微软.NET6开发的C#特性——委托和事件

我是荔园微风，作为一名在IT界整整25年的老兵，看到不少初学者在学习编程语言的过程中如此的痛苦，我决定做点什么，下面我就重点讲讲微软.NET6开发人员需要知道的C#特性，然后比较其他各种语言进行认识。

C#经历了多年发展， 进行了多次重大创新， 大幅优化了开发者的编码体验。在.NET 平台移交给.NET基金会运营后， C#更新的越来越不像原来的C#了，但总体上来说，所有改进依然以优化开发者的编码体验为最终目的。

首先，要记住一张表，如下：

C#版本     发布时间         .NET版本                       VS版本                  CLR版本

C#1.0        2002-2           .NET Framework 1.0     VS.NET 2002      .NET Framework CLR 1.0

C#2.0        2005-11         .NET Framework 2.0     VS2005               .NET Framework CLR 2.0

C#3.0        2006-11         .NET Framework 3.0     VS2008               .NET Framework CLR 2.0 

C#3.0       2007-11          .NET Framework 3.5     VS2008                .NET Framework CLR 2.0 

C#4.0       2010-4           .NET Framework 4.0     VS2010                .NET Framework CLR 4.0

C#5.0       2012-2           .NET Framework 4.5     VS2012               .NET Framework CLR 4.0

C#6.0       2015-7           .NET Framework 4.6      VS2015              .NET Framework CLR 4.0

C#7.0       2016-8           .NET Framework 4.6.2    VS2017(v15)     .NET Framework CLR 4.0

C#7.1       2017-4           .NET Framework 4.7      VS2017(v15.3)   .NET Framework CLR 4.0

C#7.2       2017-10         .NET Framework 4.7.1   VS2017(v15.5)    .NET Framework CLR 4.0

C#7.3       2018-4           .NET Framework 4.7.2   VS2017(v15.8)   .NET Framework CLR 4.0

C#8.0       2019-4           .NET Framework 4.8    VS2019(v16.3)    .NET Framework CLR 4.0

C#8.0       2019-9           .NETCore 3.0                 VS2019(v16.4)    .NETCore CLR 3.0       

C#9.0       2020-11          .NET 5.0                        VS2019(v16.8)    .NET CLR 5.0           

C#10.0     2021-11          .NET 6.0                        VS2022(v17)       .NET CLR 6.0 

看完这张表，我真的是很感慨，从测试版开始，我居然陪伴着.NET和C#走过了二十多年，我不知道有没有微软公司的人在看这篇文章，如果有的话，不知道我这样的二十多年的.NET和C#程序员有没有机会去微软中国和微软亚洲研究院的总部去参观一下，去坐一坐，并作一下技术交流。二十多年了，人生又有几个二十多年啊。

.NET平台是基于IL中间语言的应用运行环境，面向对象语言C#是平台的主要开发语言。除此之外还有同样面向对象的C++/CLI。C++/CLI主要用于和原生C++交互，在.NET平台中仅支持Windows系统。

C#和.NET平台本来是微软为了与Java平台竞争而打造的，C#在设计时充分总结了Java的经验教训，解决了大量Java的基本设计缺陷。本着为一线开发者谋实惠的宗旨，C#设计了大量能减轻开发者的编写负担、容易理解且安全高效的实用功能。为了尽可能降低因安全措施导致性能大幅下降的影响，C#还在有限的情况下保留了C/C++语言的部分语法和功能。到了.NET时代，微软依然在运行时(Runtime)和语言两边同时进行着优化。

随着上世纪九十年代Java的发布，软件公司和开发者开始感受到基于虚拟机的托管语言所带来的好处，微软也不甘示弱，在2001年发布了.NET Framework平台和C#。提供了完整的基础面向对象支持。

委托

委托可以说是C#的一个强大特性。委托这个概念其实是来源于C语言的函数指针，又在面向对象的方面里完成了升级。C语言的函数指针能完成各种非常有效的功能，最典型的就是回调函数，可以说事件驱动的图形界面编程的基石就是函数指针。但是C语言的函数指针可能会导致各种bug，甚至黑客入侵时很多时候也是瞄着函数指针下手。

因为C语言从不验证函数指针所指向的函数。C#开发团队深知函数指针的重要性，必须想办法控制住函数指针，否则后患无穷，因此最终诞生了委托。

委托本身也是一种类型，但是和结构体一样，有专门的定义语法。在方法声明头部的返回类型之前加上访问修饰和delegate关键字就能完成委托类型的定义。委托类型的所有成员都统一由编译器生成。委托是面向对象的函数指针，可以同时保持对方法和目标对象的引用。同时委托又是强类型的，会严格验证所引用的方法签名和委托支持的签名是否兼容。

