c# desktop. Занятие 06

Темы лекции: Делегаты, события, анонимные методы.

Практическое задание: Делегаты, события, анонимные методы.

Тренер: Игорь Шкулипа, к.т.н.

Платформа .Net и язык программирования C#.

Занятие 6

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 2

Делегаты

Делегаты являются ссылками на методы, инкапсулирующими настоящиеуказатели и предоставляющими удобные сервисы для работы с ними.Ссылки представляют собой объекты соответствующего типа. Вседелегаты являются объектами типа System.Delegate илиSystem.MulticastDelegate, который является наследником первого.

[SerializableAttribute]

[ClassInterfaceAttribute(ClassInterfaceType.AutoDual)]

[ComVisibleAttribute(true)]

public abstract class Delegate : ICloneable, ISerializable

[SerializableAttribute]

[ComVisibleAttribute(true)]

public abstract class MulticastDelegate : Delegate

Делегаты обеспечивают, поддерживаемый языком, механизм определенияи выполнения обратных вызовов.

В С++ есть аналог делегатов – это указатели на функции.

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa


Создание и использование делегатов

public delegate double SomeDelegate(double x, double y);

Встречая такую конструкцию, компилятор автоматически генерируеткласс-наследник MulticastDelegate, автоматически реализуя всенеобходимые методы. В частности, метод Invoke(), который, по сути, иявляется вызовом делегата.

К делегатам можно привязывать как статичные методы класса, так иметоды конкретного экземпляра.

На практике, вызов делегата подобен вызову обычной функции.

public delegate Complex ComplAction(Complex c);

static void Main(string[] args)

{

Complex cc1 = new Complex(1, 2);


ComplAction[] ca = new ComplAction[2];

ca[0] = cc1.Add;

ca[1] = cc1.Sub;

Console.WriteLine(ca[0](cc2).ToString());

Console.WriteLine(ca[1](cc2).ToString());

}



Класс Complex и объявление делегата

public class Complex : IComparable

{

public double Re { get; set; }

public double Im { get; set; }

// ... Конструкторы

public Complex Add(Complex right)

{

return new Complex(this.Re + right.Re, this.Im + right.Im);

}

public Complex Sub(Complex right)

{

return new Complex(this.Re - right.Re, this.Im - right.Im);

}

public void Print()

{

Console.WriteLine(this.ToString());

}

// Полное описание класса см. Презентацию № 3.

}



Цепочки делегатовЦепочка делегатов позволяет создавать связный список делегатов так, чтобы, при

вызове первого делегата из списка, вызывались все остальные последовательно.

Для управления цепочками делегатов, класс System.Delegate предоставляетследующие методы:

1. Для группирования делегатов в цепочки используется метод Combine()

public class Delegate: ICloneable, ISerializable

{

public static Delegate Combine(Delegate[] );

public static Delegate Combine(Delegate first, Delegate second);

}

2. Для удаления делегата из списка служат методы Remove и RemoveAll

public class Delegate: ICloneable, ISerializable

{

public static Delegate Remove(Delegate source, Delegate value );

public static Delegate RemoveAll(Delegate source, Delegate value );

}

Так же, для цепочек делегатов перегружены операции сложения (+) и вычитания (-),обеспечивающие добавление и удаление делегата из списка.



Использование цепочек делегатов

public delegate void ComplPrint();

class Program

{


{




ComplPrint[] cp = new ComplPrint[3];

cp[0] = cc1.Print;

cp[1] = cc2.Print;

cp[2] = cc3.Print;

ComplPrint chainedDelegates = cp[0] + cp[1] + cp[2];

chainedDelegates();

Console.ReadKey();

}

}

}

1+i2

2+i3

3+i4



Итерация по цепочкам делегатов

Если требуется вызвать конкретный делегат из цепочки, или вызвать все делегаты вопределенной последовательности, то для этого, класс Delegate предоставляетметод GetInvocationList(), который возвращает массив делегатов из цепочки.

public delegate void ComplPrint();

class Program {


{




ComplPrint[] cp = new ComplPrint[3];

cp[0] = cc1.Print;

cp[1] = cc2.Print;

cp[2] = cc3.Print;

ComplPrint chainedDelegates = cp[0] + cp[1] + cp[2];

Delegate[] delegateList = chainedDelegates.GetInvocationList();

for (int i = delegateList.Length - 1; i >= 0; i--) {

((ComplPrint)delegateList[i])();

}

Console.ReadKey();

}

}

3+i4

2+i3

1+i2



Делегаты открытого экземпляраДелегаты открытого экземпляра (несвязанные делегаты) используются, когда необходимо,

чтобы делегат представлял метод определенного экземпляра, но вызывать этот методможно на целой коллекции экземпляров.

