C#——委托与事件（二）

二、事件详解

事件是基于委托实现的高级机制，常用于发布-订阅模式。它是一种编程方式，让一个对象（发布者）可以通知其他对象（订阅者）某些事情发生。事件最常见的应用场景是
GUI 编程和消息广播。

下面，我们从基础概念开始，结合代码示例，详细说明事件的概念、使用和工作机制。

1. 什么是事件？

事件是对委托的封装，它将方法的调用权交给事件发布者，只有事件发布者才能触发事件，而订阅者可以注册要调用的方法。

事件的核心特点
1.只能触发者调用：外部对象不能直接调用事件，只能注册或取消订阅。
2.基于委托：事件的底层是委托。
3.多播机制：一个事件可以通知多个订阅者。

2. 声明和使用事件

代码示例：按钮点击事件
假设我们模拟一个简单的按钮点击事件：

using System;

class Program
{
    // 定义一个委托作为事件的签名
    public delegate void ClickHandler(string message);

    // 声明一个事件
    public event ClickHandler ButtonClicked;

    static void Main(string[] args)
    {
        var program = new Program();

        // 订阅事件
        program.ButtonClicked += msg => Console.WriteLine($"Subscriber 1 received: {msg}");
        program.ButtonClicked += msg => Console.WriteLine($"Subscriber 2 received: {msg}");

        // 模拟按钮点击，触发事件
        program.OnButtonClick("Button was clicked!");
    }

    // 触发事件的方法
    public void OnButtonClick(string message)
    {
        ButtonClicked?.Invoke(message); // 触发事件，调用订阅者的方法
    }
}

执行流程：
1.ButtonClicked 是一个事件，它可以被订阅（+=）或取消订阅（-=）。
2.当调用 OnButtonClick 方法时，会触发 ButtonClicked 事件。
3.所有订阅了 ButtonClicked 的方法都会被依次调用。

输出：

Subscriber 1 received: Button was clicked!
Subscriber 2 received: Button was clicked!

事件执行流程详解
1. 委托定义

public delegate void ClickHandler(string message);

• 定义了一个委托类型 ClickHandler。
• 它表示一个方法签名：接收一个 string 参数，无返回值。
• 用于指定事件的处理方法的签名，所有订阅事件的方法必须符合这个签名。

2. 事件声明

public event ClickHandler ButtonClicked;

• event 关键字修饰了 ButtonClicked，表明它是一个事件。
• ButtonClicked 使用 ClickHandler 委托类型，表示它只能绑定符合该委托签名的方法。
• 事件的本质：一个多播委托，但只能通过类内部触发，而不能在外部直接调用。
  • 订阅者（外部）：只能使用 += 或 -= 添加或移除方法。
  • 发布者（类内部）：只能使用 Invoke 方法触发事件。

3. 订阅事件

program.ButtonClicked += msg => Console.WriteLine($"Subscriber 1 received: {msg}");
program.ButtonClicked += msg => Console.WriteLine($"Subscriber 2 received: {msg}");

• 使用 Lambda 表达式 订阅事件：
  • 第一个订阅者输出 Subscriber 1 received: {msg}。
  • 第二个订阅者输出 Subscriber 2 received: {msg}。
• += 用于将方法添加到 ButtonClicked 的订阅列表中。
• 订阅者的意义：
  • 这些方法在事件触发时会依次被调用。

4. 触发事件

public void OnButtonClick(string message)
{
    ButtonClicked?.Invoke(message); // 触发事件，调用所有订阅者
}

• 触发逻辑：
  1.ButtonClicked 是一个事件，多播委托的封装。
  2.ButtonClicked?.Invoke(message) 检查事件是否有订阅者（避免空引用异常）。
  3.如果有订阅者，依次调用每个订阅的方法，参数 message 被传递给订阅方法。
• 事件触发者的意义：
  • 在类的内部，事件发布者负责调用事件，通知所有订阅者。
  • 在这个例子中，事件通过 OnButtonClick 模拟按钮点击来触发。

5. 模拟事件触发

program.OnButtonClick("Button was clicked!");

• 调用 OnButtonClick 方法触发事件。
• 所有订阅了 ButtonClicked 的方法会依次被调用。
• 输出结果：

Subscriber 1 received: Button was clicked!
Subscriber 2 received: Button was clicked!

