{ Snake @ NET } 废寝忘食的程序工作者.

用接口与委托的常用方法来谈二者的区别

早先的一篇文章让我与几个朋友引发了一些讨论,大部分都在谈论的表达能力的问题,于是我在这一篇重整语言,并且将二者的部分通用方法列举出来再次试图表明他们的区别.希望我这次的行文会更容易让人接受一些.废话不多说,正题开始.

1. 困惑

接口与委托之所以出现混淆,是因为二者都能影响某一个方法的执行结果或执行过程,写一个极为简单的例子就能看出他们的相似:

public class DeleTest
{
	public DeleTest(decimal a, decimal b)
	{
		this.a=a;
		this.b=b;
	}
	private decimal a,b;
	//这是一个通过传递一个Func<T1,T2,TResult>委托来计算值的方法.
	public decimal Calculate(Func<decimal, decimal, decimal> func)
	{
		return func(a,b);
	}
	//下面是2个匹配Func<T1,T2,TResult>的方法.
	public decimal Add(decimal a,decimal b)
	{
		return a+b;
	}
	public decimal Substract(decimal a,decimal b)
	{
		return a-b;
	}
	//我们通过以下方式调用来改变Calculate的值
	public static void Main(string[] args)
	{
		DeleTest t=new DeleTest(1,2);
		Console.WriteLine(t.Calculate(t.Add));		//结果为3
		Console.WriteLine(t.Calculate(t.Substract));//结果为-1
	}
}

DeleTest类是一个委托的示范类,其中包含2个符合Func<T1,T2,TResult>签名的方法Add,和Substract.当我们调用该类的Calculate方法时,需要传进一个委托,而整个Calculate方法完全依靠这个委托来获得计算结果.

public interface ICal
{
	decimal Calculate(decimal a,decimal b);
}
public class Addition
{
	public decimal Calculate(decimal a, decimal b)
	{
		return a+b;
	}
}
public class Substraction
{
	public decimal Calculate(decimal a, decimal b)
	{
		return a-b;
	}
}
public class IfTest
{
	public static void Main(string[] args)
	{
		decimal a=1,b=2;
		ICal ical=new Addition();
		Console.WriteLine(ical.Calculate(a,b)); //相加得3
		ical=new Substraction();
		Console.WriteLine(ical.Calculate(a,b)); //相减得-1
	}
}

以上是接口的实现版本,首先定义一个ICal接口,实现ICal接口的类都必须实现Caculate方法.此时接口给我们提供了一个不变切入点.只要我们声明一个ICal接口成员,并且赋一个合法的值(即实现了ICal接口的类),那么这个类一定包含了我们想要调用Calculate方法.于是在改变其ical变量的引用时,输出的结果当然不同.好比通过以下代码:

string a="snake";

a="cat;"

问a最终的值是什么一样简单.

那么我们仔细研究一下2者的区别在何处.

委托是.NET平台中一个独特的东西,它可以向指针一样把方法当做变量(或参数).但是委托不但能调动一个方法,还能顺序调用多个方法,而实现方式只要:

委托+=方法,匿名方法,或Lambda表达式;

就可以轻松实现.

另外委托还有异步调用的功能,使用:

委托.BeginInvoke()

方法即可通过异步方式执行委托,实现多线程操作.这些都是委托极为醒目的特点.

相比接口,接口并不是一个新事物,但它却是传统面对对象语言所不可或缺的一个元素.

类需要强制要求实现它的类必须实现它所声明的一切(包括属性,方法等),此时在应用程序中,只要声明了一个接口成员,那么接口背后的实例就绝对实现了接口中的一切.此时应用程序就可以毫无顾虑地调用这个接口成员的指定方法(如上例的ical.Calculate方法).

