委托与事件

Q: 委托和事件有什么区别？

事件是加上了 event 修饰符的委托，外部只能用 += / -= 订阅，无法直接调用或覆盖，只有声明类内部可以触发。

Q: 为什么要用 ?.Invoke() 调用事件？

防止事件无订阅者时抛出 NullReferenceException ， ?.Invoke() 在事件为 null 时自动跳过。

Q: Predicate 和 Func<T, bool> 等价吗？

功能等价， Predicate<T> 是 Func<T, bool> 的特化版本， Predicate<T> 语义更明确，常用于筛选场景。

委托概念

委托（Delegate）是C#中一种类型安全的函数指针，它可以将方法作为参数传递。委托定义了方法的签名（返回类型和参数列表），只有匹配该签名的方法才能赋值给委托实例。

与C/C++函数指针不同，委托是面向对象的、类型安全的，并且支持多播调用。

声明与使用委托

使用 delegate 关键字声明委托类型，然后创建实例并关联方法。

示例

CSHARP

delegate int MathOp(int a, int b);

class Program
{
    static int Add(int a, int b) => a + b;
    static int Multiply(int a, int b) => a * b;

    static void Main()
    {
        MathOp op = Add;
        Console.WriteLine(op(3, 4));

        op = Multiply;
        Console.WriteLine(op(3, 4));
    }
}

▶ 试一试

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7
12

多播委托

委托支持多播（Multicast），即一个委托实例可以引用多个方法。使用 += 添加方法，-= 移除方法。调用时按添加顺序依次执行所有方法。对于有返回值的委托，多播调用仅返回最后一个方法的结果。

示例

CSHARP

delegate void NotifyHandler(string msg);

class Program
{
    static void LogToConsole(string msg) => Console.WriteLine($"控制台: {msg}");
    static void LogToFile(string msg) => Console.WriteLine($"文件: {msg}");
    static void LogToDb(string msg) => Console.WriteLine($"数据库: {msg}");

    static void Main()
    {
        NotifyHandler handler = LogToConsole;
        handler += LogToFile;
        handler += LogToDb;

        handler("系统启动");

        Console.WriteLine("---");

        handler -= LogToFile;
        handler("系统关闭");
    }
}

▶ 试一试

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控制台: 系统启动
文件: 系统启动
数据库: 系统启动
---
控制台: 系统关闭
数据库: 系统关闭

内置委托

C#提供了三种常用内置委托，无需自定义即可覆盖大多数场景。

Action

Action 表示无返回值的方法。支持0到16个泛型参数：Action、Action<T>、Action<T1,T2> 等。

示例

CSHARP

class Program
{
    static void Main()
    {
        Action<string> greet = name => Console.WriteLine($"你好, {name}!");
        greet("张三");

        Action noParam = () => Console.WriteLine("无参数Action");
        noParam();
    }
}

▶ 试一试

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你好, 张三!
无参数Action

Func

Func<T, TResult> 表示有返回值的方法。最后一个泛型参数为返回类型，前面为输入参数：Func<TResult>、Func<T, TResult>、Func<T1,T2,TResult> 等。

示例

CSHARP

class Program
{
    static void Main()
    {
        Func<int, int, int> add = (a, b) => a + b;
        Console.WriteLine(add(10, 20));

        Func<string> getTime = () => DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss");
        Console.WriteLine(getTime());
    }
}

▶ 试一试

TEXT

30
14:30:00

Predicate

Predicate<T> 表示返回 bool 的方法，常用于筛选和判断。

示例

CSHARP

class Program
{
    static void Main()
    {
        Predicate<int> isEven = n => n % 2 == 0;
        Console.WriteLine(isEven(4));
        Console.WriteLine(isEven(7));

        var numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
        var evens = numbers.FindAll(isEven);
        Console.WriteLine(string.Join(", ", evens));
    }
}

▶ 试一试

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True
False
2, 4, 6

匿名方法

匿名方法使用 delegate 关键字内联定义代码块，无需单独命名方法。

示例

CSHARP

class Program
{
    static void Main()
    {
        Func<int, int> square = delegate(int x) { return x * x; };
        Console.WriteLine(square(5));

        Action<string> log = delegate(string msg) { Console.WriteLine($"[LOG] {msg}"); };
        log("匿名方法示例");
    }
}

