События

Классы с событиями

Каждый объект является экземпляром некоторого класса. Класс задает свойства и поведение своих экземпляров. Методы класса определяют поведение объектов, свойства - их состояние. Все объекты обладают одними и теми же методами и, следовательно, ведут себя одинаково. Можно полагать, что методы задают врожденное поведение объектов. Этого нельзя сказать о свойствах - значения свойств объектов различны, так что экземпляры одного класса находятся в разных состояниях. Объекты класса "человек" могут иметь разные свойства: один - высокий, другой - низкий, один - сильный, другой - умный. Но методы у них одни: есть и спать, ходить и бегать. Как сделать поведение объектов специфическим? Как добавить им поведение, характерное для данного объекта? Один из наиболее известных путей - это наследование. Можно создать класс-наследник, у которого, наряду с унаследованным родительским поведением, будут и собственные методы. Например, наследником класса "человек" может быть класс "человек_образованный", обладающий методами: читать и писать, считать и программировать.

Есть еще один механизм, позволяющий объектам вести себя по-разному в одних и тех же обстоятельствах. Это механизм событий, рассмотрением которого мы сейчас и займемся. Класс, помимо свойств и методов, может иметь события. Содержательно, событием является некоторое специальное состояние, в котором может оказаться объект класса. Так, для объектов класса "человек" событием может быть рождение или смерть, свадьба или развод. О событиях в мире программных объектов чаще всего говорят в связи с интерфейсными объектами, у которых события возникают по причине действий пользователя. Так, командная кнопка может быть нажата - событие Click, документ может быть закрыт - событие Close, в список может быть добавлен новый элемент - событие Changed.

Интерфейсные и многие другие программные объекты обладают стандартным набором предопределенных событий. В конце этой лекции мы поговорим немного об особенностях работы с событиями таких объектов. Сейчас же наше внимание будет сосредоточено на классах, создаваемых программистом. Давайте разберемся, как для таких классов создаются и обрабатываются события. Класс, решивший иметь события, должен уметь, по крайней мере, три вещи:

• объявить событие в классе;
• зажечь в нужный момент событие, передав обработчику необходимые для обработки аргументы. (Под зажиганием или включением события понимается некоторый механизм, позволяющий объекту уведомить клиентов класса, что у него произошло событие.);
• проанализировать, при необходимости, результаты события, используя значения выходных аргументов события, возвращенные обработчиком.

Заметьте, что, зажигая событие, класс посылает сообщение получателям события - объектам некоторых других классов. Будем называть класс, зажигающий событие, классом - отправителем сообщения (sender). Класс, чьи объекты получают сообщения, будем называть классом - получателем сообщения (receiver). Класс-отправитель сообщения, в принципе, не знает своих получателей. Он отправляет сообщение в межмодульное пространство. Одно и то же сообщение может быть получено и по-разному обработано произвольным числом объектов разных классов. Взгляните на схему, демонстрирующую взаимодействие объектов при посылке и получении сообщения.

Рис. 21.1. Взаимодействие объектов. Посылка и получение сообщения о событии

Класс sender. Как объявляются события?

При проектировании класса с событиями, возможно, самое трудное - содержательная сторона дела. Какими событиями должен обладать класс, в каких методах и в какой момент зажигать то или иное событие?

Содержательную сторону будем пояснять на содержательных примерах. А сейчас рассмотрим технический вопрос: как объявляются события средствами языка С#? Прежде всего, уточним, что такое событие с программной точки зрения. Начнем не с самого события, а с его обработчика. Обработчик события - это обычная процедура с аргументами. Понятно, что сообщение, посылаемое при зажигании события, является аналогом вызова процедуры. Поскольку сигнатура посылаемого сообщения должна соответствовать сигнатуре принимаемого сообщения, то объявление события синтаксически должно задавать сигнатуру процедуры.

Делегаты и события

Наверное, вы уже заметили, что схема работы с событиями вполне укладывается в механизм, определяемый делегатами. В C# каждое событие определяется делегатом, описывающим сигнатуру сообщения. Объявление события - это двухэтапный процесс:

• Вначале объявляется делегат - функциональный класс, задающий сигнатуру. Как отмечалось при рассмотрении делегатов, объявление делегата может быть помещено в некоторый класс, например, класс Sender. Но, чаще всего, это объявление находится вне класса в пространстве имен. Поскольку одна и та же сигнатура может быть у разных событий, то для них достаточно иметь одного делегата. Для некоторых событий можно использовать стандартные делегаты, встроенные в каркас. Тогда достаточно знать только их имена.
• Если делегат определен, то в классе Sender, создающем события, достаточно объявить событие как экземпляр соответствующего делегата. Это делается точно так же, как и при объявлении функциональных экземпляров делегата. Исключением является добавление служебного слова event. Формальный синтаксис объявления таков:

[атрибуты] [модификаторы]event [тип, заданный делегатом] [имя события]

Есть еще одна форма объявления, но о ней чуть позже. Чаще всего, атрибуты не задаются, а модификатором является модификатор доступа - public. Приведу пример объявления делегата и события, представляющего экземпляр этого делегата:

namespace Events
{
public delegate void FireEventHandler(object Sender,
  int time, int build);
public class TownWithEvents
{
  public event FireEventHandler FireEvent;
  ...
}//TownWithEvents
  ...
}//namespace Events

Здесь делегат FireEventHandler описывает класс событий, сигнатура которых содержит три аргумента. Событие FireEvent в классе TownWithEvents является экземпляром класса, заданного делегатом.

Как зажигаются события

Причины возникновения события могут быть разными. Поэтому вполне вероятно, что одно и то же событие будет зажигаться в разных методах класса в тот момент, когда возникнет одна из причин появления события. Поскольку действия по включению могут повторяться, полезно в состав методов класса добавить защищенную процедуру, включающую событие. Даже если событие зажигается только в одной точке, написание такой процедуры считается признаком хорошего стиля. Этой процедуре обычно дается имя, начинающееся со слова On, после которого следует имя события. Будем называть такую процедуру On-процедурой. Она проста и состоит из вызова объявленного события, включенного в тест, который проверяет перед вызовом, а есть ли хоть один обработчик события, способный принять соответствующее сообщение. Если таковых нет, то нечего включать событие. Приведу пример:

protected virtual void OnFire(int time, int build)
{
  if (FireEvent!=null)
    FireEvent(this,time, build);
}

Хочу обратить внимание: те, кто принимает сообщение о событии, должны заранее присоединить обработчики событий к объекту FireEvent, задающему событие. Присоединение обработчиков должно предшествовать зажиганию события. При таком нормальном ходе вещей, найдется хотя бы один слушатель сообщения о событии - следовательно, FireEvent не будет равно null.

Заметьте также, что процедура On объявляется, как правило, с модификаторами protected virtual. Это позволяет потомкам класса переопределить ее, когда, например, изменяется набор аргументов события.

Последний шаг, который необходимо выполнить в классе Sender - это в нужных методах класса вызвать процедуру On. Естественно, что перед вызовом нужно определить значения входных аргументов события. После вызова может быть выполнен анализ выходных аргументов, определенных обработчиками события. Чуть позже рассмотрим более полные примеры, где появится вызов процедуры On.