2. 解疑

俗话说条条大路通罗马,但是我们在编程中需要极力避免出现南辕北辙耗时耗力的错误.虽然在Java中事件是基于接口形式实现的,但在.NET平台下的语言中,事件则是基于委托.使用委托能大量节省事件的实现步骤.另外,因为委托和接口在.NET平台下的关注点不同,所以二者所胜任的工作也是大不相同的.下面我就通过二者的适用情况来解释二者的区别.

l 委托关注点在方法,作用范围小.

l 接口关注点在于类的设计,作用范围广.

2.1 委托

关注点:

不止读者您有没注意到在设计一个方法的时候我们可以随意安插委托的位置,使该委托能够发挥它的效力.我们不妨小小模拟一下集合IList<T>中的扩展方法OrderBy的实现策略(OrderBy方法能通过类型T的某一成员进行重新排序):

public void OrderBy<T>(this IList<T> list,Func<T1, TResult> dele)
{
	T temp;
	for(int i=0;i<list.Count;i++)
	{
		for(int j=0;j<list.Count;j++)
		{
			if(dele(list[i])>dele(list[j]))
			{
				temp=list[j];
				list[j]=list[i];
				list[i]=temp;
			}
		}
	}
}

上面的if(dele(list[i])>dele(list[j]))就是通过委托来获取类型T的某一成员的值来互相比较这时我就可以这样调用OrderBy方法:

//设一类型为project的List集合proj,需要通过project.ConstructionTime(施工期)的长//短来排序

proj.OrderBy(p => p.ConstructionTime);//Lambda表达式的调用方式

//通过匿名方法来调用该方法则为:

proj.OrderBy(new delegate(p){

return p.ConstructionTime;

});

我们可以看到委托是生存于方法内的.明确的说,委托在活动期间是与方法相关联的.我们在适当地地方调用委托,让委托发挥效应从而改变方法的执行结果.

作用范围:

在最初的计算例子中我们能看到,当我们以方法为参数的时候其实只传递了一个方法签名(即t.Calculate(t.Add).)我们并没有向往常一样看到方法的常规结尾—闭合括弧”( [参数们] )”.因为委托只负责调用方法,至于如何传递参数,那是调用委托的”负责人”所要干的事情.

不妨把调用委托的方法称为老板,把委托称为秘书,把被委托调用的方法称为员工.

这时老板想到了一个点子需要能赚到一笔不小的生意,但是自己都已经身为老板不能什么都自己揽着干,找了那么多小弟也不是白给工资的.于是老板通过秘书,让秘书将老板的要求传达给他手下的员工们做,最后他只要能赚到这笔钱就成了,管他是老板干的还是员工干的.

2.2接口

关注点:

接口的关注点在于类的设计.它约束类必须实现接口所声明的一切.这样才能有一个不变的调用途径.就像所有实现了IEnumerable接口的类都可以通过foreach语句进行迭代,还有所有实现了IDisposable接口的类都有一个Dispose方法可供使用者进行资源释放,而使用using语句更是能简化这一操作.这是一个类所具有的特征,而委托就无法在做到这种效果.

另外,在.NET3.0以后在声明泛型类或方法的时候,我们可以在类名或方法签名之后使用 where语句来限制T的类型,避免错误传递类型引发应用程序错误.

作用范围:

接口声明的成员都在类中实现,所以无论是属性还是方法,他们都有很大的自由度.比如截然不同的数据库存储模式,虽然通过接口我们都能获取到一致的结果,但是二者的实现方式和可利用的资源绝对不仅仅只有委托签名中仅有的几个参数而已.

