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Visual Basic委托与事件机制解析

2021-02-165.8k 阅读

Visual Basic委托基础

在Visual Basic编程中，委托（Delegate）是一种引用类型，它封装了一个具有特定签名和返回类型的方法。可以把委托看作是对方法的一种“间接引用”，通过委托可以在运行时动态地调用方法，而不需要在编译时就确定具体调用哪个方法。这为程序带来了很大的灵活性，特别是在实现回调、事件处理等功能时。

委托的声明语法与函数声明类似，只是使用 Delegate 关键字。例如，定义一个接受两个整数参数并返回一个整数的委托：

Delegate Function MathOperation(ByVal num1 As Integer, ByVal num2 As Integer) As Integer

上述代码定义了一个名为 MathOperation 的委托，它可以引用任何具有两个 Integer 参数并返回一个 Integer 的方法。

接下来，可以定义一些符合该委托签名的方法：

Function AddNumbers(ByVal num1 As Integer, ByVal num2 As Integer) As Integer
    Return num1 + num2
End Function

Function SubtractNumbers(ByVal num1 As Integer, ByVal num2 As Integer) As Integer
    Return num1 - num2
End Function

然后，可以使用委托来调用这些方法：

Module Module1
    Delegate Function MathOperation(ByVal num1 As Integer, ByVal num2 As Integer) As Integer
    Function AddNumbers(ByVal num1 As Integer, ByVal num2 As Integer) As Integer
        Return num1 + num2
    End Function
    Function SubtractNumbers(ByVal num1 As Integer, ByVal num2 As Integer) As Integer
        Return num1 - num2
    End Function
    Sub Main()
        Dim addDelegate As MathOperation = AddressOf AddNumbers
        Dim subtractDelegate As MathOperation = AddressOf SubtractNumbers

        Dim result1 As Integer = addDelegate(5, 3)
        Dim result2 As Integer = subtractDelegate(5, 3)

        Console.WriteLine("Addition result: " & result1)
        Console.WriteLine("Subtraction result: " & result2)
    End Sub
End Module

在上述代码中，首先创建了 addDelegate 和 subtractDelegate 两个委托实例，分别指向 AddNumbers 和 SubtractNumbers 方法。然后通过委托实例调用相应的方法，并输出结果。

多播委托

Visual Basic中的委托支持多播（Multicast），这意味着一个委托实例可以引用多个方法。当调用多播委托时，它会按照添加方法的顺序依次调用每个方法。

要创建多播委托，可以使用 += 运算符将方法添加到委托实例中，使用 -= 运算符从委托实例中移除方法。例如：

Module Module1
    Delegate Sub MessagePrinter(ByVal message As String)
    Sub PrintMessage1(ByVal message As String)
        Console.WriteLine("Message from PrintMessage1: " & message)
    End Sub
    Sub PrintMessage2(ByVal message As String)
        Console.WriteLine("Message from PrintMessage2: " & message)
    End Sub
    Sub Main()
        Dim printer As MessagePrinter = AddressOf PrintMessage1
        printer += AddressOf PrintMessage2

        printer("Hello, Multicast Delegate!")
    End Sub
End Module

在上述代码中，printer 委托实例最初指向 PrintMessage1 方法，然后通过 += 运算符添加了 PrintMessage2 方法。当调用 printer 委托时，它会依次调用 PrintMessage1 和 PrintMessage2 方法，并输出相应的消息。

Visual Basic事件机制基础

事件（Event）是一种特殊的委托，它为对象间的交互提供了一种机制。在Visual Basic中，一个对象可以定义事件，其他对象可以注册对这些事件的处理程序。当事件发生时，所有注册的处理程序都会被调用。

事件的定义通常包含在类中，使用 Event 关键字。例如，定义一个简单的 Button 类，它有一个 Clicked 事件：

Class Button
    Public Event Clicked()
    Public Sub SimulateClick()
        RaiseEvent Clicked()
    End Sub
End Class

在上述代码中，Button 类定义了一个 Clicked 事件，并且提供了一个 SimulateClick 方法，用于触发该事件。RaiseEvent 语句用于引发事件。

其他对象可以通过注册事件处理程序来响应 Button 的 Clicked 事件。例如：

Module Module1
    Class Button
        Public Event Clicked()
        Public Sub SimulateClick()
            RaiseEvent Clicked()
        End Sub
    End Class
    Class ClickHandler
        Public Sub HandleClick()
            Console.WriteLine("Button was clicked!")
        End Sub
    End Class
    Sub Main()
        Dim myButton As New Button()
        Dim handler As New ClickHandler()

