我前面幾篇博客中提到過.net中的事件與Windows事件的區(qū)別，本文討論的是前者，也就是我們代碼中經(jīng)常用到的Event。Event很常見，Button控件的Click、KeyPress等等，PictureBox控件的Paint等等都屬于本文討論范疇，本文會例舉出有關(guān)“事件編程”的幾種方法，還會提及由“事件編程”引起的MemoryLeak（跟“內(nèi)存泄露”差不多），以及由“事件編程”引起的一些異常。

引子：
.net中事件最常用在“觀察者”設(shè)計模式中，事件的發(fā)布者（subject）定義一個事件，事件的觀察者（observer）注冊這個事件，當發(fā)布者激發(fā)該事件時，所有的觀察者就會響應(yīng)該事件（表現(xiàn)為調(diào)用各自的事件處理程序）。知道這個邏輯過程后，我們可以寫出以下代碼：

以上就是一個最最原始的含有事件類的定義。外部對象可以注冊Subject對象的XX事件，當某一條件滿足時，Subject對象就會激發(fā)XX事件，所以觀察者作出響應(yīng)。

注：編碼中請按照標準的命名方式，事件名、事件參數(shù)名、虛方法名、參數(shù)名等等，標準請參考微軟。
事件觀察者注冊事件代碼為：

以上是一個最簡單的“事件編程”結(jié)構(gòu)代碼，其余所有的寫法都是從以上擴展出來的，基本原理不變。
升級：
在定義事件變量時，有時候我們可以這樣寫：

其余代碼跟之前一樣，升級后的代碼顯示的實現(xiàn)了“add/remove”，顯示實現(xiàn)“add/remove”的好處網(wǎng)上很多人都說可以在注冊事件之前添加額外的邏輯，這個就像“屬性”和“字段”的關(guān)系，

沒錯，確實與“屬性（Property）”的作用差不多，但它不止這一個好處，我們知道（不知道的上網(wǎng)看看），在多線程編程中，很重要的一點就是要保證對象“線程安全”，因為多線程同時訪問同一資源時，會出現(xiàn)預(yù)想不到的結(jié)果。當然，在“事件編程”中也要考慮多線程的情況?！耙印辈糠执a經(jīng)過編譯器編譯后，確實可以解決多線程問題，但是存在問題，它經(jīng)過編譯后：

以上轉(zhuǎn)換為編譯器自動完成，事件（取消）注冊（+=、-=）間接轉(zhuǎn)換由add_XX和remove_XX代勞，通過在add_XX方法和remove_XX方法前面添加類似[MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]聲明，表明該方法為同步方法，也就是說多線程訪問同一Subject對象時，同時只能有一個線程訪問add_XX或者是remove_XX，這就確保了不可能同時存在兩個線程操作_xx這個委托鏈表，也就不可能發(fā)生不可預(yù)測結(jié)果。那么，[MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]是怎么做到線程同步的呢？其實查看IL語言，我們不難發(fā)現(xiàn)，[MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]的作用類似于下：

如我們所見，它就相當于給自己加了一個同步鎖，lock(this)，我不知道諸位在使用同步鎖的時候有沒有刻意去避免lock(this)這種，我要說的是，使用這種同步鎖要謹慎。原因至少兩個：
1）將自己（Subject對象）作為鎖定目標的話，客戶端代碼中很可能仍以自己為目標使用同步鎖，造成死鎖現(xiàn)象。因為this是暴露給所有人的，包括代碼使用者。

2）當Subject類包含多個事件，XX1、XX2、XX3、XX4…時，每注冊（或取消）一個事件時，都需要鎖定同一目標（Subject對象），這完全沒必要。因為不同的事件有不同的委托鏈表，多個線程完全可以同時訪問不同的委托鏈表。然而，編譯器還是這樣做了。

