فراخواني delegate

قدرت و توانايي delegate زماني مشهود مي‌گردد كه مي‌خواهيد از آن استفاده نماييد. براي مثال، با متغير param در مثال قبل چكار مي‌توانيد انجام دهيد؟ اگر param متغيري از نوع int بود، از مقدار آن استفاده مي‌كرديد و با استفاده از عملگرهايي نظير +، - و يا عملگرهاي مقايسه‌اي، عملي خاص را بر روي آن انجام مي‌داديد. اما حال كه param متغيري از نوع int نيست، چه مي‌كنيد؟ متغير param يك delegate است و همانطور كه گفته شد، delegate انتزاعي از يك متد است، پس هر عملي كه متد انجام مي‌دهد، delegate نيز مي‌تواند انجام دهد. با استفاده از پرانتز، مي‌توان از delegate استفاده نمود :

void Example(Tick param)

{

    param();

}

نكته : همانطور كه اشاره شد، delegate يكي از انواع مرجعي است از اينرو مقدار آن مي‌تواند برابر با Null باشد. در مثال فوق، اگر مقدار param برابر با Null باشد، كامپايلر خطاي NullReferenceException را ايجاد مي‌نمايد.

همانند متدها، delegate ها بايد بطور كامل و صحيح فراخواني گردند. با توجه به اعلان Tick، در زمان فراخواني  اين delegate، مثلاً param، بايد توجه داشت كه هيچ پارامتري را نمي‌توان به آن ارسال نمود و نمي‌توان آنرا به متغيري نسبت داد چراكه اين delegate بصورت void اعلان شده و مقدار بازگشتي ندارد.

void Example(Tick param)

{

    param(42);                  // خطاي زمان كامپايل رخ مي‌دهد

    int hhg = param();          // خطاي زمان كامپايل رخ مي‌دهد

    Console.WriteLine(param()); // خطاي زمان كامپايل رخ مي‌دهد

}

توجه نماييد كه delegate را به هر نحوي مي‌توانيد اعلان نماييد. براي مثال به نسخة ديگري از Tick توجه كنيد :

delegate void Tick(int hours, int minutes, int seconds);

اما به ياد داشته باشيد كه همانند متد، در هنگام استفاده از آن بايد پارامترهاي صحيح به آن ارسال نماييد :

void Example(Tick method)

{

    method(12, 29, 59);

}

با استفاده از delegate مي‌توانيد كلاس Ticker را پياده‌سازي كنيد :

delegate void Tick(int hours, int minutes, int seconds);

class Ticker

{

    ⋮

    public void Attach(Tick newSubscriber)

    {

        subscribers.Add(newSubscriber);

    }

    public void Detach(Tick exSubscriber)

    {

        subscribers.Remove(exSubscriber);

    }

    private void Notify(int hours, int minutes, int seconds)

    {

        foreach (Tick method in subscribers)

        {

            method(hours, minutes, seconds);

        }

    }

    ⋮

    private ArrayList subscribers = new ArrayList();

}

ساخت نمونه‌هاي جديد از يك delegate

آخرين كاري كه بايد انجام دهيد، ايجاد نمونه‌هاي جديد از delegate ساخته شده است. يك نمونة جديد از يك delegate، تنها انتزاعي از يك متد است كه با نامگذاري آن متد ايجاد مي‌شود.

class Clock

{

    ⋮

    public void RefreshTime(int hours, int minutes, int seconds)

    {

        ⋮

    }

    ⋮

}

با توجه به ساختار Tick، ملاحظه مي‌نماييد كه متد RefreshTime كاملاً با اين delegate همخواني دارد :

delegate void Tick(int hours, int minutes, int seconds);

و اين بدين معناست كه مي‌توان نمونة جديد از Tick ايجاد كرد كه انتزاعي از فراخواني RefreshTime در شيء خاصي از Clock است.