Класс MethodInfo выявляет атрибуты метода и обеспечивает доступ к его метаданным.

using System.Reflection;

public delegate void PrintAllComplex(Complex c);

class Program {

static void Main(string[] args) {

Complex cc1 = new Complex(1, 2); Complex cc2 = new Complex(2, 3);


List<Complex> cl = new List<Complex>();

cl.Add(cc1); cl.Add(cc2); cl.Add(cc3);

// Создаем делегат открытого эезкмпляра

MethodInfo mi =

typeof(Complex).GetMethod("Print",

BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance);

PrintAllComplex openDelegate =

(PrintAllComplex)Delegate.CreateDelegate(typeof(PrintAllComplex), mi);

foreach (var c in cl) {

openDelegate(c);

}

Console.ReadKey();

}

}

1+i2

2+i3

3+i4



Паттерн проектирования «Мост»

Используется для того, чтобы разделять абстракцию и реализацию так,чтобы они могли изменяться независимо.



Реализация. Классы реализаторов с общим интерфейсом

public interface Iimplementor {

void Operation();

}

class Implementor1 : Iimplementor {

void IImplementor.Operation() {

Console.WriteLine("Implementor 1");

}

}

class Implementor2 : Iimplementor {

void IImplementor.Operation() {

Console.WriteLine("Implementor 2");

}

}



Класс-абстракция

class Abstraction

{

protected IImplementor implementor;

public Abstraction() { }

public void SetImplementor(IImplementor implementor)

{

this.implementor = implementor;

}

public void Operation()

{

implementor.Operation();

}

}



Использование моста

class Program

{


{

Abstraction abstr = new Abstraction();

abstr.SetImplementor(new Implementor1());

abstr.Operation();

abstr.SetImplementor(new Implementor2());

abstr.Operation();

Console.ReadKey();

}

}

Результат:Implementor 1

Implementor 2



События

События позволяют классу или объекту уведомлять другие классы илиобъекты о возникновении каких-либо ситуаций. Класс, отправляющий(или вызывающий) событие, называется издателем, а классы,принимающие (или обрабатывающие) событие, называютсяподписчиками.

В C# в приложении Windows Forms или веб-приложении пользовательподписывается на события, вызываемые элементами управления,такими как кнопки и поля со списками.

С точки зрения синтаксиса объявления, события – это, по сути,сокращение, которое избавляет от необходимости ручного созданияцепочек делегатов и регистрации делегатов в цепочках.

Делегат – указатель на метод.Событие – указатель на несколько методов.



Свойства событий

События имеют следующие свойства:

• Издатель определяет момент вызова события, подписчикиопределяют предпринятое ответное действие.

• У события может быть несколько подписчиков. Подписчикможет обрабатывать несколько событий от нескольких издателей.

• События, не имеющие подписчиков, никогда не возникают.

• Обычно события используются для оповещения о действияхпользователя, таких как нажатия кнопок или выбор меню и ихпунктов в графическом пользовательском интерфейсе.

• Если событие имеет несколько подписчиков, то при еговозникновении происходит синхронный вызов обработчиковсобытий.

• В библиотеке классов .NET Framework в основе событий лежитделегат EventHandler и базовый класс EventArgs.



Пример: класс аргументов события

public class OnPowerOnArgs : EventArgs

{

public string DisplayText

{

get;

private set;

}

public OnPowerOnArgs(string strText)

{

DisplayText = strText;

}

}



Класс-издатель события

public class UserInterface

{

public event EventHandler<OnPowerOnArgs> OnPowerOn;

public UserInterface()

{

OnPowerOn += HandlePowerOn;

}

public void InitiatePowerOn(object sender, OnPowerOnArgs args)

{

OnPowerOn.Invoke(sender, args);

}

protected void HandlePowerOn(object sender, OnPowerOnArgs args)

{

Console.WriteLine(sender.ToString()+": "+args.DisplayText);

}

}



Класс-подписчик

public class User

{


{

UserInterface ui = new UserInterface();

ui.InitiatePowerOn

("Vasiliy Pupkin", new OnPowerOnArgs("Power On"));

Console.ReadKey();

}

}

Vasiliy Pupkin: Power On



Паттерн Chain of Responsibility

Паттерн Chain of Responsibility позволяет избежать жесткойзависимости отправителя запроса от его получателя, при этомзапрос может быть обработан несколькими объектами.Объекты-получатели связываются в цепочку. Запроспередается по этой цепочке, пока не будет обработан.

