LINQ自學筆記-打地基-具名委派

DAY 6

分享一些學習心得系列第 6 篇

vb c# linq delegate

smartleos

2012-09-29 13:23:51

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要用 LINQ ，一定要知道什麼是委派。要了解委派到應用委派，則一定要從基礎模式學起，才會融會貫通！本篇將說明 .Net 委派的最基本模式：具名委派。
自學筆記這系列是我自己學習的一些心得分享，歡迎指教。這系列的分享，會以 C# + 我比較熟的 Net 3.5 環境為主。
另外本系列預計至少會切成【打地基】和【語法應用】兩大部分做分享。打地基的部分，講的是 LINQ 的組成元素，這部分幾乎和 LINQ 無關，反而是 C# 2.0、C# 3.0 的一堆語言特性，例如：型別推斷、擴充方法、泛型、委派等等，不過都會把分享的範圍限制在和 LINQ 應用有直接相關功能。
PS. LINQ 自學筆記幾乎所有範例，都可直接複製到 LINQPad 4 上執行（大多是用 Statements 和 Program 模式）。因為它輕巧好用，功能強大，寫範例很方便，請大家自行到以下網址下載最新的 LINQPad：http://www.LINQpad.net/。
委派（deletate）其實也是類別，只是它是一種特殊的類別。
多特殊？委派類別在宣告的同時，就必須要定義好此委派類別中【唯一】的方法簽章（方法回傳值和方法參數的組合）。是的，最特殊的地方就是每個委派類別只有一個方法，不能自訂其他額外的成員，不像一般類別要多少成員屬性、方法、欄位，都可以自由定義。委派類別還有一個特性，它是屬於「密封」（sealed）類別，也就是無法被繼承。

委派的用途是什麼？我個人最喜歡的解釋是，委派可以讓我們把一個流程中某個部分之邏輯，留給呼叫者決定，例如：我建立一個訂單匯出Excel的功能，但是匯出那些欄位，由呼叫者決定。另外我也會這樣解釋：我只宣告有一件事情要做，但是這件事情誰做、怎麼做，由呼叫端和邏輯端處理。換言之，其實整個委派應該要切成宣告端、邏輯端、呼叫端三個面向來看：

宣告端：定義委派結構。
邏輯端：設定執行細節。
呼叫端：負責建立宣告和邏輯連接關係，並引動（Invoke）委派以執行邏輯端所設定之執行細節。

特別要注意一個限制：要和委派建立關係的方法，其方法簽章必須和委派宣告時的方法簽章相符，否則編譯會出錯。

PS. 這個限制有彈性，但正常情況下不會用到，有興趣的人可以閱讀 MSDN：http://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/ms173174(v=vs.90).aspx

以下我設計一個情境，讓大家更容易了解委派的概念。
我是一間豪宅的新到任管家（女僕比較吸引人，但是我不想反串咩），主人交代我房子裡不可以有蟲出沒，看到蟲就火掉我。身為專業管家，我當然要先準備好蟲出沒的應變措施：當我發現房子裡有蟲出沒，我就要找除蟲高手來殺蟲，這樣就搞定啦。翻譯為程式碼如下：

//具名委派 
//宣告端 - 豪宅主人交代房子裡不能有蟲，不然就火掉我，所以我要先準備好蟲出沒的應變措施，也就是要除蟲： 
public delegate string 除蟲(string 蟲); 
public class 豪宅 { 
    public void 蟲出沒(除蟲 人){ 
        Console.WriteLine(人("蟑螂")); 
    }
}
//邏輯端 - 執行業務的人 
public class 除蟲高手 { 
    public string 噴藥(string 蟲)  { 
        return "噴殺蟲劑讓 " + 蟲 + " 掛點。\n"; 
    } 
}
//呼叫端 - 這是管家 
void Main()  { 
  豪宅 白宮 = new 豪宅(); 
  除蟲高手 高手 = new 除蟲高手(); 
  除蟲 除蟲的人 = new 除蟲(高手.噴藥); 
  白宮.蟲出沒(除蟲的人); 
}
//輸出：噴殺蟲劑讓 蟑螂 掛點。