Clock wall = new Clock();

⋮

Tick m = new Tick(wall.RefreshTime);

حال كه m، ايجاد شد، مي‌توانيد از آن بصورت زير استفاده نماييد :

m(12, 29, 59);

اين دستور در حقيقت كار دستور زير را انجام مي‌دهد (چون m دقيقاً انتزاع آن است) :

wall.RefreshTime(12, 29, 59);

همچنين مي‌توانيد m را بعنوان پارامتر به متدي ارسال نماييد. حال تمام چيزهايي را كه براي حل مسئله با استفاده از delegate بدانها نياز داشتيم را بررسي كرديم.  در زير مثالي را مشاهده مي‌كنيد كه كلاسهاي Ticker و Clock را به يكديگر مرتبط نموده است. در اين مثال از واسط استفاده نشده و متد RefreshTime، متدي private است :

delegate void Tick(int hours, int minutes, int seconds);

⋮

class Clock

{

    ⋮

    public void Start()

    {

        ticking.Attach(new Tick(this.RefreshTime));

    }

    public void Stop()

    {

        ticking.Detach(new Tick(this.RefreshTime));

    }

    private void RefreshTime(int hours, int minutes, int seconds)

    {

        Console.WriteLine("{0}:{1}:{2}", hours, minutes, seconds);

    }

    private Ticker ticking = new Ticker();

}

با اندكي تامل و صرف وقت مي‌توانيد delegate  را بطور كامل درك نماييد.

رخدادها (Events)

در برنامه‌هاي Console ، برنامه منتظر ورود اطلاعات يا دستوراتي از سوي كاربر مي‌ماند و با استفاده از اين اطلاعات كار مورد نظر را انجام مي‌دهند.  اين روش برقراري ارتباط با كاربر، روشي ناپايدار و غير قابل انعطاف است. در مقابل برنامه‌هاي Console، برنامه‌هاي مدرن وجود دارند كه با استفاده از GUI با كاربر در ارتباطند و بر پايه رخدادها بنا شده‌اند (Event-Based)، بدين معنا كه رخدادي (منظور از رخداد اتفاقي است كه در سيستم يا محيط برنامه صورت ميگيرد.) در سيستم روي مي‌دهد و بر اساس اين رخداد عملي در سيستم انجام مي‌شود.  در برنامه‌هاي تحت ويندوز، نيازي به استفاده از حلقه‌هاي متعدد جهت منتظر ماندن براي ورودي از كاربر نيست، بلكه با استفاده از رخدادها، تراكنش بين سيستم و كاربر كنترل مي‌شود.

يك event در زبان C#، عضوي از كلاس است، كه در صورت بروز رخداد خاصي، فعال مي‌شود و عملي را انجام مي‌دهد. معمولاً براي فعال شده event از دو عبارت fires و raised استفاده مي‌شود. هر متدي كه بخواهد، ميتواند در ليست رخداد ثبت شده و به محض اتفاق افتادن آن رخداد، از آن مطلع گردد.

بطور كلي مي‌توان گفت كه يك رخداد همانند يك فيلد اعلان مي‌شود با اين تفاوت مهم كه نوع آنها حتماٌ بايد يك delegate باشد.

Delegate و رخدادها در كنار يكديگر كار مي‌كنند تا قابليت‌هاي يك برنامه را افزايش دهند. اين پروسه با شروع يك كلاس كه يك رخداد را تعريف مي‌كند، آغاز مي‌شود. هر كلاسي، كه اين رخداد را درون خود داشته باشد، در آن رخداد ثبت شده است و مي‌تواند متدي را به آن رخداد تخصيص دهد. اين عمل با استفاده از delegate ها صورت مي‌پذيرد، بدين معني كه delegate متدي را كه براي رخداد ثبت مي‌شود را تعيين مي‌نمايد. Delegate ها مي‌توانند هر يك از delegate هاي از پيش تعريف شدة .Net و يا هر delegate ي باشند كه توسط كاربر تعريف شده است. بطور كلي، delegate ي را به رخدادي تخصيص مي‌دهيم تا متدي را كه بهنگام روي دادن رخداد فراخواني مي‌شود، معين گردد. مثال زير روش تعريف رخداد را نشان مي‌دهد.

مثال 2-14 : اعلان و پياده‌سازي رخدادها

using System;

public delegate void MyDelegate();

class Listing14-2

{

   public static event MyDelegate MyEvent;

   static void Main()

   {

      MyEvent += new MyDelegate(CallbackMethod);

      // فراخواني رخداد

      MyEvent();

      Console.ReadLine();

   }

   public static void CallbackMethod()

   {

      Console.WriteLine("CallbackMethod.");

   }

}

در اين مثال، ابتدا اعلان يك delegate ديده مي‌شود.  درون كلاس، رخدادي با نام MyEvent و از نوع MyDelegate تعريف شده است. در متد Main() نيز مرجع جديدي به رخداد MyEvent افزوده شده است. همانطور كه در اين مثال نيز مشاهده مي‌كنيد، delegate ها تنها با استفاده از += مي‌توانند به رخدادها افزوده شوند. در اين مثال هر گاه MyEvent فراخواني شود، متد CallbackMethod اجرا مي‌شود چراكه با استفاده از مرجع delegate به رخداد مرتبط شده است. (يا در اصطلاح در رخداد ثبت شده است.)

