }
}

2.1.4 异常处理

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Bell bell = new Bell();
            Teather teather = new Teather();
            Student student = new Student();
            bell.Ring += teather.Action;
            bell.Ring += student.Action;
            bell.BellRing();
            Console.ReadLine();
        }
    }

    class Bell
    {
        public event EventHandler Ring;

        public void BellRing()
        {
            Console.WriteLine("Ding!Dang!");
            OnRing(EventArgs.Empty);
        }

        protected virtual void OnRing(EventArgs e)
        {
            Ring?.Invoke(this,e);
        }
    }

    class Teather
    {
        public void Action(object sender, EventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("I walked into the classroom.");
        }
    }

    class Student
    {
        public void Action(object sender, EventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("I settled into my seat.");
        }
    }
}

/*Outputs：
Ding!Dang!
I walked into the classroom.
I settled into my seat.
*/

上课铃声响起，老师走进教室，学生在座位上坐好。这个例子中一个事件的发布者对应着两个订阅者。如果老师这个订阅者发生异常，我们来看看程序的运行结果。
在这里插入图片描述
程序直接抛出异常，这就意味着，不仅老师的事件处理函数无法执行，学生的事件处理函数也无法执行。
当多个订阅者订阅发布者的消息时，一个订阅者出现错误，会导致后面所有的订阅者都无法接收到消息，因此为了避免这种情况的发生，需要进行异常处理。

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Bell bell = new Bell();
            Teather teather = new Teather();
            Student student = new Student();
            bell.Ring += teather.Action;
            bell.Ring += student.Action;
            bell.BellRing();
            Console.ReadLine();
        }
    }

    class Bell
    {
        public event EventHandler Ring;

        public void BellRing()
        {
            Console.WriteLine("Ding!Dang!");
            OnRing(EventArgs.Empty);
        }

        protected virtual void OnRing(EventArgs e)
        {
            Ring?.Invoke(this, e);
        }
    }

    class Teather
    {
        public void Action(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                //Console.WriteLine("I walked into the classroom.");
                throw new Exception("Teacher throw an exception.");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine("Exception caught: {0}", ex.Message);
            }
        }
    }

    class Student
    {
        public void Action(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                Console.WriteLine("I settled into my seat.");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine("Exception caught: {0}", ex.Message);
            }
        }
    }
}

/*Outputs：
Ding!Dang!
Exception caught: Teacher throw an exception.
I settled into my seat.
*/

这样，哪怕老师的事件处理函数抛出异常，也不会影响学生的事件处理函数正常执行。

2.2 `EventHandler<TEventArgs>`

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Phone phone = new Phone();
            People people = new People();
            phone.MessageReceived += people.Action;
            phone.ReceiveMessage();
            Console.ReadLine();
        }
    }

    class MessageReceivedEventArgs:EventArgs
    {
        public string Message { get; }
        public MessageReceivedEventArgs(string message)
        {
            Message = message;
        }
    }

    class Phone
    {
        public event EventHandler<MessageReceivedEventArgs> MessageReceived;
        public void ReceiveMessage()
        {
            Console.WriteLine("Ding,Ding,Ding.");
            MessageReceivedEventArgs message = new MessageReceivedEventArgs("Hello,World!");
            OnMessageReceived(message);
        }

        protected virtual void OnMessageReceived(MessageReceivedEventArgs e)
        {
            MessageReceived?.Invoke(this, e);
        }
    }

    class People
    {
        public void Action(object sender, MessageReceivedEventArgs e)
        {
            string message = e.Message;
            Console.WriteLine("I receive the mesage.");
            Console.WriteLine("The message is: {0}", message);
        }
    }
}