        AddHandler myButton.Clicked, AddressOf handler.HandleClick

        myButton.SimulateClick()
    End Sub
End Module

在上述代码中，ClickHandler 类定义了一个 HandleClick 方法，用于处理 Button 的 Clicked 事件。在 Main 方法中，创建了 Button 和 ClickHandler 的实例，并使用 AddHandler 语句将 handler.HandleClick 方法注册为 myButton.Clicked 事件的处理程序。然后调用 myButton.SimulateClick 方法触发事件，此时 HandleClick 方法会被调用并输出相应的消息。

事件处理程序的参数传递

在实际应用中，事件处理程序通常需要接收一些关于事件的参数，以便更准确地处理事件。例如，一个 TextBox 控件的 TextChanged 事件可能需要传递当前文本的新值。

可以在事件声明中定义参数。例如，修改前面的 Button 类，使其 Clicked 事件传递一个表示点击次数的参数：

Class Button
    Private clickCount As Integer = 0
    Public Event Clicked(ByVal count As Integer)
    Public Sub SimulateClick()
        clickCount += 1
        RaiseEvent Clicked(clickCount)
    End Sub
End Class

然后，相应地修改事件处理程序，以接收并处理这个参数：

Module Module1
    Class Button
        Private clickCount As Integer = 0
        Public Event Clicked(ByVal count As Integer)
        Public Sub SimulateClick()
            clickCount += 1
            RaiseEvent Clicked(clickCount)
        End Sub
    End Class
    Class ClickHandler
        Public Sub HandleClick(ByVal count As Integer)
            Console.WriteLine("Button was clicked " & count & " times!")
        End Sub
    End Class
    Sub Main()
        Dim myButton As New Button()
        Dim handler As New ClickHandler()

        AddHandler myButton.Clicked, AddressOf handler.HandleClick

        myButton.SimulateClick()
        myButton.SimulateClick()
        myButton.SimulateClick()
    End Sub
End Module

在上述代码中，每次调用 myButton.SimulateClick 方法时，clickCount 会增加，并作为参数传递给 Clicked 事件的处理程序 HandleClick。处理程序会根据这个参数输出相应的点击次数。

事件的自定义委托类型

默认情况下，Visual Basic中的事件使用 System.EventHandler 或 System.EventHandler(Of TEventArgs) 委托类型。然而，在某些情况下，可能需要定义自己的委托类型来满足特定的需求。

例如，假设有一个 FileDownloader 类，它在文件下载完成时触发一个事件，并传递下载文件的路径作为参数。可以定义如下：

Delegate Sub DownloadCompletedEventHandler(ByVal filePath As String)
Class FileDownloader
    Public Event DownloadCompleted As DownloadCompletedEventHandler
    Public Sub SimulateDownload()
        '模拟下载过程
        Dim filePath As String = "C:\Downloads\example.txt"
        RaiseEvent DownloadCompleted(filePath)
    End Sub
End Class

然后，可以创建一个处理程序类来处理这个事件：

Module Module1
    Delegate Sub DownloadCompletedEventHandler(ByVal filePath As String)
    Class FileDownloader
        Public Event DownloadCompleted As DownloadCompletedEventHandler
        Public Sub SimulateDownload()
            '模拟下载过程
            Dim filePath As String = "C:\Downloads\example.txt"
            RaiseEvent DownloadCompleted(filePath)
        End Sub
    End Class
    Class DownloadHandler
        Public Sub HandleDownloadCompleted(ByVal filePath As String)
            Console.WriteLine("File downloaded to: " & filePath)
        End Sub
    End Class
    Sub Main()
        Dim downloader As New FileDownloader()
        Dim handler As New DownloadHandler()

        AddHandler downloader.DownloadCompleted, AddressOf handler.HandleDownloadCompleted

        downloader.SimulateDownload()
    End Sub
End Module

在上述代码中，定义了一个自定义的 DownloadCompletedEventHandler 委托类型，并将其用于 FileDownloader 类的 DownloadCompleted 事件。事件处理程序 HandleDownloadCompleted 接收下载文件的路径参数，并输出相应的消息。

事件和委托的内存管理

在使用事件和委托时，需要注意内存管理问题。如果事件处理程序没有正确地注销，可能会导致内存泄漏。

例如，在一个Windows Forms应用程序中，如果一个表单（Form）注册了另一个对象的事件处理程序，但在表单关闭时没有注销该处理程序，那么即使表单被销毁，该处理程序仍然会保持对表单对象的引用，从而导致表单对象无法被垃圾回收器回收。

为了避免这种情况，在对象不再需要接收事件通知时，应该使用 RemoveHandler 语句注销事件处理程序。例如：

Module Module1
    Class EventSource
        Public Event MyEvent()
        Public Sub FireEvent()
            RaiseEvent MyEvent()
        End Sub
    End Class
    Class EventHandlerClass
        Public Sub HandleEvent()
            Console.WriteLine("Event handled")
        End Sub
    End Class
    Sub Main()
        Dim source As New EventSource()
        Dim handler As New EventHandlerClass()