在一個線程中執(zhí)行sub.XX1+=newXXEventHandler(…)（間接調(diào)用sub.add_XX1(newXXEventHandler(…))）的時候，完全可以在另一線程中同時執(zhí)行sub.XX2+=newEventHandler(…)（間接調(diào)用sub.add_XX2(newEventHandler(…))）。_xx1和_xx2兩個沒有任何聯(lián)系，訪問他們更不需要線程同步。如果這樣做了，影響性能效率（編譯器自動轉(zhuǎn)換成的代碼就是這樣子）。

結(jié)合以上兩點，可以將“升級”部分代碼修改為以下，從而可以很好的解決“線程安全”問題而且不會像編譯器自動轉(zhuǎn)換的代碼那樣影響效率：

在Subject類中增加一個同步鎖目標“_xxSync”，不再以對象本身為同步鎖目標，這樣_xxSync只在類內(nèi)部可見（客戶端代碼不可使用該對象作為同步鎖目標），不會出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象。另外，如果Subject有多個事件，那么我們可以完全增加多個類似“_xxSync”這樣的東西，比如“_xx1Sync、_xx2Sync…”等等，每個同步鎖目標之間沒有任何關(guān)聯(lián)。

當一個類（比如前面提到的Subject）中包含的事件增多時，幾十個甚至幾百個，而且派生類還會增加事件，在這種情況下，我們需要統(tǒng)一管理這些事件，由一個集合來統(tǒng)一管理這些事件是個不錯的選擇，比如:

存放事件委托鏈表的容器為Dictionary<object,Delegate>類型，該容器存放各個委托鏈表的表頭，每當有一個“事件注冊”的動作發(fā)生時，先查找字典中是否有表頭，如果有，直接加到表頭后面；如果沒有，向字典中新加一個表頭。“事件注銷”操作類似。

 
字典的作用是將每個委托鏈表的表頭組織起來，便于查詢訪問?？赡苡腥艘呀?jīng)看出來修改后的代碼并沒有考慮“線程安全”問題，的確，引進了集合去管理委托鏈表之后，再也沒辦法解決“線程安全”而又不影響效率了，因為現(xiàn)在各個事件不再是獨立存在的，它們都放在了同一集合。另外，集合Dictionary<object,Delegate>聲明為protected，子類完全可以使用該集合對子類的事件委托鏈表進行管理。
注：上圖中委托鏈中各節(jié)點引用的都是實例方法，沒有列舉靜態(tài)方法。
其實，.net中所有從System.Windows.Forms.Control類繼承下來的類，都是用這種方式去維護事件委托鏈表的，只不過它不是用的字典（我只是用字典模擬），它使用一個EventHandlerList類對象來存儲所有的委托鏈表表頭，作用跟Dictionary<object,Delegate>差不多，并且，.net中也沒去處理“線程安全”問題?？傊?，CLR在處理“線程安全”問題做得不是足夠好，當然，一般事件編程也基本用在單線程中（比如Winform中的UI線程中），打個比方，在UI線程中創(chuàng)建的Control（或其派生類），基本上都在同一線程中訪問它，基本不涉及跨線程去訪問Control（或其派生類），所以大可不必擔心事件編程中遇到“線程安全”問題。

事件編程中的內(nèi)存泄露
說到“內(nèi)存泄露”，可能很多人認為這不應(yīng)該是.net討論的問題，因為GC自動回收內(nèi)存，不需要編程的人去管理內(nèi)存，其實不然。凡是發(fā)生了不能及時釋放內(nèi)存的情況，都可以叫“內(nèi)存泄露”，.net中包括“托管內(nèi)存”也包括“非托管內(nèi)存”，前者由GC管理，后者必然由編程者考慮了（類似C++中的內(nèi)存），這里我們討論的是前者，也就是托管內(nèi)存的泄露。

