// Протокол событий на базе интерфейса.
class Car {
…
// Эта машина работает или нет?
bool carIsDead;
public void Accelerate(int delta) {
// Если машина 'сломалась', отправить событие Exploded
// каждому приемнику.
if (carIsDead) {
foreach(IEngineEvents e in clientSinks) e.Exploded("Извините, машина сломалась…");
} else {
currSpeed += delta;
// Отправка события AboutToBlow.
if (10 == maxSpeed – currSpeed) {
foreach(IEngineEvents e in clientSinks) е.AboutToBlow("Осторожно! Могу сломаться!");
}
if (currSpeed ›= maxSpeed) carIsDead = true;
else Console.WriteLine(" tCurrSpeed = {0} ", currSpeed);
}
}
}
Вот подходящий программный код клиента, в котором используется интерфейс обратного вызова для отслеживания событий Car.
// Создание машины и мониторинг событий.
public class CarApp {
static void Main(string[] args) {
Console.WriteLine("*** Интерфейсы и контроль событий ***");
Car cl = new Car("SlugBug", 100, 10);
// Создание объекта-приемника.
CarEventSink sink = new CarEventSink();
// Передача Car ссылки на приемник.
cl.Advise(sink);
// Ускорение (вызывает наступление событий).
for (int i = 0; i ‹ 10; i++) cl.Accelerate(20);
// Разрыв связи с источником событий.
cl.Unadvise(sink);
Console.ReadLine();
}
}
На рис. 8.1 показан конечный результат работы этого основанного на интерфейсе протокола событий.
Рис. 8.1. Основанный на интерфейсе протокол событий
Обратите внимание на то, что метод Unadvise() позволяет вызывающей стороне селективно отключаться от источника событий. Здесь перед выходом из Main() вызывается Unadvise(), хотя, строго говоря, это и не обязательно. Но предположим, что приложение должно зарегистрировать два приемника, динамически отключить их по очереди в процессе выполнения, а затем продолжить работу.
static void Main(string[] args) {
Console.WriteLine("***** Интерфейсы и контроль событий *****");
Car cl = new Car("SlugBug", 100, 10);
// Создание двух объектов.
Console.WriteLine("***** Создание приемников *****");
CarEventSink sink = new CarEventSink("Первый приемник");
CarEventSink myOtherSink = new CarEventSink("Второй приемник");
// Передача приемников объекту Car.
Console.WriteLine("n***** Отправка приемников в Car *****");
cl.Advise(sink);
cl.Advise(myOtherSink);
// Ускорение (при этом генерируются события).
Console.WriteLine("n***** Ускорение *****");
for (int i = 0; i ‹ 10; i++) cl.Accelerate(20);
// Отключение первого приемника событий.
Console.WriteLine("n***** Отключение первого приемника *****");
cl.Unadvise(sink);
// Новое ускорение (теперь вызывается только myOtherSink).
Console.WriteLine("n***** Снова ускорение *****);
for(int i = 0; i ‹ 10; i++) cl.Accelerate(20);
// Отключение второго приемника событий.
Console.WriteLine("n***** Отключение второго приемника *****");
Console.ReadLine();
}
Интерфейсы событий могут быть полезны и тем, что они могут использоваться с любыми языками и любыми платформами (.NET, J2EE или какими-то иными), поддерживающими программирование на основе интерфейсов. Однако "официальный" протокол событий задает платформа .NET. Чтобы понять внутреннюю архитектуру обработки событий, мы начнем с обсуждения роли типа делегата.
Исходный код. Проект EventInterface размещен в подкаталоге, соответствующем главе 8.
Тип делегата .NET
Перед тем как дать формальное определение делегата .NET, давайте обсудим соответствующие перспективы. В Windows API для создания объектов, называемых функциями обратного вызова, предполагается использовать указатели функций (подобные указателям C). Используя обратный вызов, программисты могут создавать функции, возвращающие информацию другим функциям в приложении в ответ на их вызов.