Вводит конвейерную обработку для запроса с множествомвозможных обработчиков.

Объектно-ориентированный связанный список с рекурсивнымобходом.



Общая схема паттерна

Клиент

Обработчик 1



Обработчик ...

Обработчик n



Реализация цепочки. Классы событий

public abstract class IEvent{

public string EventType { get; set; }

}

class Event1 : IEvent {

public Event1() { EventType = "Event1"; }

}



}



}



}



}



}



Базовый класс-обработчикpublic abstract class BaseHandler {

public BaseHandler() { Next = null; }

public virtual void Handle(IEvent ev) {

if (PrivateEvent.EventType == ev.EventType)

{

Console.WriteLine("{0} successfully handled", PrivateEvent.EventType);

} else {

Console.WriteLine("Sending event to next Handler...");

if (Next != null)

Next.Handle(ev);

else

Console.WriteLine("Unknown event. Can't handle.");

}

}

protected void SetNextHandler(BaseHandler newHandler) {

Next = newHandler;

}

protected BaseHandler Next { get; set; }

protected IEvent PrivateEvent { get; set; }

}



Классы-обработчики

class Handler5 : BaseHandler {

public Handler5() {

PrivateEvent = new Event5(); Next = null;

} }


public Handler4() {

PrivateEvent = new Event4(); Next = new Handler5();

} }


public Handler3() {


} }


public Handler2() {


} }


public Handler1() {


} }



Класс тестового приложенияpublic class ChainApplication {

public ChainApplication() {

eventHandler = new Handler1(); Rand = new Random();

}

public void Run(int EventCount) {

for (int i = 0; i < EventCount; i++) {

HandleEvent(GenerateRandomEvent());

} }

private void HandleEvent(IEvent ev) {

eventHandler.Handle(ev);

}

private IEvent GenerateRandomEvent() {

IEvent result;

switch (Rand.Next(1,6)) {

case 0: result = new Event1(); break; case 1: result = new Event2(); break;

case 2: result = new Event3(); break; case 3: result = new Event4(); break;

case 4: result = new Event5(); break; default: result = new Event6(); break; }

Console.WriteLine("Generated event: {0}", result.EventType);

return result; }

private BaseHandler eventHandler;

private Random Rand;

}



Результат цепочки ответственностей

class Program

{


{

ChainApplication app = new ChainApplication();

app.Run(3);

Console.ReadKey();

}

}

Результат:Generated event: Event4

Sending event to next Handler...



Event4 successfully handled

Generated event: Event6






Unknown event. Can't handle.

Generated event: Event5





Event5 successfully handled



Паттерн «Стратегия»

Паттерн Стратегия (Strategy) предназначен для определениясемейства алгоритмов и инкапсуляции каждого из них иобеспечения их взаимозаменяемости.

Переносит в отдельную иерархию классов все детали, связанныес реализацией алгоритмов.



Пример

public abstract class IStrategy

{

public abstract void Use();

protected void WakeUp() { Console.WriteLine("Wake up."); }

protected void Shower() { Console.WriteLine("Take shower."); }

protected void Dress() { Console.WriteLine("Dress."); }

protected void GoToBusStop() { Console.WriteLine("Go to bus stop."); }

protected void Wait() { Console.WriteLine("Wait."); }

protected void Arrive() { Console.WriteLine("Arrive."); }

protected void DoWork() { Console.WriteLine("Do work."); }

protected void DoExercises() { Console.WriteLine("Do exercises."); }

protected void Walk() { Console.WriteLine("Walk."); }

protected void GoOut() { Console.WriteLine("Go out."); }

protected void GoToPark() { Console.WriteLine("Go to park."); }

}



Классы конкретных стратегий

class GoToWorkStrategy : Istrategy {

public override void Use()

{

WakeUp(); Shower(); Dress(); GoOut();

GoToBusStop(); Wait(); Arrive(); DoWork();

}

}

class GoWalkStrategy : Istrategy {


{

GoOut(); GoToPark(); Walk();

}

}

class GoToGymStrategy : Istrategy {


{

GoOut(); GoToBusStop(); Arrive(); DoExercises();

}

}



Клиент стратегий

public abstract class IStrategyClient

{

public abstract void UseStrategy();

public void SetStrategy(IStrategy st) { strategy = st; }

protected IStrategy strategy;

}

class StrategyClient1 : IStrategyClient

{

public StrategyClient1() { }

public override void UseStrategy()

{

strategy.Use();

}

}



Использование стратегий

class Program

{


{

IStrategyClient stClient = new StrategyClient1();

stClient.SetStrategy(new GoToWorkStrategy());

stClient.UseStrategy();

Console.WriteLine();

stClient.SetStrategy(new GoToGymStrategy());


Console.WriteLine();

stClient.SetStrategy(new GoWalkStrategy());


Console.ReadKey();

}

}

Wake up.