مثال فوق را بدون استفاده از رخداد نيز مي‌توان نوشت. اين نسخه از مثال 2-14 كه تنها در آن از delegate استفاده شده در زير آورده شده است :

using System;

public delegate void MyDelegate();

class UsingDelegates

{

   static void Main()

   {

      MyDelegate del = new MyDelegate(CallbackMethod);

      // delegate فراخواني

      del();

      Console.ReadLine();

   }

   public static void CallbackMethod()

   {

      Console.WriteLine("CallbackMethod.");

   }

}

بايد توجه كنيد كه موارد كاربرد رخدادها بيشتر در برنامه‌هاي تحت ويندوز نمايان مي‌شود و در اينجا شايد وجود آنها در برنامه براي شما مشهود نباشد. در آينده، به بررسي برنامه‌نويسي فرمهاي ويندوز نيز خواهيم رسيد و در آنجا به طور مفصل درباره event ها و delegate ها مجدداً بحث خواهيم نمود.

بطور خلاصه مي‌توان گفت، با استفاده از delegate ها روشي براي ايجاد دسترسي به متدها بط.ور پويا را فراهم نموديم. با استفاده از رخدادها نيز، در صورت بروز اتفاقي خاص، عملي خاص انجام مي‌گيرد. اين عمل معمولاٌ با استفاده از يك delegate كه مرجعي به يك متد در خود دارد انجام مي‌گيرد.

توضيحات پيشرفته :

در انتهاي اين درس مي‌خواهم توضيحات پيشرفته تري را نيز در اختيار شما قرار دهم. در قسمت مربوط به delegate ها در همين درس، مثالي مطرح شد كه در آن delegate ي با نام Tick وجود داشت. اعلان اين delegate به صورت زير بود :

delegate void Tick(int hours, int minutes, int seconds);

حال ميخواهيم به اين مثال يك رخداد نيز اضافه كنيم. در زير رخداد tick از نوع Tick اعلان شده است :

class Ticker

{

    public event Tick tick;

    ⋮

}

بايد توجه نماييد كه يك رخداد بطور خودكار ليست اعضاي خود را مديريت مي‌كند و نيازي به استفاده از يك مجموعه، مانند آرايه، براي مديريت اعضاي مرتبط با آن نيست.

نكته : يك رخداد بطور خودكار خود را تخصيص دهي مي‌كند و نيازي به ساخت نمونة جديد از روي يك رخداد وجود ندارد.

عضو شدن در يك رخداد (تبث شدن در يك رخداد)

براي افزودن delegate جديد به يك رخداد كافيست تا از عملگر += استفاده نماييم. مثال زير كلاس Clock را نشان مي‌دهد كه در آن فيلدي از نوع Ticker با نام pulsed وجود دارد. كلاس Ticker داراي رخداد tick از نوع delegate ي بنام Tick است. متد Clock.Start، delegate ي از نوع Tick را با استفاده از عملگر += به pulsed.tick مي‌افزايد. 

delegate void Tick(int hours, int minutes, int seconds);

class Ticker

{

    public event Tick tick;

    ⋮

}

class Clock

{

    ⋮

    public void Start()

    {

        pulsed.tick += new Tick(this.RefreshTime);

    }

    ⋮

    private void RefreshTime(int hours, int minutes, int seconds)

    {

        ⋮

    }

    private Ticker pulsed = new Ticker();

}

هنگاميكه رخداد pulsed.tick اجرا مي‌شود، تمامي delegate هاي مرتبط با آن نيز فراخواني مي‌شوند كه در اينجا يكي از آنها RefreshTime است. (به مثال موجود در بخش delegate رجوع نماييد.)

