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= C#委托与事件 =

== 介绍 ==

'''委托（Delegate）'''和'''事件（Event）'''是C#中实现回调机制和发布-订阅模式的核心概念。委托是一种类型安全的函数指针，允许将方法作为参数传递或存储；事件是基于委托的封装，提供了一种安全的方式来实现观察者模式。理解这两个概念对于开发响应式、松耦合的应用程序至关重要。

=== 核心概念 ===
* '''委托'''：定义方法签名，可以指向任何匹配签名的方法。
* '''事件'''：是委托的封装，限制外部直接操作，仅允许添加/移除订阅者。

== 委托详解 ==

=== 委托声明与使用 ===
委托通过<code>delegate</code>关键字声明，指定方法的返回类型和参数列表。

<syntaxhighlight lang="csharp">
// 声明一个委托类型
public delegate void PrintMessage(string message);

class Program
{
    // 匹配委托签名的方法
    static void DisplayMessage(string text)
    {
        Console.WriteLine($"Message: {text}");
    }

    static void Main()
    {
        // 实例化委托并绑定方法
        PrintMessage printer = DisplayMessage;
        printer("Hello, Delegate!"); // 调用委托
    }
}
</syntaxhighlight>

'''输出：'''
<pre>
Message: Hello, Delegate!
</pre>

=== 多播委托 ===
委托支持多播（组合多个方法），通过<code>+=</code>和<code>-=</code>操作符管理调用列表。

<syntaxhighlight lang="csharp">
PrintMessage multiPrinter = DisplayMessage;
multiPrinter += (string msg) => Console.WriteLine($"Upper: {msg.ToUpper()}");
multiPrinter("Multi-cast");
</syntaxhighlight>

'''输出：'''
<pre>
Message: Multi-cast
Upper: MULTI-CAST
</pre>

== 事件详解 ==

事件是委托的封装，仅允许在声明类内触发，外部只能订阅/取消订阅。

=== 标准事件模式 ===
使用<code>EventHandler</code>委托和继承自<code>EventArgs</code>的参数类。

<syntaxhighlight lang="csharp">
public class TemperatureChangedEventArgs : EventArgs
{
    public double NewTemperature { get; set; }
}

public class Thermostat
{
    // 1. 定义事件
    public event EventHandler<TemperatureChangedEventArgs> TemperatureChanged;

    // 2. 触发事件的方法
    protected virtual void OnTemperatureChanged(double temp)
    {
        TemperatureChanged?.Invoke(this, new TemperatureChangedEventArgs { NewTemperature = temp });
    }

    public void SimulateChange(double newTemp)
    {
        OnTemperatureChanged(newTemp);
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        Thermostat thermostat = new Thermostat();
        // 3. 订阅事件
        thermostat.TemperatureChanged += (sender, e) => 
            Console.WriteLine($"Temperature now: {e.NewTemperature}°C");
        
        thermostat.SimulateChange(23.5);
    }
}
</syntaxhighlight>

'''输出：'''
<pre>
Temperature now: 23.5°C
</pre>

=== 自定义委托事件 ===
不使用<code>EventHandler</code>模板时：

<syntaxhighlight lang="csharp">
public delegate void AlertHandler(string message);

public class SecuritySystem
{
    public event AlertHandler IntrusionDetected;

    public void DetectMotion()
    {
        IntrusionDetected?.Invoke("Motion detected at " + DateTime.Now);
    }
}
</syntaxhighlight>

== 实际应用案例 ==

=== UI开发中的按钮点击 ===
在WPF或WinForms中，按钮点击通过事件处理：

<syntaxhighlight lang="csharp">
button.Click += (sender, e) => 
{
    MessageBox.Show("Button clicked!");
};
</syntaxhighlight>

=== 观察者模式实现 ===
<mermaid>
classDiagram
    class Subject {
        +Attach(Observer o)
        +Detach(Observer o)
        +Notify()
    }
    class ConcreteSubject {
        -state
        +GetState()
        +SetState()
    }
    class Observer {
        <<interface>>
        +Update()
    }
    class ConcreteObserver {
        +Update()
    }
    Subject <|-- ConcreteSubject
    Observer <|-- ConcreteObserver
    ConcreteSubject o-- Observer
</mermaid>

== 高级主题 ==

=== 协变与逆变（C# 4.0+） ===
委托支持泛型类型参数的变体：
* '''协变（out）'''：允许返回派生程度更大的类型
* '''逆变（in）'''：允许参数接受派生程度更小的类型

<math>
\text{协变：} \ \ \ \ Func<Animal> \rightarrow Func<Dog> \\
\text{逆变：} \ \ \ \ Action<Dog> \rightarrow Action<Animal>
</math>

=== 异步事件 ===
使用<code>async/await</code>处理耗时事件：

<syntaxhighlight lang="csharp">
thermostat.TemperatureChanged += async (sender, e) => 
{
    await Task.Delay(1000);
    Console.WriteLine($"Async handling: {e.NewTemperature}");
};
</syntaxhighlight>

== 常见问题 ==

{| class="wikitable"
|-
! 问题 !! 解决方案
|-
| 事件触发为<code>null</code> || 使用<code>?.Invoke()</code>空值检查
|-
| 内存泄漏 || 及时取消订阅（<code>-=</code>）
|-
| 多线程竞争 || 缓存委托引用后调用
|}

== 总结 ==
* 委托是类型安全的回调机制
* 事件是受限的委托，用于实现发布-订阅
* 标准模式使用<code>EventHandler<TEventArgs></code>
* 实际应用于UI交互、观察者模式等场景

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