我們知道（假設(shè)諸位都知道），當一個托管堆中的對象不可達時，也就是程序中沒有對該對象有引用時，該對象所占堆內(nèi)存就屬于GC回收的范圍了?？墒?，如果編程者認為一個對象生命期應(yīng)該結(jié)束（該對象不再使用）的時候，同時也理所當然地認為GC會回收該對象在堆中占用的內(nèi)存時，情況往往不是TA所認為的那樣，應(yīng)為很有可能（概率很大），該對象在其他的地方仍然被引用，而且該引用相對來說不會很明顯，我們叫這個為“隱式強引用”（Implicitstrongreference），而對于ClassA=newClass();這樣的代碼，A就是“顯示強引用”（Explicitstrongreference）了。（至于什么是強引用什么是弱引用，這個在這里我就不說了）那么，不管是“顯示強引用”還是“隱式強引用”都屬于“強引用”，一個對象有一個強引用存在的話，GC就不會對它進行內(nèi)存回收。

事件編程中，經(jīng)常會產(chǎn)生“隱式強引用”，參考前面的“圖1”中委托鏈表中的每個節(jié)點都包含一個target，當一個事件觀察者向發(fā)布者注冊一個事件時，那么，發(fā)布者就會保持一個觀察者的強引用，這個強引用不是很明顯，因此我們稱之為隱式強引用。因此，當觀察者被編程者理所當然地認為生命期結(jié)束了，再沒有任何對它的引用存在時，事件發(fā)布者卻依然保持了一個強引用。如下圖：

盡管有時候，Observer生命期結(jié)束（我們理所當然地那樣認為），Subject（發(fā)布者）卻依舊對Observer有一個強引用（strongreference）（圖2中紅色箭頭），該引用稱作為“隱式強引用”。GC不會對Observer進行內(nèi)存回收，因為還有強引用存在。如果Observer為大對象，且系統(tǒng)存在很多這樣的Observer，當系統(tǒng)運行時間足夠長，托管堆中的“僵尸對象”（有些對象雖然已經(jīng)沒有使用價值了，但是程序中依舊存在對它的強引用）越來越多，總有一個時刻，內(nèi)存不足，程序崩潰。

事件編程中引起的異常
其實還是因為我們的Observer注冊了事件，但在Observer生命期結(jié)束（編程者認為的）時，釋放了一些必備資源，但是Subject還是對Observer有一個強引用，當事件發(fā)生后，Subject還是會通知Observer，如果Observer在處理事件的時候，也就是事件處理程序中用到了之前已經(jīng)釋放了的“必備資源”，程序就會出錯。導(dǎo)致這個異常的原因就是，編程者以為對象已經(jīng)死了，將其資源釋放，但對象本質(zhì)上還未死去，仍然會處理它注冊過的事件。

form1為Observer，form2為Subject，form1監(jiān)聽form2的Click事件，在事件處理程序中將自己Show出來，一切運行良好，但是，當form1關(guān)閉后，再次點擊form2激發(fā)Click事件時，程序報錯，提示form1已經(jīng)disposed。原因就是我們關(guān)閉form1時，認為form1生命期已經(jīng)結(jié)束了，事實上并非如此，form2中還有對form1的引用，當事件發(fā)生后，還是會通知form1，調(diào)用form1的事件處理程序（form2_Click），而碰巧的是，事件處理程序中調(diào)用了this.Show()方法，意思要將form1顯示出來，可此時form1已經(jīng)關(guān)閉了。

小結(jié)
不管是內(nèi)存泄露還是引起的異常，都是因為我們注冊了某些事件，在對象生命期結(jié)束時，沒有及時將已注冊的事件注銷，告訴事件發(fā)布者“我已死，請將我的引用刪除”。因此一個簡單的方法就是在對象生命期結(jié)束時將所有的事件注銷，但這個只對簡單的代碼結(jié)構(gòu)有效，復(fù)雜的系統(tǒng)幾乎無效，事件太多，根本無法記錄已注冊的事件，再者，你有時候根本不知道對象什么時候生命期結(jié)束。下次介紹利用弱引用概念（Weakreference）引申出來的弱委托（Weakdelegate），它能有效地解決事件編程中內(nèi)存泄露問題。原理就是將圖2中每個節(jié)點中的Target由原來的強引用（StrongReference）改為弱引用（WeakReference）。
希望有幫助O(∩_∩)O~。

跟之前一樣，代碼未調(diào)試運行，可能有錯誤。