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在《關(guān)于最近面試的一點(diǎn)感想》一文中，Michael同學(xué)談到他在面試時(shí)詢問(wèn)對(duì)方“delegate在.NET framework1.1,2.0,3.5各可以怎么寫”這個(gè)問(wèn)題。于是乎，有朋友回復(fù)道“請(qǐng)問(wèn)樓主，茴香豆的茴有幾種寫法”，“當(dāng)代孔乙己”，獨(dú)樂(lè)，眾樂(lè)。看了所有的評(píng)論，除了某些朋友認(rèn)為“的確不該不知道這個(gè)問(wèn)題”之外，似乎沒(méi)有什么人在明確支持樓主。
不過(guò)我支持，為什么？因?yàn)槲乙蔡徇^(guò)出這樣的問(wèn)題。
這樣，我們暫且不提應(yīng)聘“高級(jí)開(kāi)發(fā)人員”的人，在“自稱熟悉各版本.NET框架”的前提下，是否應(yīng)該知道這個(gè)答案。我們也暫且不提Michael同學(xué)提問(wèn)的“目的”是什么。老趙就先單獨(dú)針對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行解釋，然后談?wù)勛约簽槭裁磿?huì)提出這個(gè)問(wèn)題吧。
可能有一件事情需要說(shuō)在前面，那就是：委托本身其實(shí)從來(lái)沒(méi)有改變過(guò)，改變的一直都是委托的“寫法”。因此更確切地說(shuō)，改變的只是“編譯器”。而本文所有內(nèi)容都用C#來(lái)實(shí)現(xiàn)，其實(shí)談得也都是C#編譯器本身——但是其實(shí)VB.NET也有變化啊。再由于.NET版本和C#版本的關(guān)系也是非常密切的，因此全文就使用.NET版本進(jìn)行指代了。
.NET 1.x中委托的寫法
委托，如果不追究細(xì)節(jié)，從表面上來(lái)看我們可以將其通俗地理解為一個(gè)安全的“函數(shù)指針”。當(dāng)然，這個(gè)函數(shù)指針其實(shí)也是一個(gè)對(duì)象，有自己的成員，也會(huì)封裝了被調(diào)用方的上下文等等。至于委托的定義和使用方式，則是這樣的：
public delegate int SomeDelegate(string arg1, bool arg2);public static int SomeMethod(string arg1, bool arg2) { return 0; }public class SomeClass{ public int SomeMethod(string a1, bool a2) { return 0; } public event SomeDelegate SomeEvent;}static void Main(string[] args){ SomeClass someClass = new SomeClass(); SomeDelegate someDelegate = new SomeDelegate(someClass.SomeMethod); someClass.SomeEvent += new SomeDelegate(SomeMethod);}
可見(jiàn)，在.NET 1.x中需要使用new DelegateType(...)的方式來(lái)創(chuàng)建一個(gè)委托對(duì)象。不過(guò)，作為委托對(duì)象內(nèi)部的方法它既可以是實(shí)例方法，也可以是靜態(tài)方法。此外，方法只需要匹配委托類型的簽名和返回值即可，方法參數(shù)的名稱不會(huì)成為約束。
嗯，就是這么簡(jiǎn)單。
.NET 2.0中委托的寫法
.NET中的委托引入了范型，且寫法略有簡(jiǎn)化：
public delegate TResult MyFunc<T1, T2, TResult>(T1 a1, T2 a2);public static int SomeMethod(string a1, bool a2) { return 0; }static void Main(string[] args){ MyFunc<string, bool, int> myFunc = SomeMethod;}
在.NET 2.0中，new DelegateType已經(jīng)可以省略，開(kāi)發(fā)人員可以直接將方法賦值給一個(gè)委托對(duì)象的引用。當(dāng)然，這個(gè)改進(jìn)不值一提，.NET 2.0中委托寫法的關(guān)鍵在于引入了“匿名方法”：
public static void TestRequest(string url){ WebRequest request = HttpWebRequest.Create(url); request.BeginGetResponse(delegate(IAsyncResult ar) { using (WebResponse response = request.EndGetResponse(ar)) { Console.WriteLine("{0}: {1}", url, response.ContentLength); } }, null);}
匿名方法，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是內(nèi)聯(lián)在方法內(nèi)部的委托對(duì)象，它的關(guān)鍵便在于形成了一個(gè)閉包（委托執(zhí)行時(shí)所需的上下文）。如上面的代碼中，BeginGetResponse的第一個(gè)參數(shù)（委托）可以直接使用TestRequest方法的參數(shù)url，以及方法內(nèi)的“局部”變量request。如果沒(méi)有匿名函數(shù)這個(gè)特性的話，代碼寫起來(lái)就麻煩了，例如在.NET 1.x中您可能就必須這么寫：