/*Outputs:
Ding,Ding,Ding.
I receive the mesage.
The message is: Hello,World!
*/

3、使用自定义委托类型声明事件

3.1 事件的完整声明

namespace ConsoleApp1
{
    public delegate void DingEventHandler(Phone phone, DingEventArgs e);

    public class DingEventArgs:EventArgs
    {
        public string Message { get; set; }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Phone phone = new Phone();
            People people = new People();
            phone.Ding += new DingEventHandler(people.Action);
            DingEventArgs e = new DingEventArgs();
            e.Message = "Hello,World!";
            phone.MessageReceived(e);
            Console.ReadLine();
        }
    }

    public class Phone
    {
        private DingEventHandler dingEventHandler;
        public string ID { get; }
        public Phone()
        {
            ID = "123456";
        }
        public event DingEventHandler Ding
        {
            add
            {
                this.dingEventHandler += value;
            }
            remove
            {
                this.dingEventHandler -= value;
            }
        }

        public void MessageReceived(DingEventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("Ding,Ding!");
            Console.WriteLine("Here comes the message.");
            OnDing(e);
        }

        protected virtual void OnDing(DingEventArgs e)
        {
            this.dingEventHandler?.Invoke(this, e);
        }
    }

    public class People
    {
        public void Action(Phone phone, DingEventArgs e)
        {
            string id = phone.ID;
            string message = e.Message;
            Console.WriteLine("I receive message: [{0}], from {1}",message,id);
        }
    }
}

/*Outputs:
Ding,Ding!
Here comes the message.
I receive message: [Hello,World!], from 123456
*/

以上是事件声明的完整形式，它能够让我们理解事件运行的本质原理。都说事件是基于委托的，那委托究竟在事件中是怎么发挥作用的呢？
我们知道，委托相当于C++中的函数指针，也就是对函数的引用，我们可以通过调用委托实例的方法，来间接调用委托所引用的函数，而不是直接去调用函数，这样做的好处是，可以将函数封装在委托中，把函数以参数的形式进行传递，也可以将函数赋值给一个变量。参见C# 委托。

public delegate void DingEventHandler(Phone phone, DingEventArgs e);

这行代码定义了一个委托类型。

private DingEventHandler dingEventHandler;

这行代码定义了一个委托类型的私有字段。

public event DingEventHandler Ding
{
	add
    {
    	this.dingEventHandler += value;
    }
    remove
    {
    	this.dingEventHandler -= value;
    }
}

这段代码是对事件的定义，使用event关键字定义一个委托类型的事件。通过add和remove访问器，来将委托和函数绑定在一起，以及取消绑定，value是上下文关键字，代表传进来的函数（方法）。

// this.dingEventHandler += value;
this.dingEventHandler += new DingEventHandler(value);

其实，下面的代码才是完整的表达方式，这一步的过程是：将value所代表的函数封装到DingEventHandler委托中。
在这里插入图片描述

this.dingEventHandler?.Invoke(this, e);

这一行代码是通过委托实例的Invoke方法，来间接调用它所引用的函数。

phone.Ding += new DingEventHandler(people.Action);

这一行代码看似是将函数和事件建立联系，实际上是将函数封装到委托中。
还有一点值得一提，委托的签名必须和函数的签名保持一致。

3.2 事件的简化声明

namespace ConsoleApp1
{
    public delegate void DingEventHandler(Phone phone, DingEventArgs e);

    public class DingEventArgs:EventArgs
    {
        public string Message { get; set; }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Phone phone = new Phone();
            People people = new People();
            phone.Ding += people.Action;
            DingEventArgs e = new DingEventArgs();
            e.Message = "Hello,World!";
            phone.MessageReceived(e);
            Console.ReadLine();
        }
    }

    public class Phone
    {
        public string ID { get; }
        public Phone()
        {
            ID = "123456";
        }
        public event DingEventHandler Ding;

        public void MessageReceived(DingEventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("Ding,Ding!");
            Console.WriteLine("Here comes the message.");
            OnDing(e);
        }

        protected virtual void OnDing(DingEventArgs e)
        {
            Ding?.Invoke(this, e);
        }
    }

    public class People
    {
        public void Action(Phone phone, DingEventArgs e)
        {
            string id = phone.ID;
            string message = e.Message;
            Console.WriteLine("I receive message: [{0}], from {1}",message,id);
        }
    }
}