透過情境來對照程式碼，應該就清楚多了吧。宣告端定義一個除蟲的委派，然後也定義了什麼時間點（蟲出沒）要使用這個委派，邏輯端則定義了除蟲的實際執行方法，但兩者並無關係，所以最後需要由呼叫端將兩邊串連起來，並在正確的時間點，也就是蟲出沒的時候，引動這個委派作業。

接下來繼續說故事囉，因為豪宅中窗明几淨，無蟲也無塵，相信主人一定非常滿意，但是主人外出遊玩回來，一定會肚子餓，所以我必須在主人肚子餓時叫人備餐，而且主人愛喝湯，所以除了主食一定要有湯品：

//具名委派 
//宣告端 - 幫主人備餐 
public delegate void 備餐(); 
public class 豪宅主人 { 
    public void 肚子餓(備餐 人){ 
        人(); 
    } 
} 
//邏輯端 - 執行業務的人 
public class 廚師{ 
    public void 烤牛排(){ 
        Console.WriteLine("牛排烤好了"); 
    } 
    public void 煮雞湯(){ 
        Console.WriteLine("雞湯煮好了"); 
    } 
    public void 炒飯(){ 
        Console.WriteLine("蛋炒飯完成"); 
    } 
} 
//呼叫端 - 這是管家 
void Main()  { 
  豪宅主人 主人 = new 豪宅主人(); 
  廚師 阿達師 = new 廚師(); 
  備餐 主食 = new 備餐(阿達師.烤牛排); 
  備餐 湯品 = new 備餐(阿達師.煮雞湯); 
  備餐 主食加湯品 = 主食 + 湯品; 
  主人.肚子餓(主食加湯品); 
} 
/* 輸出： 
雞湯煮好了 
牛排烤好了 
*/

這裡和前面有些不同囉，因為主人要吃主食和湯品，所以「備餐」委派在程式中被 new 了兩次，然後再用另一個「備餐」委派把它們串連起來。這個方式的專有名詞叫：多點傳送（multicasting），也就是委派一經叫用時，可以呼叫多個方法，只要使用加法或加法指派運算子 ('+' 或 '+=') 加入兩個委派即可。所以上述第三個委派也可以省掉改以主食委派用「+=」運算子把湯品委派串連起來：

void Main()  { 
  豪宅主人 主人 = new 豪宅主人(); 
  廚師 阿達師 = new 廚師(); 
  備餐 主食 = new 備餐(阿達師.烤牛排); 
  備餐 湯品 = new 備餐(阿達師.煮雞湯); 
  //備餐 主食加湯品 = 主食 + 湯品;  <--被註解囉 
  主食 += 湯品;  //改用主食委派 +=  串接湯品委派 
  主人.肚子餓(主食); 
}

那多點傳送委派時，委派的方法調用順序為何？答案是依加入的順序，依序引動。

那怎麼移除已經加入多點傳送委派的方法呢？答案是使用遞減或遞減指派運算子（'-' 或 '-='）即可：

void Main()  { 
  豪宅主人 主人 = new 豪宅主人(); 
  廚師 阿達師 = new 廚師(); 
  備餐 主食 = new 備餐(阿達師.烤牛排); 
  備餐 湯品 = new 備餐(阿達師.煮雞湯); 
  備餐 飯= new 備餐(阿達師.炒飯); 
  //備餐 主食加湯品 = 主食 + 湯品;  <--被註解囉 
  主食 += 湯品;  //改用主食委派 +=  串接湯品委派 
  主食 += 飯; 
  主食 -= 湯品;  //用 –= 運算子把湯品移出多點傳送委派的方法清單中 
  主人.肚子餓(主食); 
}
/* 輸出： 
牛排烤好了
蛋炒飯完成 
*/

PS. 多點傳送委派是繼承自 MulticastDelegate，其為 System.Delegate 的子類別，所以我們不用特別宣告為 MulticastDelegate 即可使用。

以上是 .Net 1.0/1.1 時，使用委派的寫法，也是委派最基本的模式，後續 .Net 2.0 的匿名委派、.Net 3.5 的通用委派、Lambda 運算式，都是從這個基本模式出發、簡化而成，所以本篇文章請朋友一定要先了解，閱讀後續文章才不會很卡。