展開(kāi)
折疊public static void TestRequest(string url){ WebRequest request = HttpWebRequest.Create(url); object[] context = new object[] { url, request }; request.BeginGetResponse(TestAsyncCallback, context);}public static void TestAsyncCallback(IAsyncResult ar){ object[] context = (object[])ar.AsyncState; string url = (string)context[0]; WebRequest request = (WebRequest)context[1]; using (WebResponse response = request.EndGetResponse(ar)) { Console.WriteLine("{0}: {1}", url, response.ContentLength); }}
此時(shí)，我們往往會(huì)發(fā)現(xiàn)，開(kāi)發(fā)人員需要花費(fèi)大量的精力，為一小部分代碼維護(hù)一大段上下文。例如在這段代碼中，我們會(huì)將url和request對(duì)象塞入一個(gè)object數(shù)組中，在回調(diào)函數(shù)中再通過(guò)危險(xiǎn)的Cast操作恢復(fù)數(shù)據(jù)。如果您希望“強(qiáng)類型”，那么只能為每個(gè)回調(diào)創(chuàng)建一個(gè)新的上下文對(duì)象，維護(hù)起來(lái)可能更加麻煩——要知道，在并行編程，異步調(diào)用越來(lái)越重要的今天，如果沒(méi)有匿名方法自動(dòng)保留上下文的特性，開(kāi)發(fā)人員會(huì)為這些“額外工作”疲于奔命的。
可能您會(huì)說(shuō)，匿名方法的可讀性不佳，因?yàn)樾枰?ldquo;內(nèi)聯(lián)”。一個(gè)方法中內(nèi)聯(lián)太多，維護(hù)成本就上去了，所以匿名方法并不推薦使用。我想說(shuō)的是，您錯(cuò)了。如果為了可維護(hù)性，要將方法獨(dú)立拆開(kāi)，也可以利用匿名方法的優(yōu)勢(shì)：
public static void TestRequest(string url){ WebRequest request = HttpWebRequest.Create(url); request.BeginGetResponse(delegate(IAsyncResult ar) { TestAsyncCallback(ar, request, url); }, null);}public static void TestAsyncCallback(IAsyncResult ar, WebRequest request, string url){ using (WebResponse response = request.EndGetResponse(ar)) { Console.WriteLine("{0}: {1}", url, response.ContentLength); }}
如果借助.NET 3.5中的Lambda表達(dá)式，代碼可以寫的更簡(jiǎn)單易讀：
public static void TestRequest(string url){ WebRequest request = HttpWebRequest.Create(url); request.BeginGetResponse(ar => TestAsyncCallback(ar, request, url), null);}
匿名方法的作用
千萬(wàn)不要小看匿名方法的作用，有些時(shí)候您認(rèn)為它的作用僅限于上文描述，只是因?yàn)闆](méi)有在某些問(wèn)題上踏前一步。例如，對(duì)于那些只需要“按需創(chuàng)建”，且要“線程安全”的對(duì)象，您會(huì)怎么做呢？沒(méi)錯(cuò)，可以使用Double Check：
private object m_mutex = new object();private bool m_initialized = false;private BigInstance m_instance = null;public BigInstance Instance{ get { if (!this.m_initialized) { lock (this.m_mutex) { if (!this.m_initialized) { this.m_instance = new BigInstance(); this.m_initialized = true; } } } return this.m_instance; }}
嗯，做的很漂亮！那么……這樣的屬性再來(lái)一個(gè)，再來(lái)三個(gè)，再來(lái)五個(gè)呢？可能有些朋友就會(huì)開(kāi)始大段地Copy & Paste，于是錯(cuò)誤便難免了。這里有一件真人真事，以前某位同學(xué)在一堆這樣的代碼中迷茫了，說(shuō)為什么用了這種方法，還是初始化了多次對(duì)象了？檢查了半天沒(méi)有看出問(wèn)題來(lái)。最后發(fā)現(xiàn)，原因是訪問(wèn)了錯(cuò)誤的initialized變量（例如，在某個(gè)應(yīng)該訪問(wèn)artistInitialized的地方訪問(wèn)了articleInitialized）。可惜，大段時(shí)間已經(jīng)被浪費(fèi)了——更糟的是，心情也隨之變差了。