خارج شدن از ليست يك رخداد

همانطور كه با استفاده از عملگر += مي‌توان delegate ي را به يك رخداد افزور، با استفاده از عملگر -= نيز مي‌توان delegate خاصي را از ليست اعضاي يك رخداد خارج نمود.

class Clock

{

    ⋮

    public void Stop()

    {

        pulsed.tick -= new Tick(this.RefreshTime);

    }

    private void RefreshTime(int hours, int minutes, int seconds)

    {

        ⋮

    }    

    private Ticker pulsed = new Ticker();

}

نكته : همانطور كه مي‌دانيد، عملگرهاي += و -= بر پاية دو عملگر اصلي + و – ايجاد شده‌اند. از اينرو در مورد delegate ها نيز مي‌توان از عملگر + استفاده نمود. استفاده از عملگر + براي delegate ها باعث ايجاد delegate جديدي مي‌شود كه به هنگام فراخواني هر دو delegate را به هم فرامي‌خواند.

فراخواني يك رخداد

يك رخداد نيز همانند delegate، با استفاده از دو پرانتز فراخواني مي‌گردد. پس از اينكه رخدادي فراخواني شد، كليه delegate هاي مرتبط با آن بترتيب فراخواني مي‌شوند. براي مثال در اينجا كلاس Ticker را در نظر بگيريد كه داراي متد private با نام Notify است كه رخداد tick را فرا مي‌خواند :

class Ticker

{

    public event Tick tick;

    ⋮

    private void Notify(int hours, int minutes, int seconds)

    {

        if (tick != null)

        {

            tick(hours, minutes, seconds);

        }

    }

    ⋮

}

نكته مهم : توجه كنيد كه در مثال فوق چك كردن null نبودن رخداد tick ضروري است، چراكه فيلد رخداد بطور ضمني null در نظر گرفته مي‌شود و تنها زماني مقداري به غير null ميگيرد كه delegate ي به آن مرتبط شده باشد. در صورت فراخواني رخداد null، خطاي NullReferenceException روي خواهد داد.

رخدادها داراي سطح امنيتي داخلي بسيار بالايي هستند. رخدادي كه بصورت public اعلان مي‌شود، تنها از طريق متدها يا عناصر داخل همان كلاس قابل دسترسي است. بعنوان مثال، tick رخدادي درون كلاس Ticker است، از اينرو تنها متدهاي درون Ticker مي‌توانند tick را فرا بخوانند.

class Example

{

    static void Main()

    {

        Ticker pulsed = new Ticker();

        pulsed.tick(12, 29, 59); // خطاي زمان كامپايل رخ مي‌دهد

    }

}

مثالي پيشرفته از استفادة رخدادها در فرمهاي ويندوز

حال كه تا حدودي با رخدادها و ساختار آنها آشنا شديد، در اين قسمت قصد دارم تا مقداري دربارة استفاده رخدادها در فرمهاي ويندوز و GUI ها صحبت نمايم. هر چند تا كنون كليه برنامه‌ها و مطالبي كه مشاهده كرده‌ايد مبتني بر ‍Console بوده‌اند، اما به علت استفاده بيشمار رخدادها در فرمهاي ويندوز و برنامه‌هاي مبتني بر GUI، لازم ديدم تا مطالبي نيز در اين باره بيان كنم. هر چند فرمهاي ويندوز و GUI مطالبي هستند كه خود نياز به بحث و بررسي دقيق دارند و انشا ا... در رئوس آتي سايت مورد بررسي قرار خواهند گرفت. درصورتيكه مطالب اين قسمت براي شما دشوار و يا گنگ بود نگران و يا ناراحت نشويد چرا كه فعلاً براي يادگيري اين مطالب آنهم بدون مقدمه اندكي زود است، بيشتر هدف من از اين بخش آشنا شدن شما با كاربردهاي پيشرفته‌تر رخدادها در برنامه‌نويسي بوده است.

كلاسهاي GUI مربوط به .Net Framework بطور گسترده‌اي از رخدادها استفاده مي‌نمايند. در مثالي كه در اينجا مورد بررسي قرار مي‌دهيم، برنامه‌اي وجود دارد كه داراي يك فرم به همراه دو دكمه (Button) بر روي آن است. اين دو دكمه بوسيلة دو فيلد از نوع Button ايجاد مي‌شوند. (Button عضو System.Windows.Forms است). كلاس Button از كلاس Control ارث‌بري مي‌كند و داراي رخدادي با نام Click از نوع EventHandler است. به مثال توجه نماييد.

namespace System

{

    public delegate void EventHandler(object sender, EventArgs args);

    public class EventArgs

    {

        ⋮

    }

}

namespace System.Windows.Forms

{

    public class Control :

    {

        public event EventHandler Click;

        ⋮

    }

    public class Button : Control

    {

        ⋮

    }

}

توجه نماييد كه كد فوق، كد مربوط به namespace مربوط به System است كه نحوة پياده‌سازي آنرا نشان مي‌دهد. همانطور كه ملاحظه مي‌نماييد، درون System، delegate ي با نام EventHandler تعريف شده است. در زير اين namespace، اعلان System.Windows.Forms نيز آورده شده تا نحوة اعلان رخداد Click و ارث‌بري كلاس Button از كلاس Control نيز مشخص شود.