微软又设计了多播委托，可以让一个委托对象同时引用多个方法，调用委托就能同时调用引用的所有方法，如果多播委托有返回值，只有最后一个委托的返回值有效。实际上所有自定义委托类都隐式派生自多播委托类，继承路径为： System.Object→System.Delegate→System.MulticastDelegate→各种自定义委托

而Java在面对函数指针时选择了删除函数指针。但这个功能本身是非常有必要的，怎么办呢？最后Java选择了用接口去模拟函数指针的功能，并取名叫函数式接口。但是接口不是专门为函数指针设计的，接口的“兼取”导致了函数指针的语义被接口掩盖了。

一个合格的函数式接口只能声明一个方法，但只声明了一个方法的接口却不一定是函数式接口。接口的冗长语法也让实现函数指针的功能变得非常麻烦，这一点稍微对比一下WinForm和安卓的事件处理器的模板代码就能看出来。

虽然后来Java8增加了Lambda表达式和方法引用功能，在一定程度上对代码有所简化，但C#在更早之前就增加了Lambda表达式功能并进行了持续更新。

C#、C和Java的委托定义语法的示例代码如下所示。

(1)C#

namespace Example
{
    public delegate string MyDelegate(string str1, string str2);
 
　　class Program
　　{
    　　public static void Main(string[] args)
　　    {
        　　MyDelegate func1;
　　    }
    }
}

(2) C

//直接声明函数指针变量
char*(*func)(char* str1, char* str2);
 
//先定义函数指针类型，再声明变量
typedef char* (*MyDelegate)(char* str1, char* str2);
MyDelegate func1;

从对比中可以看出C#的委托定义语法和C还是很像的。

(3)Java

package com. example. coredx. practice;
 
@FunctionalInterface
public interface MyDelegate{
　　String function(String str1, String str2);
}

Java中的 FunctionalInterface注解从 Java 8开始才有，之前的版本中只要接口中只定义一个方法即可，无法单纯从代码上分辨是函数式接口还是普通接口。

事件

事件是和委托配合使用的，为了确保使用事件的代码不会有意无意地调用或破坏委托，C#设计了事件。事件有点类似于属性，能确保只允许外部代码订阅或取消订阅事件，只允许类的内部成员调用触发。没有委托的Java自然无此问题。

C#的事件的示例代码如下：
 

using System;
 
namespace Example
{
　　//定义事件参数
　　public class MyEventArgs ： EventArgs
   {
　　　　private DateTime striggeredTime;
　　    private string smessage;
 
    　　public DateTime TriggeredTime
    　　{
　　    　　get {return striggeredTime;}
        }
 
     　　public string Message
        {
　　    　　get {return smessage};
     　　}
　　
      　public MyEventArgs(string message)
    　　{
　　    　　smessage= message;
       　　 striggeredTime= DateTime. Now;
        }
    }
 
　　//定义事件处理委托
　　public delegate void MyEventHandler(object sender, MyEventArgs args);
　　
　　class Program
　　{
　　　　private static MyEventHandler smyEventHandler;
 
    　　//定义事件订阅访问器
　　　　public static event MyEventHandler MyEvent
   　　{
　　　     add { smyEventHandler += value; }
       　　remove { smyEventHandler -= value;}
       }
 
　　   //用简化语法定义事件订阅访问器
　　   public static event MyEventHandler MyEvent2;
　　
　　   public static void Main(string[] args)
　　   {
　　  　　if (smyEventHandler != null) smyEventHandler. Invoke (null,new MyEventArgs("程序已启动。")；
         if (MyEvent2 != null) MyEvent2.Invoke(null, new MyEventArgs("程序已启动。"))；
       }
    }
}

从上面中可以看出C#的event关键字实际上是在类中定义事件处理委托的注册和取消访问器，本质上还是方法，事件本身还是靠委托实现的。也正是因为事件只允许进行注册和取消注册，因此可以避免外部代码有意或无意地调用事件处理委托误触发事件或直接通过赋值破坏事件处理委托。

上面代码中的“object sender, MyEventArgs args”是微软推荐的事件处理模式， WinForm控件的大多数事件都是按照这个模式设计的。其中sender表示引发事件的对象，args表示事件携带的数据。

作者简介：荔园微风，1981年生，高级工程师，浙大工学硕士，软件工程项目主管，做过程序员、软件设计师、系统架构师，早期的Windows程序员，Visual Studio忠实用户，C/C++使用者，是一位在计算机界学习、拼搏、奋斗了25年的老将，经历了UNIX时代、桌面WIN32时代、Web应用时代、云计算时代、手机安卓时代、大数据时代、ICT时代、AI深度学习时代、智能机器时代，我不知道未来还会有什么时代，只记得这一路走来，充满着艰辛与收获，愿同大家一起走下去，充满希望的走下去。