        AddHandler source.MyEvent, AddressOf handler.HandleEvent

        '执行一些操作，然后注销事件处理程序
        source.FireEvent()

        RemoveHandler source.MyEvent, AddressOf handler.HandleEvent
    End Sub
End Module

在上述代码中，使用 RemoveHandler 语句在适当的时候注销了 handler.HandleEvent 方法与 source.MyEvent 事件的关联，确保在不再需要处理事件时不会出现内存泄漏问题。

泛型委托和事件

Visual Basic支持泛型委托和事件，这使得代码可以更加通用和灵活。泛型委托可以接受不同类型的参数，而不需要为每种类型都定义一个单独的委托。

例如，定义一个泛型委托，它可以接受两个相同类型的参数并返回相同类型的结果：

Delegate Function GenericMathOperation(Of T)(ByVal num1 As T, ByVal num2 As T) As T

然后，可以定义一些符合该泛型委托签名的方法：

Function AddIntegers(ByVal num1 As Integer, ByVal num2 As Integer) As Integer
    Return num1 + num2
End Function

Function ConcatenateStrings(ByVal str1 As String, ByVal str2 As String) As String
    Return str1 & str2
End Function

使用泛型委托调用这些方法：

Module Module1
    Delegate Function GenericMathOperation(Of T)(ByVal num1 As T, ByVal num2 As T) As T
    Function AddIntegers(ByVal num1 As Integer, ByVal num2 As Integer) As Integer
        Return num1 + num2
    End Function
    Function ConcatenateStrings(ByVal str1 As String, ByVal str2 As String) As String
        Return str1 & str2
    End Function
    Sub Main()
        Dim intDelegate As GenericMathOperation(Of Integer) = AddressOf AddIntegers
        Dim stringDelegate As GenericMathOperation(Of String) = AddressOf ConcatenateStrings

        Dim intResult As Integer = intDelegate(5, 3)
        Dim stringResult As String = stringDelegate("Hello, ", "World!")

        Console.WriteLine("Integer result: " & intResult)
        Console.WriteLine("String result: " & stringResult)
    End Sub
End Module

在上述代码中，GenericMathOperation 泛型委托可以用于不同类型的方法，通过指定类型参数来确定具体的委托实例。

对于事件，也可以使用泛型。例如，定义一个泛型事件，它在某种类型的集合发生变化时触发，并传递变化的元素：

Class GenericCollection(Of T)
    Private items As New List(Of T)()
    Public Event ItemAdded(ByVal item As T)
    Public Sub AddItem(ByVal item As T)
        items.Add(item)
        RaiseEvent ItemAdded(item)
    End Sub
End Class

然后，可以创建一个处理程序类来处理这个泛型事件：

Module Module1
    Class GenericCollection(Of T)
        Private items As New List(Of T)()
        Public Event ItemAdded(ByVal item As T)
        Public Sub AddItem(ByVal item As T)
            items.Add(item)
            RaiseEvent ItemAdded(item)
        End Sub
    End Class
    Class CollectionHandler
        Public Sub HandleItemAdded(Of T)(ByVal item As T)
            Console.WriteLine("Item added: " & item.ToString())
        End Sub
    End Class
    Sub Main()
        Dim intCollection As New GenericCollection(Of Integer)()
        Dim stringCollection As New GenericCollection(Of String)()
        Dim handler As New CollectionHandler()

        AddHandler intCollection.ItemAdded, AddressOf handler.HandleItemAdded(Of Integer)
        AddHandler stringCollection.ItemAdded, AddressOf handler.HandleItemAdded(Of String)

        intCollection.AddItem(10)
        stringCollection.AddItem("New String")
    End Sub
End Module

在上述代码中，GenericCollection 类定义了一个泛型事件 ItemAdded，可以用于不同类型的集合。CollectionHandler 类的 HandleItemAdded 方法是一个泛型方法，能够处理不同类型集合的 ItemAdded 事件。

委托和事件在异步编程中的应用

在Visual Basic的异步编程中，委托和事件也发挥着重要作用。例如，在使用 BackgroundWorker 组件进行后台任务时，就涉及到委托和事件。

BackgroundWorker 组件允许在后台线程中执行操作，而不会阻塞用户界面。它提供了一些事件，如 DoWork、ProgressChanged 和 RunWorkerCompleted。

下面是一个简单的示例，展示如何使用 BackgroundWorker 进行异步计算，并通过事件处理程序更新进度和显示结果：

Imports System.ComponentModel

Public Class Form1
    Private WithEvents worker As New BackgroundWorker()

