1. 概述
  委托是C#区别于其他语言的一个特色,用它我们能写出简洁优雅的代码、能很方便的实现对象间的交互。
  初学者可能会觉得委托体系很复杂:lambda表达式、语句lambda、匿名方法、委托、事件,光名词一堆。其实这些只是C#编译器为我们提供的语法糖,在编译后它们都是MulticastDelegate类型的对象。而且从用途上讲主要也两方面:将“方法对象化”和实现“观察者模式”,本文围绕这两方面,分享本人对委托中相关概念的理解,顺便介绍一些相关的其它东西。
  2. 闭包
  闭包似乎在javascript里谈得比较多,其实只要支持定义”局部函数”的语言都会涉及到”闭包”的概念,像C++11的lambda、java的匿名内部类、Smalltalk的Block等。
  在C#中也有闭包,比如下面这个简单的例子:
  例1
  int[] scores = { 100, 80, 60, 40, 20 };
  var min = 60;
  var passed = scores.Where((int i) => { return i >= min; });
  这里向Count这个扩展方法传入了一个匿名方法,注意这里变量min对于这个匿名方法很特殊,它对匿名方法来说叫”自由变量(free variable)”(与之相对的叫”bound variable”),因为它不是该匿名方法的参数,也不是它的局部变量,这段代码能成功编译是因为从词法作用域的角度看,min这个变量对于匿名方法内部是可见的。
  2.1 词法作用域(lexical scoping)
  首先我们搞清一些概念:
  scope:英语中有“视野”之义,表示符号名的可见范围。
  extent:或叫lifetime,表示变量的一生。scope有时会影响extent。
  JavaScript中的变量提升
  关于这两者区别的一个例子是javascript中的“变量提升”:
  例2
  text = 'global variable';
  function test(){
  alert(text);
  //猜猜这里会弹出什么?
  var text = "local variable";
  };
  test();
  答案是弹出”undefined”。为什么?因为首先javascript是函数作用域,第二javascript中的局部变量名的scope贯穿整个函数,即函数中变量名在函数起始到结束范围内都是有效的,所以调用alert时text这个变量名被解析为局部变量,而这时还未执行到赋值语句,也是局部text的extent还未开始,text只是个有效的变量名,并没有指向一个有效的对象,因此会弹出”undefined”。
  好,我们继续
  什么是词法作用域?
  “词法作用域”也叫静态作用域(static scoping),”词法”表示源代码级别,”静态”指发生在解释时/编译时(与之相对是运行时),根据字面可理解为“变量在源代码中的可见范围”。
  因为是基于源代码的,所以看上去很符合我们的直观感受,大多数的编程语言,包括许多动态语言,都使用词法作用域的规则来进行标识符解析的。C#也不例外。
  我们通常所称的“闭包”全称叫“词法闭包”,它是指存储了一个函数和创建该函数时所处词法环境的对象。在闭包中,它访问的外部变量叫做“被捕捉的变量(captured variable)”。比如上面例1中,第3行,匿名方法内部使用了min这个符号,但min既不是匿名方法的参数,也不是它的局部变量,所以编译器开始从定义这个匿名方法的词法环境开始向上不断搜索min这个符号,成功找到后,将它“捕捉”进匿名方法里,形成“闭包”,传递给Count方法的其实是这个“闭包”。
  “捕捉”到底是什么意思?把它复制一份?还是保存它的引用?带着疑问猜猜下面C#代码的执行结果:
  例3
class Program
{
static void Main()
{
foreach(var i in MakeClosures(3))
{
i();
//每次执行的结果是什么
}
Console.ReadKey();
}
static IEnumerableMakeClosures(int count)
{
var closures = new List();
for (var i = 0; i Add(() => Console.WriteLine(++i));
return closures;
}
}
  我们来分析一下。首先,C#中的捕捉是“按引用捕捉”,所以:
  在循环中创建闭包时捕捉的并不是i那个时刻的值,而是i的引用,是i这个对象本身,所以这些闭包共享同一个i
  i在循环中不断更新,当第一个闭包被调用时i == count
  所以这段代码的运行结果是”4,5,6″。
  为什么循环结束了i还能被访问?因为它被捕捉到了闭包里,它的extent被延长到至少和闭包对象一样长。
  大多数语言的闭包都是按引用捕捉(更符合直观感受),java比较非主流,它是按值捕捉(即复制,注意引用类型是复制引用)。所以请看下面的java代码:
  public class Main{
  public static void main(String[] args){
  int i = 1;
  Runnable runnable = new Runnable(){
  @Override
  public void run(){
  i = 2;
  }
  };
  runnable.run();
  }
  }
  编译这段代码会报错:local variables referenced from an inner class must be final or effectively final,意思说”被内部类引用的局部变量必须由final修饰或实际上是final的(是自始至终都没有被重新赋值)”。
  为什会这样呢?因为从直觉上看,这段代码执行runnable.run()后i应该变成2,但java是按值捕捉,i并不会变,为避免误解,所以Java语言规定被内部类访问的外部变量要是不可变。
  要突破这一限制,我们可以“手动实现按引用捕捉”,即创建一个类,把需要修改的变量放到那个类里。
  C++的lambda很灵活,它允许我们指定捕捉哪些变量、按值还是按引用捕捉。在构建闭包时,编译器生成一个重载了”()”操作符的类,把被捕捉的变量定义为它的成员。
  C#编译器是如何实现闭包的?
  CLR的类型系统中并没有“匿名方法”、“闭包”这些概念,其实C#编译器为我们生成了一些代码,比如生成一个类,把被捕捉的变量和匿名方法打包进去,变成实例变量和实例方法。但具体怎么实现并没有具体的标准,只要能符合语言规范行,所以这个不必深究,有兴趣的自己可以用反编译工具查看一下。
  3. 多播委托、事件与观察者模式
  观察者模式也叫”发布者/订阅者模式”是GoF设计模式中比较常用的一个,它是用来解决“一个对象需要在特定时刻通知n个其它对象”的问题的。
  比如:mvc中model在自己属性发生改变时发布广播,事先关注了的view会收到并更新自已的状态,使界面与程序内部状态保持同步,同时又保持了内部逻辑与界面的良好分离。
  这里我演示一个简单的例子:
  实现一个下载程序,下载时能显示进度。为实现逻辑与界面的分离,我们设计两个类:
  Downloader:下载器,用于执行下载任务
  ProgressView:进度界面,显示进度条和百分比
  那么问题来了,下载器如何通知界面更新?直接告诉它(调用它的一个方法)?如果这样么做的话下载器和界面的耦合度会过高,这里我们可以运用“依赖倒置”的思想,加入一个IProgressMonitor接口。于是初步设计是这样的:

  代码:
IProgressMonitor.cs
//进度监视接口
interface IProgressMonitor
{
void OnProgress(int done, int total);
}
ProgressVeiw.cs
class ProgressVeiw : IProgressMonitor
{
const int LENGTH = 50;
string _last = String.Empty;
public void OnProgress(int done, int total)
{
var builder = new StringBuilder();
builder.Append('[');
var filled = (int)(done / (total + 0.0) * LENGTH);
for (var i = 0; i Append(i ' : '_');
}
builder.Append(']');
if (done != total)
builder.AppendFormat("   {0:p0}", done / (total + 0.0));
else
builder.Append("   完成!");
//回退之前打印的字符
for (var i = 0; i Length; ++i)
Console.Write('b');
var state = builder.ToString();
_last = state;
Console.Write(state);
}
}