▶ 试一试

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25
[LOG] 匿名方法示例

💡 匿名方法是Lambda表达式的前身，现代C#开发中更推荐使用Lambda表达式 x => x * x，语法更简洁。

事件

事件（Event）是基于委托的发布-订阅机制。使用 event 关键字修饰委托字段后，只有声明事件的类内部可以触发事件，外部类只能通过 += 和 -= 订阅或取消订阅，无法直接调用。

示例

CSHARP

class Button
{
    public event EventHandler<string> OnClick;

    public void Click()
    {
        OnClick?.Invoke(this, "按钮被点击");
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var btn = new Button();
        btn.OnClick += (sender, msg) => Console.WriteLine($"收到事件: {msg}");
        btn.Click();
        btn.Click();
    }
}

▶ 试一试

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收到事件: 按钮被点击
收到事件: 按钮被点击

⚠️ 如果没有订阅者，直接调用 OnClick.Invoke() 会抛出 NullReferenceException，因此应使用 ?.Invoke() 空条件调用。

发布-订阅模式

发布-订阅模式（Publisher-Subscriber）是事件的核心应用场景。发布者负责触发事件，订阅者负责响应事件，两者完全解耦。

示例

CSHARP

class NewsPublisher
{
    public event EventHandler<string> OnNewsPublished;

    public void Publish(string news)
    {
        Console.WriteLine($"发布新闻: {news}");
        OnNewsPublished?.Invoke(this, news);
    }
}

class NewsSubscriber
{
    public string Name { get; }

    public NewsSubscriber(string name)
    {
        Name = name;
    }

    public void Subscribe(NewsPublisher publisher)
    {
        publisher.OnNewsPublished += HandleNews;
    }

    public void Unsubscribe(NewsPublisher publisher)
    {
        publisher.OnNewsPublished -= HandleNews;
    }

    private void HandleNews(object sender, string news)
    {
        Console.WriteLine($"  [{Name}] 收到: {news}");
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var publisher = new NewsPublisher();
        var sub1 = new NewsSubscriber("读者A");
        var sub2 = new NewsSubscriber("读者B");

        sub1.Subscribe(publisher);
        sub2.Subscribe(publisher);

        publisher.Publish("C# 12 正式发布");

        sub2.Unsubscribe(publisher);
        publisher.Publish(".NET 9 性能提升50%");
    }
}

▶ 试一试

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发布新闻: C# 12 正式发布
  [读者A] 收到: C# 12 正式发布
  [读者B] 收到: C# 12 正式发布
发布新闻: .NET 9 性能提升50%
  [读者A] 收到: .NET 9 性能提升50%

自定义 EventArgs

EventHandler<T> 中的 T 通常继承自 EventArgs，用于携带自定义事件数据。

示例

CSHARP

class TemperatureEventArgs : EventArgs
{
    public double Temperature { get; }
    public DateTime Timestamp { get; }

    public TemperatureEventArgs(double temperature)
    {
        Temperature = temperature;
        Timestamp = DateTime.Now;
    }
}

class TemperatureMonitor
{
    public event EventHandler<TemperatureEventArgs> OnTemperatureAlert;
    private double _threshold;

    public TemperatureMonitor(double threshold)
    {
        _threshold = threshold;
    }

    public void CheckTemperature(double current)
    {
        Console.WriteLine($"当前温度: {current}°C");
        if (current > _threshold)
        {
            var args = new TemperatureEventArgs(current);
            OnTemperatureAlert?.Invoke(this, args);
        }
    }
}

class Cooler
{
    public void StartCooling(object sender, TemperatureEventArgs e)
    {
        Console.WriteLine($"  🚨 温度超限! {e.Temperature}°C > 阈值, 启动降温 (时间: {e.Timestamp:HH:mm:ss})");
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var monitor = new TemperatureMonitor(30.0);
        var cooler = new Cooler();

        monitor.OnTemperatureAlert += cooler.StartCooling;

        monitor.CheckTemperature(25.0);
        monitor.CheckTemperature(32.5);
        monitor.CheckTemperature(28.0);
        monitor.CheckTemperature(35.0);
    }
}

▶ 试一试

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当前温度: 25°C
当前温度: 32.5°C
  🚨 温度超限! 32.5°C > 阈值, 启动降温 (时间: 14:30:00)
当前温度: 28°C
当前温度: 35°C
  🚨 温度超限! 35°C > 阈值, 启动降温 (时间: 14:30:01)