    Private Sub Form1_Load(sender As Object, e As EventArgs) Handles MyBase.Load
        worker.WorkerReportsProgress = True
        worker.WorkerSupportsCancellation = True
    End Sub

    Private Sub btnStart_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles btnStart.Click
        If Not worker.IsBusy Then
            worker.RunWorkerAsync()
        End If
    End Sub

    Private Sub worker_DoWork(sender As Object, e As DoWorkEventArgs) Handles worker.DoWork
        Dim workerSender = CType(sender, BackgroundWorker)
        For i As Integer = 1 To 100
            If workerSender.CancellationPending Then
                e.Cancel = True
                Exit For
            Else
                System.Threading.Thread.Sleep(50)
                workerSender.ReportProgress(i)
            End If
        Next
        If Not e.Cancel Then
            e.Result = "Calculation completed"
        End If
    End Sub

    Private Sub worker_ProgressChanged(sender As Object, e As ProgressChangedEventArgs) Handles worker.ProgressChanged
        progressBar1.Value = e.ProgressPercentage
    End Sub

    Private Sub worker_RunWorkerCompleted(sender As Object, e As RunWorkerCompletedEventArgs) Handles worker.RunWorkerCompleted
        If e.Cancelled Then
            MessageBox.Show("Calculation cancelled")
        ElseIf e.Error IsNot Nothing Then
            MessageBox.Show("Error occurred: " & e.Error.Message)
        Else
            MessageBox.Show(e.Result.ToString())
        End If
    End Sub

    Private Sub btnCancel_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles btnCancel.Click
        If worker.IsBusy Then
            worker.CancelAsync()
        End If
    End Sub
End Class

在上述代码中，BackgroundWorker 的 DoWork 事件处理程序执行实际的计算任务，并通过 ReportProgress 方法触发 ProgressChanged 事件来更新进度条。RunWorkerCompleted 事件处理程序在任务完成后显示结果或处理取消和错误情况。

委托和事件在图形用户界面编程中的应用

在Visual Basic的图形用户界面（GUI）编程中，委托和事件是实现用户交互的核心机制。例如，按钮的点击事件、文本框的文本改变事件等，都是通过事件机制来处理的。

以一个简单的Windows Forms应用程序为例，假设有一个按钮和一个文本框。当点击按钮时，将文本框中的内容显示在消息框中：

Public Class Form1
    Private Sub btnClick_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles btnClick.Click
        MessageBox.Show(txtInput.Text)
    End Sub
End Class

在上述代码中，btnClick 按钮的 Click 事件处理程序 btnClick_Click 会在按钮被点击时执行，它获取 txtInput 文本框中的内容并显示在消息框中。

此外，还可以动态地添加和移除事件处理程序。例如，在运行时根据某个条件决定是否为按钮添加点击事件处理程序：

Public Class Form1
    Private Sub Form1_Load(sender As Object, e As EventArgs) Handles MyBase.Load
        If SomeCondition Then
            AddHandler btnClick.Click, AddressOf btnClick_Click
        End If
    End Sub

    Private Sub btnClick_Click(sender As Object, e As EventArgs)
        MessageBox.Show("Button clicked")
    End Sub

    Private ReadOnly Property SomeCondition() As Boolean
        Get
            '返回某个条件的判断结果
            Return True
        End Get
    End Property
End Class

在上述代码中，在 Form1_Load 事件中根据 SomeCondition 的值决定是否为 btnClick 按钮添加点击事件处理程序。

委托和事件的高级应用场景

  1. 插件式架构 在插件式架构中，委托和事件可以用于实现插件与主程序之间的通信。主程序可以定义一些事件，插件通过注册事件处理程序来响应这些事件，从而实现插件的功能。例如，一个文本编辑器主程序可以定义一个 DocumentLoaded 事件，插件可以注册该事件的处理程序，以便在文档加载时执行一些自定义的操作，如语法检查、自动格式化等。

  2. 分布式系统 在分布式系统中，委托和事件可以用于实现远程对象之间的异步通信。例如，一个服务器端对象可以定义一些事件，客户端对象可以注册对这些事件的处理程序。当服务器端事件发生时，通过网络将事件通知发送给客户端，客户端的处理程序就会被调用。这种机制可以实现分布式系统中的实时消息传递、状态更新等功能。

  3. 数据绑定 在数据绑定场景中，委托和事件可以用于实现数据与界面之间的动态同步。例如，当数据模型中的某个属性值发生变化时，可以触发一个事件，界面上绑定到该属性的控件可以通过注册事件处理程序来更新显示。这在开发企业级应用程序时，对于实现数据的实时显示和编辑非常有用。

通过深入理解和灵活运用Visual Basic的委托与事件机制，开发者可以构建出更加灵活、可扩展和高效的应用程序，无论是在桌面应用、Web应用还是分布式系统等领域。