//定义一个实体类
public class Entity
{
	Guid ID{get;set;}
}

//这是我们数据库连接层接口
public interface IDataAccessLayer
{
    void Add(Entity e);
    void Update(Entity e);
    void Delete(entity e);
    Entity SelectAll();
}

//MySql数据库连接层
public class MySqlDAL : IDataAccessLayer
{
    private static MySqlDataContext c = new MySqlDataContext("MySql的连接字符串");
    public void Add(Entity e)
    {
        string addString = "insert ***";
        //这里包含了各种sql语句生成内容,不一一编造.
        c.ExecuteCommand(addString);
    }
    //其他方法就不写了,咱们一个方法就能说明问题.
}

//Oracle数据库连接层
public class OracleDAL : IDataAccessLayer
{
    private static OracleDataBase db = new OracleDataBase("Oracle连接字符串");
    private static Table<Entity> table = db.GetTable("Entity");

    public void Add(Entity e)
    {
        table.Add(e);
        db.SaveChanges();
    }
}

//客户端上的实现方案
public class Client
{
    IDataAccessLayer dal;

//构造器,通过传入不同的字符串来支持不同的数据库类型.
    public Client(string dbType)
    {
       switch (dbType)
        {
           case "mysql":
               dal = new MySqlDAL();
           case "oracle":
               dal = new OracleDAL();
           default:
               throw new System.NotSupportedException("We're not supported the " + dbType + " Database");
        }
    }

//通过这个属性来进行数据库操作.
    public IDataAccessLayer DAL{ get { return dal; } }

    public static void Main()
    {
        Client c=new Client("oracle");
        c.DAL.Add(new Entity()
        {
            ID = "new item"
        });
    }
}

//以上为伪代码,不可执行

可以通过上面稍微复杂的代码看到,2种不同的类虽然实现了同一接口,但是他们完全调用了所有类中能调用的一切资源进行操作.而这么庞大的操作,并不是委托的强项.

3.总结

我们首先通过委托与接口二者的相似之处开始展开,又有因为细节部分而将二者区分开来,也提到了而且完全不同的地方.

本文提到通过编程语言编写一个功能不是不可能,只是实现方法的问题,我们需要利用编程语言和平台的每个对象的优点和特性来决定最适合他们应用方向,切忌南辕北辙.所以最后本文通过两个最为重要的重点解释和区分了委托和接口二者的区别及适用场景.

最后祝大家事业顺利!

public interface IUsbHub
{
	void Power();
	void DataTransfer(object data, bool isPut);
}

public class MP3 : IUsbHub
{
	private bool hasPower = false;
	public void Power()
	{
		hasPower = true;
	}
	public void DataTransfer(object data, bool isPut)
	{
		if (hasPower)
		{
			if (isPut)
			{
				Console.WriteLine("发送数据包予电脑中.");
				Console.WriteLine("已发送" + data.GetType() + "类型的数据.");
			}
			else
			{
				Console.WriteLine("接收来自电脑传来的数据中..");
				Console.WriteLine("已接收" + data.GetType() + "类型的数据.");
			}
		}
		else
		{
			Console.WriteLine("无法连接电脑,请检查电源是否打开.");
		}
	}

	public void PlayMusic(int musicIndex)
	{
		Console.WriteLine("正在播放第{0}首歌", musicIndex);
	}
}

public class UsbLight : IUsbHub
{
	private void Light()
	{
		Console.WriteLine("电灯被点亮了");
	}
	public void Power()
	{
		Light();
	}
	public void DataTransfer(object data, bool isPut)
	{

	}
}

public class Computer
{
	//首先,电脑在不经过数据交换是不可能知道插在USB接口上的东东是啥
	//所以我们要把这个USB产品定义为IUsbHub类型
	//当然既然成为了IUsbHub类型就只能执行IUsbHub已有的方法--那就是Power()和DataTransfer(object data,bool isPut)了.
	protected void Main()
	{
		IUsbHub mp3 = new MP3();
		mp3.DataTransfer(1, true);
		mp3.Power();
		mp3.DataTransfer(1, true);
		mp3.DataTransfer("1", false);
		//我们此时无法执行MP3的PlayMusic这个方法,因为这个方法和USB接口没啥关系.
		IUsbHub light = new UsbLight();
		light.Power();
		//至于USB台灯就没啥好讲了.
	}
}