事件的简化声明省略了委托字段的显式定义，以及add和remove访问器。实际上，尽管我们没有显式地将这些代码写出来，但是编译器在背后仍然会生成这些代码。
我们使用C#的反编译器看看具体情况。
将程序丢进去。

在这里插入图片描述

可见，反编译的结果中包含了私有的委托字段，以及add和remove访问器。
所以，事件的简化声明是C#为我们提供的语法糖，它让我们能够以更简单的方式、更少的代码来声明事件。但是如果我们不了解事件的完整声明的话，我们很容易误以为事件就是一个委托类型的字段，实际上并不是。

4、委托和事件的区别

委托和事件的关系，类似于字段和属性的关系。C# 类（二）——成员：字段、属性、方法、事件。

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Student stu = new Student();
            stu.Age = 15;
            Console.WriteLine(stu.Age);
            Console.ReadLine();
        }
    }

    class Student
    {
        private int age;
        public int Age { get; set; }
    }
}

我们知道，出于数据安全的考虑，字段的访问级别我们一般设置为private，也就是只可以在类内访问，而不能在类外访问，在类外通过访问属性来间接访问字段。属性将字段进行封装，保护了数据安全。实际上，如果我们把字段的访问级别改为public，然后删掉属性，并不改变代码的运行结果，但是会给代码带来潜在的风险。

class Student
{
	public int age;
}

同样地，事件也是对委托的一种封装，事件的引入不允许在类外直接访问委托类型的字段（private），而只能通过事件（public）来间接访问委托。

在这里插入图片描述

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Bell bell = new Bell();
            Teather teather = new Teather();
            Student student = new Student();
            bell.Ring += teather.Action;
            bell.Ring += student.Action;
            bell.BellRing();
            Console.ReadLine();
        }
    }

    class Bell
    {
        public EventHandler Ring;

        public void BellRing()
        {
            Console.WriteLine("Ding!Dang!");
            OnRing(EventArgs.Empty);
        }

        protected virtual void OnRing(EventArgs e)
        {
            Ring?.Invoke(this, e);
        }
    }

    class Teather
    {
        public void Action(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                throw new Exception("Teacher throw an exception.");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine("Exception caught: {0}", ex.Message);
            }
        }
    }

    class Student
    {
        public void Action(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                Console.WriteLine("I settled into my seat.");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine("Exception caught: {0}", ex.Message);
            }
        }
    }
}

将代码中的event关键字删掉，代码功能由原来的委托类型事件的声明，变成了委托类型字段的声明。再次运行代码，发现运行结果并不会改变。这样的改动将委托直接暴露在了类外，给程序带来了潜在的风险。

在这里插入图片描述

比如，我们可以在类外直接调用委托的Invoke方法，这样的结果是，铃声还没有响，老师就走进教室了，学生也需要在位置上坐好，这就不符合代码逻辑了。

在这里插入图片描述

而如果我们使用的是事件的话，在类外根本就不允许有这种操作，这个时候我们想要触发事件，只能通过调用bell.BellRing();方法，而如果我们想直接通过事件来调用Invoke方法，编译器会报错事件"Bell.Ring"只能出现在+=或-=的左边，编译器压根就不允许我们有这种操作。

5、事件的作用

事件的封装性使得事件的触发逻辑和订阅者列表被封装在类内部，外部代码不能直接调用事件，也不能直接访问事件的订阅者列表，从而提高了代码的安全性和稳定性。

松耦合：程序设计的一大原则是“高内聚，低耦合”，事件让发布者和订阅者之间以一种松耦合的方式联系起来，发布者不需要知道订阅者是谁，订阅者也不需要知道发布者是谁，只要订阅者的事件处理函数签名满足发布者中委托类型字段的签名，就可以形成订阅关系。
灵活性：以动态调用和可扩展的方式对一件事情做出响应。动态调用指的是，当感兴趣的事情发生时，事件被触发，发布者通知订阅者采取行动；而如果感兴趣的事情没有发生，那么发布者和订阅者都保持沉默状态。可扩展指的是，我们如果想要增加订阅者列表，无需对发布者代码进行任何修改，只需要确保事件处理函数签名正确即可。
发布者-订阅者模式。