Проблема стандартных функций обратного вызова, подобных C, заключается в том, что такие функции, по сути, мало отличаются от простой ссылки на адрес в памяти. В идеале функции обратного вызова могли бы содержать дополнительную обеспечивающую безопасность информацию о числе (и типах) параметров и возвращаемом значении для соответствующего метода. К сожалению, для традиционных функций обратного вызова это не так, и, как вы можете догадаться, (именно это часто оказывается причиной дефектов, которые проявляются в среде выполнения и которые трудно устранить.
Тем не менее, возможность обратного вызова является полезной. В .NET Framework обратный вызов поддерживается» и соответствующие функциональные возможности реализуются с помощью более безопасных методов делегата, что обеспечивает более совершенный объектно-ориентированный подход. В сущности, делегат - это обеспечивающий типовую безопасность объект, указывающий на другой метод или, возможно, несколько методов в приложении, которые могут быть вызваны с помощью делегата позже. Точнее, тип делегата хранит три следующих элемента информации:
• имя метода, к которому должен обращаться вызов;
• аргументы метода (если таковые имеются);
• возвращаемое значение метода (если таковое предполагается).
Замечание. В отличие от указателей функций C(++), делегаты .NET могут указывать на статические методы и на методы экземпляра.
После создания делегата и получения вышеуказанной информации делегат может динамически в среде выполнения вызывать методы, на которые он указывает. Вы убедитесь, что в .NET Framework каждый делегат .NET (в том числе и ваши пользовательские делегаты) автоматически наделяется способностью вызывать свои методы синхронно или асинхронно. Это очень упрощает задачи программирования, поскольку позволяет вызвать метод во вторичном потоке выполнения без явного создания объекта Thread и управления им вручную. Мы рассмотрим асинхронное поведение типов делегата в ходе нашего исследования пространства имен System.Threading в главе 14.
Определение делегата в C#
Чтобы создать делегат в C#, вы должны использовать ключевое слово delegate. Имя делегата может быть любым. Однако делегат должен соответствовать методу, на который этот делегат будет указывать. Предположим, например, что нам нужно создать делегат с именем BinaryOp, который сможет указывать на любой метод, возвращающий целое число и имеющий целочисленные входные параметры.
// Этот делегат может указывать на любой метод,
// принимающий два целых значения
// и возвращающий целое значение.
public delegate int BinaryOp(int x, int y);
При обработке типов делегата компилятор C# автоматически генерирует изолированный класс, являющийся производным от System.MulticastDelegate. Этот класс (вместе с базовым классом System.Delegate) обеспечивает делегату необходимую инфраструктуру, позволяющую поддерживать список методов, которые должны быть вызваны позднее. Например, если рассмотреть содержимое делегата BinaryOp с помощью ildasm.exe, вы увидите элементы, показанные на рис. 8.2.
Рис. 8.2. Ключевое слово delegate в C# представляет изолированный тип, производный от System.MulticastDelegate
Как видите, генерируемый здесь класс BinaryOp определяет три открытых метода. Метод Invoke() можно назвать главным, поскольку он используется для синхронного вызова методов, поддерживаемых типом делегата, и синхронность здесь означает то, что вызывающая сторона для продолжения работы должна ожидать завершения вызова. Весьма странным кажется тот факт, что синхронный метод Invoke() в C# нельзя вызвать непосредственно. Чуть позже будет продемонстрировано, как Invoke() вызывается опосредованно с помощью соответствующей синтаксической конструкции.
Методы BeginInvoke() и EndInvoke() обеспечивает возможность асинхронного вызова текущего метода во вторичном потоке выполнения. Если у вас есть опыт работы с многопоточными приложениями, вы должны знать, что одной из главных причин, по которым разработчики создают вторичные потоки, является вызов методов, для выполнения которых требуется много времени. И хотя библиотеки базовых классов .NET предлагают целое пространство имен (System.Threading), специально предназначенное для решения задач многопоточного программирования, с помощью делегатов соответствующие функциональные возможности использовать проще.
Но откуда компилятор "знает", как определять методы Invoke(), BeginInvoke() и EndInvoke()? Чтобы понять суть процесса, рассмотрим пример автоматически генерируемого типа класса BinаrуОр (полужирным шрифтом здесь обозначены элементы, заданные определяемым типом делегата).
