LINQ自學筆記-打地基-泛型委派
因為參加 ITHome 的鐵人賽，所以整理了自己學習 LINQ 時的資料，變成自學筆記系列，歡迎指教。這系列的分享，會以 C# + 我比較熟的 Net 3.5 環境為主。
另外本系列預計至少會切成【打地基】和【語法應用】兩大部分做分享。打地基的部分，講的是 LINQ 的組成元素，這部分幾乎和 LINQ 無關，反而是 C# 2.0、C# 3.0 的一堆語言特性，例如：型別推斷、擴充方法、泛型、委派等等，不過都會把分享的範圍限制在和 LINQ 應用有直接相關功能。
PS. LINQ 自學筆記幾乎所有範例，都可直接複製到 LINQPad 4 上執行。因為它輕巧好用，功能強大，寫範例很方便，請大家自行到以下網址下載最新的 LINQPad：http://www.LINQpad.net/。
---------------本文開始-------------
我們在具名委派時有說過，委派可分為宣告端、邏輯端和呼叫端，然後在上一篇匿名委派時，我們看到在 .Net 2.0 如何透過匿名委派的方式，大幅精簡呼叫端所需要撰寫的程式碼，但是當時並沒有說宣告端是否有可以精簡的部分。本篇文章，我們將先就 .Net 2.0 的泛型委派來看怎麼精簡宣告端，下一篇會再說明這種泛型委派的模式，到了 .Net 3.5，出現 Func 委派、Action 委派的變化。
先回顧一下在匿名委派時簡化後的程式碼：
public delegate string 除蟲(string 蟲);
public class 豪宅 {
public void 蟲出沒(除蟲 人){
Console.WriteLine(人("蟑螂"));
}
}
//呼叫端
void Main() {
豪宅 白宮 = new 豪宅();
白宮.蟲出沒(delegate(string 蟲) {
return "噴殺蟲劑讓 " + 蟲 + " 掛點。\n";}
);
}宣告端在委派的角色中，它做了兩件事：
1. 定義一個委派結構，包含兩個部分：類別名稱和委派方法簽章。在範例中，委派名稱叫「除蟲」，方法簽章則是傳入一個 string 參數，回傳 string。
2. 定義委派被使用的時候點，也就是那個方法會需要使用委派。在範例中，就是「蟲出沒」這個方法會要求一個名為「除蟲」的委派參數，並在方法的執行細節中要求委派執行工作（又稱之為引動(Invoke)）。
但是實務中應用委派時，我們會發現一件事：開發人員宣告了很多委派，可是這些委派的方法簽章都雷同，有時候甚至一模一樣，所以其實這些委派定義應該可以共用，但是因為宣告委派要定義名稱，所以總不能把叫做「除蟲」的委派拿去給「種花」用，這樣未來維護系統時，很容易產生混淆：
public class 豪宅 {
public delegate string 除蟲(string 蟲);
public delegate string 種花(string 花);
public delegate string 掃廁所(Location 地點);
public delegate string 巡邏(Area 區域);
public void 蟲出沒(除蟲 人){
Console.WriteLine(人("蟑螂"));
}
public void 整理花園(種花 人){
Console.WriteLine(人("玫瑰"));
}
public void 維護廁所清潔(掃廁所 人){
Location l = new Location();
l.Name = "主臥房";
Console.WriteLine(人(l));
}
public void 維護住宅安全(巡邏 人){
Area a = new Area();
a.Name = "大門";
Console.WriteLine(人(a));
}
}
//呼叫端 - 管家派工
void Main() {
豪宅 白宮 = new 豪宅();
白宮.蟲出沒(delegate(string 蟲) {
return 蟲 + " 死光光。";}
);
白宮.整理花園(delegate(string 花) {
return 花 + " 種好了。";}
);
白宮.維護廁所清潔(delegate(Location 地點) {
return 地點.Name + " 廁所亮晶晶。";}
);
白宮.維護住宅安全(delegate(Area 區域) {
return 區域.Name + " 安全無虞。";}
);
}
public class Master{
private string name;
public string Name {get {return name;} set {name = value;}}
}
public class Area {
private string name;
public string Name {get {return name;} set {name = value;}}
}
public class Location {
private string name;
public string Name {get {return name;} set {name = value;}}
}
/* 輸出：
蟑螂 死光光。
玫瑰 種好了。
主臥房 廁所亮晶晶。
大門 安全無虞。
*/所以我們思考如何共用委派定義：是不是可以比照匿名委派一樣，宣告時省略委派名稱，或者是以一個較為「抽象」的名稱來代表。因為委派會被當做方法的傳入參數，委派名稱就等於方法參數的型別名稱，不可能省略，所以匿名不大可能；那抽象名稱，該怎麼設定才恰當，又是一個大問題，因為還會牽扯到方法簽章的內容。於是，我們把關注的焦點拉到委派的方法簽章。
方法簽章就是方法的回傳值和傳入參數的型別及數量，而方法簽章影響到我們怎麼對這個方法所屬的委派命名，更進一步推論，其實把委派名稱就當做方法名稱，那整個委派不過就是一個方法，而我們在「泛型」時有講過泛型方法，如果我們讓方法的傳入參數都變成泛型，由呼叫端執行時才決定，也就是讓這個抽像概念的委派變成是泛型委派（generic delegate），如此這個委派的適用性就更高了，委派的名稱理所當然可以用很抽象的表達方式完成。所以範例中，我們便可把「除蟲」、「掃廁所」、「巡邏」合併為一個「日常勤務」的委派，這樣只要是豪宅的工作任務，只有一個工作重點，那都可以透過「日常勤務」泛型委派來執行：
public delegate TResult 日常勤務<T, TResult>(T 工作重點);
public void 蟲出沒(日常勤務<string, string> 人){
Console.WriteLine(人("蟑螂"));
}
public void 維護廁所清潔(日常勤務<Location, string> 人){