其實(shí)，Copy & Paste很明顯沒(méi)有遵守DRY原則啊。為什么不把它們封裝在一處呢？例如：
展開(kāi)
折疊public class Lazy<T>{ public Lazy(Func<T> func) { this.m_initialized = false; this.m_func = func; this.m_mutex = new object(); } private Func<T> m_func; private bool m_initialized; private object m_mutex; private T m_value; public T Value { get { if (!this.m_initialized) { lock (this.m_mutex) { if (!this.m_initialized) { this.m_value = this.m_func(); this.m_func = null; this.m_initialized = true; } } } return this.m_value; } }}
于是，之前的代碼就可以簡(jiǎn)化成這樣了：
private Lazy<BigInstance> m_lazyInstance = new Lazy<BigInstance>(delegate { return new BigInstance(); });public BigInstance Instance { get { return this.m_lazyInstance.Value; } }
還是太丑，上Lambda表達(dá)式！
private Lazy<BigInstance> m_lazyInstance = new Lazy<BigInstance>(() => new BigInstance());public BigInstance Instance { get { return this.m_lazyInstance.Value; } }
如果沒(méi)有匿名方法，許多容易使用的編程模型和方式都難以開(kāi)展。例如，我們就不會(huì)有CacheHelper，也不會(huì)有AsyncTaskDispatcher（上，下），也很難利用“延遲”所帶來(lái)的便利，更難以出現(xiàn)微軟并行擴(kuò)展、CCR等優(yōu)秀框架。可以這么說(shuō)，如果您不善于使用委托，您如果不知道如何合適地使用匿名方法，您在不自知的情況下可能就已經(jīng)編寫了大量額外的代碼了。
老趙平時(shí)的工作之一，便是為項(xiàng)目提供各種擴(kuò)展API，可以讓程序員們更愉快地進(jìn)行開(kāi)發(fā)工作，得到更好的生產(chǎn)力，讓代碼變得更加美好。如今C#有了匿名方法、Lambda表達(dá)式、表達(dá)式樹(shù)、擴(kuò)展方法等優(yōu)秀的語(yǔ)言特性，真讓我有“如魚(yú)得水”的感覺(jué)。因此，我對(duì)于Java這樣不思進(jìn)取的語(yǔ)言可以說(shuō)深惡痛絕（Java朋友們趕快學(xué)習(xí)Scala吧）。在看閱讀大量Java開(kāi)源項(xiàng)目代碼時(shí)，我常有這樣的感覺(jué)：“如果是C#的話，利用匿名方法，這個(gè)類不就可以不寫，那個(gè)類就可以省略……”。沒(méi)錯(cuò)，為了保留回調(diào)函數(shù)的上下文而創(chuàng)建一些類，對(duì)于C#程序員來(lái)說(shuō)，的確是一件有些不可思議的事情。
至于Lambda表達(dá)式以及其他話題，我們下次再說(shuō)吧。
匿名方法的缺點(diǎn)
匿名方法的優(yōu)勢(shì)在于自動(dòng)形成閉包，而它的缺點(diǎn)也是讓程序員“不自覺(jué)”地創(chuàng)建了閉包，這會(huì)讓某些對(duì)象的生命周期加長(zhǎng)。例如在一開(kāi)始的TestRequest方法中，表面上看起來(lái)url是參數(shù)，request是局部變量，有些朋友可能會(huì)認(rèn)為它們?cè)诜椒ㄍ顺龊缶鸵呀?jīng)準(zhǔn)備回收了。不過(guò)因?yàn)樾纬闪碎]包，url和request已經(jīng)“升級(jí)”為一個(gè)對(duì)象的域變量，它的生命周期延長(zhǎng)了，延長(zhǎng)至回調(diào)函數(shù)執(zhí)行完畢。因此，一不注意可能就會(huì)產(chǎn)生一些莫名其妙的情況。
其實(shí)，這些都是“延遲”所帶來(lái)的陷阱，作為一個(gè)優(yōu)秀的開(kāi)發(fā)人員，除了知道某個(gè)東西的作用和優(yōu)勢(shì)，也要知道它的問(wèn)題，不是嗎？
總結(jié)
您現(xiàn)在還覺(jué)得.NET中的“委托”是一個(gè)簡(jiǎn)單的，只適合“初學(xué)者”，一搜就都知道的概念嗎？
您可能會(huì)說(shuō)“是”，不過(guò)對(duì)我來(lái)說(shuō)這真不簡(jiǎn)單，我也是慢慢才意識(shí)到這些的。雖然關(guān)于委托的大量?jī)?nèi)容可以在互聯(lián)網(wǎng)上搜索而來(lái)，但還是有太多東西是需要在大量編程實(shí)踐中積累下來(lái)的——等一下，這不就是“高級(jí)開(kāi)發(fā)人員”和“初學(xué)者”的主要區(qū)別之一嗎？
嘲笑孔乙己的朋友們，你們?cè)谝晃侗梢?ldquo;茴”的四種寫法的同時(shí)，說(shuō)不定也失去了一個(gè)了解中國(guó)傳統(tǒng)文化的機(jī)會(huì)呢！
剩下的下次再說(shuō)吧，Lambda表達(dá)式還等著我們。
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