如何用委托包装多个方法——委托链

上一专题介绍了下编译器是如何来翻译委托的，从中间语言的角度去看委托，希望可以帮助大家进一步的理解委托，然而之前的介绍都是委托只是封装一个方法，那委托能不能封装多个方法呢？因为生活中经常会听到，我代表大家的意见等这样的说话，既然委托也是一个代表，那他如果只能代表一个人，那他的魅力就不是很大了吧，所以我们就会委托能不能代表多个方法的？ 答案是可以的，这就是本专题要讲的内容——委托链，委托链也是一个委托，只是因为它是把多个委托链在一起，所以我们就以委托链来这么称呼它的。



一、到底什么是委托链

我们平常实例化委托对象时都是绑定一个方法的， 前一个专题介绍的委托也是包装了一个方法的， 用前面的例子就是委派律师的只有一个人，也就是当事人只有一个的，但是现实生活中显然不是这样的，在官司的时候律师可以同时接多个案子，也是接收多个当时人的委派，这样，该律师就与多个当事人绑定在一起了， 需要了解多个当事人的案件情况的。其实这就是生活中的委托链，此时这位律师不仅仅是一个人的代表律师了，而是多个当事人的律师。生活中的委托链和C#中的委托链很类似的，现在就说说C#中的委托链到底是个什么的？

首先委托链就是一个委托，所以大家不要看到委托链感觉又是什么C#中的新特性的，然而要把多个委托链在一起，就必须存储多个委托的引用，那委托链对象是在哪里存储多个委托的引用的呢？还记得我们上一专题中，我们介绍的委托类型有三个非公共字段的吗？这三个字段是——_target,methodPtr 和_invocationList,至于这三个字段具体代表什么大家可以查看我的上一专题的文章，然而_invocationList 字段正是存储多个委托引用的地方的。

为了更好的解释_invocationList是如何来存储委托引用的，下面先看一个委托链的例子和运行结果，然后再分析原因：

using System;



namespace DelegateTest



{

    public class Program

    {

        // 声明一个委托类型，它的实例引用一个方法

        // 该方法回去一个int 参数，返回void类型

        public delegate void DelegateTest(int parm);



        public static void Main(string[] args)

        {

            // 用静态方法来实例化委托

            DelegateTest dtstatic = new DelegateTest(Program.method1);



            // 用实例方法来实例化委托

            DelegateTest dtinstance = new DelegateTest(new Program().method2);

            

            // 隐式调用委托

            dtstatic(1);



            // 显式调用Invoke方法来调用委托

            dtinstance.Invoke(1);



            // 隐式调用委托

            dtstatic(2);



            // 显式调用Invoke方法来调用委托

            dtinstance.Invoke(2);

            Console.Read();

        }

        private static void method1(int parm)

        {

            Console.WriteLine("调用的是静态方法，参数值为：" + parm);

        }



        private void method2(int parm)

        {

            Console.WriteLine("调用的是实例方法，参数值为：" + parm);

        }

    }



}

运行结果：



下面就来分析下为什么会出现这样的结果的：

一开始我们实例化了两个委托变量，如下代码：

 // 用静态方法来实例化委托

            DelegateTest dtstatic = new DelegateTest(Program.method1);



            // 用实例方法来实例化委托

            DelegateTest dtinstance = new DelegateTest(new Program().method2);

委托变量dtstatic和dtinstance引用的委托对象的初始状态如下图：



然后我们定义了一个委托类型的引用变量delegatechain,刚开始它没有任何委托对象，是一个空引用，当我们执行下面的一行代码时，

delegatechain = (DelegateTest)Delegate.Combine(delegatechain, dtstatic);
Combine方法发现试图合并的是null和dtstatic，在内部，Combine直接返回dtstatic中的对象，此时delegatechain和dtstatic变量引用的都是同一个委托对象，如下图所示：



为了演示委托链，我们通过代码在再添加一个委托，此时就再调用了Combine方法，代码如下：

delegatechain = (DelegateTest)Delegate.Combine(delegatechain, dtinstance);
这时候，Combine方法发现delegatechain已经引用了一个委托对象了（此时已经引用了destatic引用的委托对象了），所以Combine会构造一个新的委托对象（这一点很想String.Concat,我们简单的使用是通过+操作符把两个字符串连接起来，关于字符串的讨论大家可以参考我博客中的这篇文章http://www.cnblogs.com/zhili/archive/2012/06/25/String_StringBuilder.html），这个新的委托对象会对它的私有字段_target 和_methodPtr字段进行初始化，然后此时_invocationList字段初始化为引用了一个委托对象的数组，这个数组的第一个元素（下标为0）就是被初始化为引用包装了method1方法的委托，数组的二个元素被初始化为引用包装了method2方法的委托（也就是dtinstance引用的委托对象），最后delegaechain被设为引用新建的这个委托对象，下面是一个图，可以帮助大家理解委托链（也叫多播委托）：



同样的道理，如果是添加第三个委托给委托链，过程也是和上面一样的， 此时又会新建一个委托对象，此时_invocationList字段会初始化为引用一个保存这三个委托对象数组，然而有人会问了——对于已经引用了委托对象的委托类型变量调用Combine方法后会创建一个新的委托对象，然后对新的这个委托对象的三个字段进行重新初始化话，最后把之前的委托类型变量引用新创建的委托对象（这里就帮大家总结下委托链的创建过程），那之前的委托对象怎么办呢？ 相信大部分人会有这个疑问的，这点和字符串的Concat方法很像，之前的委托对象和——invocationList字段引用的数组会被垃圾回收掉（正是因为这样，委托和字符串String一样是不可变的）。

注意：我们还可以调用Delegate的Remove方法从链中删除委托，如调用下面代码时：

delegatechain =(DelegateTest)Delegate.Remove(delegatechain,new DelegateTest(method1));
Remove方法被调用时，它会扫描delegateChain(第一个参数)所引用的委托对象内部维护的委托数组（如果对于委托数组为空的情况下调用Remove方法将不会有任何作用，就是不会删除任何委托引用，这里主要是说明扫描是从委托数组里进行扫描），如果找到delegateChain引用的委托对象的_target和_methodPtr字段

和第二个参数（新创建的委托）中的字段匹配的委托，如果删除之后数组中只剩下一个数据项时，就返回那个数据项（而不会去新建一个委托对象再初始化的，此时的_invocationList为null,而不是保存一个委托对象引用的数组了，具体可以Remove一个后调试看看的），如果此时数组中还剩余多个数据项，就新建一个委托对象——其中创建并初始化_invocationList数组（此时的数组引用的委托对象已经少了一个了，因为用Remove方法删除了），并且，每次Remove方法调用只能从链中删除一个委托，而不会删除有匹配的_target和_methodPtr字段的所有委托（这个大家可以调试看看的）.