Location l = new Location();
l.Name = "主臥房";
Console.WriteLine(人(l));
}
public void 維護住宅安全(日常勤務<Area, string> 人){
Area a = new Area();
a.Name = "大門";
Console.WriteLine(人(a));
}
}
//呼叫端 - 管家派工
void Main() {
豪宅 白宮 = new 豪宅();
白宮.蟲出沒(delegate(string 蟲) {
return 蟲 + " 死光光。";}
);
白宮.維護廁所清潔(delegate(Location 地點) {
return 地點.Name + " 廁所亮晶晶。";}
);
白宮.維護住宅安全(delegate(Area 區域) {
return 區域.Name + " 安全無虞。";}
);
}因為只有一個工作重點，日常勤務這個泛型委派都可以輕鬆處理，省去重覆定義委派的程式碼。但是問題來了，日常勤務只收一個參數，如果有一些勤務是需要兩個參數，該怎麼辦呢？套用前面的邏輯，我就再定義一個接收兩個參數的泛型委派即可。三個參數呢，定義三個參數的泛型委派，以此類推。但是不管要接收幾個參數，其實都是日常勤務啊，而且甚至非日常勤務的工作，因為是泛型委派，所以只要參數的數量匹配，就可以套用，那我們是不是可以把「日常勤務」這個名稱再更抽象化？甚至以此泛型委派的概念向外推展，我們會推論出一件事實：「只要是委派，其實差異就是委派的方法簽章而已」，也就是不同的是這三件事情：
1. 回傳的資料型別。
2. 委派方法參數型別。
3. 委派方法參數的數量。
而透過「泛型委派」，我們就可以輕鬆解決上述 1、2 兩點和型別有關的差異，就只剩第 3 點而已了。那第 3 點的解法，就是上述的，多定義幾個不同數量的泛型委派囉。
好，那這三個差異都解決了，剩下什麼？泛型委派的名稱，前面有提到，委派名稱就是方法參數的型別名稱，因此不可能省略，一定要定義，但是解決上述三點後，這些不同數量的泛型委派名稱，似乎也沒有意義了，因為任何需要委派的地方都可以用啊！最後，我們只好定義把這些委派，都命名叫「委派」：
public delegate TResult 委派<T1, T2, TResult>(T1 委派參數1, T2 委派參數2);
public delegate TResult 委派<T1, T2, T3, TResult>(T1 委派參數1, T2 委派參數2, T3 委派參數3); 至此，我們雖然沒有直接把委派宣告端須撰寫的程式精簡，但因為把這些委派變成是極度抽象、高度共用的泛型委派，所以我們可以事先把不同參數數量的泛型委派定義好，然後放到獨立的專案中，編譯成獨立的 DLL，其他專案開發時，只要加入這個 DLL 參考，匯入命名空間，便可省去撰寫委派命名和定義的程式碼。
PS. 為易於了解，下面的範例是 VS2005 的版本。
用 GenericDelegateStore.cs 類別存放泛型委派：
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace DelegatePractice_Net20.GenericDelegateStore
{
public delegate TResult 委派<T, TResult>(T 委派參數);
public delegate TResult 委派<T1, T2, TResult>(T1 委派參數1, T2 委派參數2);
public delegate TResult 委派<T1, T2, T3, TResult>(T1 委派參數1, T2 委派參數2, T3 委派參數3);
public delegate TResult 委派<T1, T2, T3, T4, TResult>(T1 委派參數1, T2 委派參數2, T3 委派參數3, T4 委派參數4);
} 在要使用的專案中，加入 GenericDelegateStore 的參考，並匯入命名空間，就可以直接使用，不用再自行定義委派了：
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using DelegatePractice_Net20.GenericDelegateStore;
namespace DelegatePractice_Net20
{
//宣告端
public class 豪宅
{
public void 蟲出沒(委派<string, string> 人)
{
Console.WriteLine(人("蟑螂"));
}
public void 維護廁所清潔(委派<Location, string> 人)
{
Location l = new Location();
l.Name = "主臥房";
Console.WriteLine(人(l));
}
public void 維護住宅安全(委派<Area, string> 人)
{
Area a = new Area();
a.Name = "大門";
Console.WriteLine(人(a));
}
}
class Program
{
//呼叫端 - 管家派工
static void Main(string[] args)
{
豪宅 白宮 = new 豪宅();
白宮.蟲出沒(delegate(string 蟲)
{
return 蟲 + " 死光光。";
}
);
白宮.維護廁所清潔(delegate(Location 地點)
{
return 地點.Name + " 廁所亮晶晶。";
}
);
白宮.維護住宅安全(delegate(Area 區域)
{
return 區域.Name + " 安全無虞。";
}
);
}
}
public class Master
{
private string name;
public string Name { get { return name; } set { name = value; } }
}
public class Area
{
private string name;
public string Name { get { return name; } set { name = value; } }
}
public class Location
{
private string name;
public string Name { get { return name; } set { name = value; } }
}
}
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沒什麼特別的~
不過是一些筆記而已