执行流程总结

1. 定义了一个事件 ButtonClicked，基于 ClickHandler 委托。
2. 外部（订阅者）通过 += 订阅了事件。
3. 当 OnButtonClick 方法被调用时，事件 ButtonClicked 被触发，通知所有订阅者。
4. 所有订阅方法被依次调用，处理事件的消息。

事件的作用和特点
1.松耦合：

• 事件机制实现了发布者和订阅者之间的松耦合，发布者无需了解订阅者的具体实现。

2.动态扩展：

• 可以随时通过 += 添加新的订阅者，或通过 -= 移除订阅者。

3.线程安全：

• 使用事件的 Invoke 调用方式，线程安全（如果有空值检查 ?.）。

4.实际应用场景：

• 按钮点击、鼠标移动、数据加载完成等 GUI 应用程序中的典型事件处理场景。

3. 事件的发布-订阅模型

发布者和订阅者

• 发布者：声明事件，并在特定条件下触发事件（如按钮点击）。
• 订阅者：注册对事件的响应逻辑。

示例：多个订阅者响应一个事件

using System;

class Program
{
    public delegate void Notify(string message);
    public event Notify OnEventHappened;

    static void Main(string[] args)
    {
        var program = new Program();

        // 订阅者1
        program.OnEventHappened += msg => Console.WriteLine($"Logger: {msg}");
        
        // 订阅者2
        program.OnEventHappened += msg => Console.WriteLine($"Notifier: {msg}");

        // 发布者触发事件
        program.TriggerEvent("Something happened!");
    }

    public void TriggerEvent(string message)
    {
        Console.WriteLine("Event is about to trigger...");
        OnEventHappened?.Invoke(message); // 触发事件
    }
}

输出：

Event is about to trigger...
Logger: Something happened!
Notifier: Something happened!

4. 事件的语法简化

从 C# 2.0 开始，可以使用内置委托 Action 或 Func，简化事件的声明和使用。

简化代码：

using System;

class Program
{
    // 使用内置委托声明事件
    public event Action<string> OnMessage;

    static void Main(string[] args)
    {
        var program = new Program();

        // 订阅事件
        program.OnMessage += msg => Console.WriteLine($"Received: {msg}");

        // 触发事件
        program.TriggerEvent("Hello, simplified events!");
    }

    public void TriggerEvent(string message)
    {
        OnMessage?.Invoke(message);
    }
}

5. 常见应用场景

1. GUI 编程

• 例如，按钮点击事件（Click）、文本改变事件（TextChanged）。

示例：WPF 中的事件

<Button Content="Click Me" Click="Button_Click" />

对应的 C# 代码：

private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    MessageBox.Show("Button was clicked!");
}

2. 数据变化通知

• 例如 INotifyPropertyChanged 接口，用于通知 UI 数据的变化（MVVM 模式中常见）。
  示例：数据绑定和事件

using System;
using System.ComponentModel;

class ViewModel : INotifyPropertyChanged
{
    private string _name;
    public string Name
    {
        get => _name;
        set
        {
            _name = value;
            OnPropertyChanged("Name");
        }
    }

    public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;

    protected void OnPropertyChanged(string propertyName)
    {
        PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
    }
}

6. 事件的优缺点

优点
1.解耦：发布者和订阅者之间没有强依赖关系。
2.灵活：可以动态添加或移除订阅者。
3.可扩展性强：多个订阅者可同时监听一个事件。
缺点
1.调试复杂：特别是多播事件，订阅者过多时不容易追踪调用链。
2.内存泄漏风险：事件订阅者没有正确移除订阅，可能导致内存泄漏。

总结
事件是委托的高级封装，核心在于解耦和发布-订阅模式。通过事件机制，程序的逻辑更加清晰、模块化，可以轻松应对动态变化的需求