Take shower.

Dress.

Go out.

Go to bus stop.

Wait.

Arrive.

Do work.

Go out.

Go to bus stop.

Arrive.

Do exercises.

Go out.

Go to park.

Walk.



Анонимные методы

Новый класс стратегий:

public delegate void StrategyDelegate();

public abstract class IStrategyClient

{

public abstract void UseStrategy();

public StrategyDelegate Strategy { get; set; }

}

class StrategyClient1 : IStrategyClient

{

public StrategyClient1() { }

public override void UseStrategy()

{

Strategy();

}

}



Использование анонимных методовclass Program

{


{

IStrategyClient stClient = new StrategyClient1();

IStrategy goWork = new GoToWorkStrategy();

IStrategy goGym = new GoToGymStrategy();

IStrategy goWalk = new GoWalkStrategy();

stClient.Strategy = delegate {

Console.WriteLine("Anonymous Method:");

goWork.Use();

Console.WriteLine(); };




goGym.Use(); Console.WriteLine(); };




goWalk.Use(); Console.WriteLine(); };


Console.ReadKey();

}

}

Anonymous Method:

Wake up.

Take shower.

Dress.

Go out.

Go to bus stop.

Wait.

Arrive.

Do work.

Anonymous Method:

Go out.

Go to bus stop.

Arrive.

Do exercises.

Anonymous Method:

Go out.

Go to park.

Walk.



Расширяющие методы

Расширяющие методы (методы расширения) позволяют "добавлять" методы всуществующие типы без создания нового производного типа, перекомпиляции илииного изменения исходного типа.

Расширяющие методы являются особым видом статического метода, но онивызываются, как если бы они были методами экземпляра в расширенном типе. Дляклиентского кода, написанного на языках C#, нет видимого различия междувызовом метода расширения и вызовом методов, фактически определенных в типе.

public static class MyExtensions

{

public static int WordCount(this String str)

{

return str.Split(new char[] { ' ', '.', '?' },

StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries).Length;

}

}

Методы расширения определяются как статические методы, но вызываются спомощью синтаксиса обращения к методу экземпляра. Их первый параметропределяет, с каким типом оперирует метод, и перед параметром идетмодификатор this. Методы расширения находятся в области действия, только еслипространство имен было явно импортировано в исходный код с помощьюдирективы using.



Пример расширяющих методов

public static class ExtensionMethods

{

public static double Angle(this Complex compl)

{

if ((compl.Re == 0) && (compl.Im >= 0)) {

return Math.PI / 2;

}

if ((compl.Re == 0) && (compl.Im < 0)) {

return 3 * Math.PI / 2;

}

return Math.Atan(compl.Im / compl.Re);

}

}

class Program

{


{

Complex c1 = new Complex(1,2);

Console.WriteLine(c1);

double angle = c1.Angle();

Console.WriteLine(angle);

Console.ReadKey();

}

}



Шаблон проектирования «Visitor»

Паттерн Visitor определяет операцию, выполняемую на каждомэлементе из некоторой структуры без изменения классов этихобъектов.

• Паттерн Visitor определяет операцию, выполняемую на каждомэлементе из некоторой структуры. Позволяет, не изменяя классыэтих объектов, добавлять в них новые операции.

Применение расширяющих методов значительно упрощает реализациюэтого паттерна.



Классы «компонентов»

public class SomeClass1

{

public SomeClass1(int c) { SomeProperty1 = c; }

public int SomeProperty1 { get; set; }

}


{



}


{



}



Класс-посетитель

public static class Visitor

{

public static void Visit(this SomeClass1 sc1)

{

Console.WriteLine(sc1.SomeProperty1);

}


{


}


{


}

}



Использование

class Program

{


{

SomeClass1 c1 = new SomeClass1(1);



c1.Visit(); c2.Visit(); c3.Visit();

Console.ReadKey();

}

}

1

2

3



Лабораторная работа № 6. Делегаты, события

Используя класс «Квадратная матрица» из лабораторной работы №3,реализовать тестовое приложение «Матричный калькулятор».

Добавить к классу расширяющие методы транспонирования матрицы инахождения следа матрицы (сумма диагональных элементов).

Создать делегат на основе анонимного метода приведения матрицы кдиагональному виду.

Реализовать меню для управления вычислений на основе делегатов сиспользованием паттерна проектирования «Цепочка ответственности».


c# desktop. Занятие 06

Education