پس از اينكه بر روي دكمه‌اي واقع در فرم ويندوز كليك كنيد، Button بطور خودكار رخداد Click را فرا مي‌خواند. هدايت اين پروسه باعث مي‌شود تا بتوان به سادگي delegate ي براي كنترل اين رخداد ايجاد نمود. در مثالي كه در زير مشاهده مي‌كنيد، دكمه‌اي با نام Okay، متدي بنام Okay_Click و رخدادي جهت اتصال Okay به متد Okay_Click وجود دارد.

class Example : System.Windows.Forms.Form

{

    private System.Windows.Forms.Button okay;

    ⋮

    public Example()

    {

        this.okay = new System.Windows.Forms.Button();

        this.okay.Click += new System.EventHandler(this.okay_Click);

        ⋮

    }

    private void okay_Click(object sender, System.EventsArgs args)

    {

        ⋮

    }

}

همانطور كه مشاهده مي‌كنيد، كلاس Example از System.Windows.Forms.Form مشتق مي‌شود، از اينرو تمامي خواص آن را به ارث مي‌برد. Okay نيز از نوع Button اعلان شده است. درون سازندة (Constructor) كلاس Example، متد Okay.Click به رخداد افزوده شده و مرجع this.Okay.Click نيز، متد مورد نظر را تعيين نموده است. همانطور كه گفته شد، EventHandler نيز delegate مورد نظر در اين مثال است. درون متد Okay_Click نيز ميتوان كد خاصي را قرار داد تا عمل مورد نظر را انجام دهد. پس از كليك كردن بر روي دكمة Okay، عمل مورد نظري كه درون متد Okay_Click قرار داده شده، اجرا مي‌شود.

اين كد، شبيه به كدهايي است كه توسط محيط‌هاي برنامه‌سازي نظير Visual Studio.Net و يا C#Builder بطور خودكار  توليد مي‌شوند و تنها كافيست تا شما كد مربوط به Okay_Click را درون آن وارد نماييد.

رخدادهايي كه توسط كلاسهاي GUI توليد مي‌شوند همواره از يك الگوي خاص پيروي مي‌كنند. اين رخدادها همواره از نوع delegate ي هستند كه مقدار بازگشتي ندارد (void) و داراي دو آرگومان است. آرگومان اول هميشه فرستندة رخداد و آرگومان دوم هميشه آرگومان EventArgs يا كلاس مشتق شده از EventArgs است.

آرگومان sender به شما اين امكان را مي‌دهد تا از يك delegate براي چندين رخداد استفاده نماييد. (بعنوان مثال براي چندين دكمه.)

نكاتي چند درباره delegate ها و event ها

• Delegate ها بطور ضمني از System.Delegate ارث‌بري مي‌كنند. Delegate حاوي متدها، property ها و عملگرهايي است كه مي‌توان آنها را بعنوان پارامتر به متدهاي ديگر ارسال نمود. همچنين به دليل اينكه System.Delegate بخشي از .Net Framework است، از اينرو delegate هاي ايجاد شده در C# را مي‌توان در زبانهاي ديگري نظير Visual Basic.Net نيز استفاده نمود.
• هنگام اعلان پارامترها براي delegate، حتماً بايد براي آنها نام در نظر بگيريد و فقط به مشخص كردن نوع پارامترها بسنده نكنيد.
• رخدادها عناصر بسيار مفيد و پر استفاده‌اي هستند كه با بكارگيري delegate ها بسيار قدرتمند ظاهر مي‌شوند. بدست آوردن مهارت در ايجاد و استفاده از آنها نياز به تمرين و تفكر بسيار دارد.

مطالب اين درس در اينجا به پايان رسيد. اميدوارم مورد قبول شما بوده باشد. خواهشمندام نظرات وپيشنهادات ارزندة خود را براي من ايميل كنيد تا از آنها در جهت بهبود مطالب سايت استفاده گردد.