properties
在c#中為類預定義屬性是件再簡單不過的事,見程序1。
程序1
using system;
namespace propertiesdemo
{
public class mydata
{
...............
}
public class class1
{
private mydata _data;
public mydata data
{
get { return _data; }
}
public class1()
{
_data = new mydata();
}
}
}
這是相當常見的屬性預定義方式,同時也是個可正常運行的程序,不過其中隱含著一個設(shè)計上的問題,那就是創(chuàng)建mydata對象的時機。按照程序2-1的手法,當class1對象被創(chuàng)建之初,其內(nèi)的_data對象也隨著被創(chuàng)建起來,這造成了class1對象于創(chuàng)建初期就付出了一個mydata對象的內(nèi)存成本,這對簡單的類來說或如牛毛,但倘若class1對象中擁有一群這類屬性呢?為了解決這類問題,.net framework中大量使用lazy-allocate(緩分配)技術(shù),見程序2。
程序2 lazy-allocate范例
public class class1
{
private mydata _data;
public mydata data
{
get
{
if(_data == null)
data = new mydata();
return _data;
}
}
public class1() { }
}
lazy-allocate的設(shè)計概念很簡單,就是未使用前不預付成本。相對于程序2-1所使用的pre-allocate(預分配)概念,程序2-2采取以時間換取空間的策略,付出存取判斷式的代價來減輕空間浪費的情況。當然,pre-allocate也不是一無是處,不須預判斷的快速存取特色適用于用戶必然會存取的屬性,但在一些特定的屬性上,例如asp.net中常見的style屬性就不適合使用pre-allocate技巧,因為用戶不一定會使用該屬性,于此情況下,lazy-allocate模式說可以讓對象省下一些內(nèi)存成本。
event
事件處理是組件設(shè)計中相當重要的一環(huán),在c#中事件與delegate是緊密相關(guān)的,程序3是一個簡單的事件范例。
程序3 簡單的事件范例
using system;
namespace eventdemo
{
public delegate void processhandler(object sender);
public class class1
{
private event processhandler _processhandler = null;
public event processhandler processstart
{
add
{
_processhandler += value;
}
remove
{
_processhandler -= value;
}
}
public void process()
{
_processhandler(this);
for(int i = 0; i < 10; i++)
i = i+1;
}
public class1()
{}
}
}
c#之中delegate扮演著函數(shù)指針的角色,用戶可以將某個函數(shù)加入一個delegate之中,而一個delegate允許用戶加入一個以上的函數(shù),當調(diào)用此delegate時就等同于調(diào)用其內(nèi)所含的所有函數(shù)。不過程序2-3的設(shè)計手法潛藏著一個問題,就是當事件數(shù)眾多時,對象就必須付出相應數(shù)量的delegate變量,如程序4所示。
程序4 傳統(tǒng)事件設(shè)計
private event processhandler _processstart = null;
private event processhandler _processend = null;
private event processhandler _processstep = null;
不管用戶是否用到了這些事件,當對象被創(chuàng)建起來時就得付出這些成本,這在窗口應用程序上更顯得可怕,因為windows message(窗口消息)的數(shù)量以千為單位,假如一個簡單的窗口程序就必須付出相對于windows message數(shù)量的變量成本,這樣一來對象豈不成了龐然大物了。針對這個問題,.net framework采取了與lazy-allocate類似的方式來處理,見程序5。
程序5 新事件設(shè)計模式
public class class1
{
private hashtable _eventlist = new hashtable();
private static object _processstart = new object();
private static object _processend = new object();
public event processhandler processstart
{
add
{
_eventlist.add(_processstart,value);
}
remove
{
_eventlist.remove(_processstart);
}
}
public event processhandler processend
{
add
{
_eventlist.add(_processend,value);
}
remove
{
_eventlist.remove(_processend);
}
}
public void process()
{
processhandler start = (processhandler)_eventlist[_processstart];
processhandler end = (processhandler)_eventlist[_processend];
if(start != null) start(this);
for(int i = 0; i < 10; i++)
i = i+1;
if(end != null)
end(this);
}
程序中聲明了一個hashtable類型的對象:_eventlist,每一個class1類的實體都擁有這個對象,另外還聲明了兩個object類型的對象:_processstart、_processend,注意!這兩個對象是static(靜態(tài))類型,也就是說,不管有多少個對象實體,都只須花費兩個object的空間。那這與2-4的范例做法有何不同呢?答案是對象所占的內(nèi)存大小不同,當用戶創(chuàng)建一個對象實體之后,此對象占用了一個hashtable對象的內(nèi)存空間,在用戶設(shè)定了processstart事件時,此對象隨之占用了一個hashtable元素的內(nèi)存空間,若用戶未設(shè)定事件,那么此元素的內(nèi)存空間就不會被占用,相較于2-4范例的預付行為,此方式可以省下不必要付出的內(nèi)存成本。再詳細點說,假設(shè)class1擁有1000個事件,那么程序2-4的做法在對象創(chuàng)建初期就會占用1000個event變量的內(nèi)存空間,而程序2-5則要付出一個hashtable對象及1000個static變量的代價,當用戶創(chuàng)建了第二個對象時,程序2-4要再次占用了1000個event變量的代價,但程序5只須占用一個hashtable對象的代價,優(yōu)劣立見不是嗎?很幸運,這種設(shè)計概念在.net framework中已提供了基礎(chǔ)建設(shè),設(shè)計人員只要套用即可,見程序6。
程序6 .net framework內(nèi)建的事件支持
public class component1:component
{
private static object _processstart = new object();
public event eventhandler processstart
{
add
{
events.addhandler(_processstart,value);
}
remove
{
events.removehandler(_processstart,value);
}
}
public void process()
{
eventhandler handler = (eventhandler)events[_processstart];
if(handler != null)
handler(this,null);
}
}
只要繼承自component類或其子類就可使用這種方式來處理事件。
static helper object
c#是個純oop的語言,這代表著它不允許設(shè)計人員聲明全局性的函數(shù)或是變量,它提倡以靜態(tài)函數(shù)與靜態(tài)變量來取代原本須要使用全局性函數(shù)及變量的地方,由于靜態(tài)函數(shù)與靜態(tài)變量都要聲明于類內(nèi),這個限制形成群集的效應,同時引出了另一種類型的運用:static helper object,見程序7。
程序7 static helper object范例
public sealed class domainhelper
{
public static string getcurrentdomaindir()
{
return appdomain.currentdomain.basedirectory;
}
private domainhelper()
{}
}
............
messagebox.show(domainhelper.getcurrentdomaindir());
domainhelper是一個不允許繼承且具備私有構(gòu)造函數(shù)的類,這代表著設(shè)計人員不可能創(chuàng)建或是繼承此類,domainhelper提供了getcurrentdomaindir靜態(tài)函數(shù),用來返回目前application domain所在的路徑,這比起原來調(diào)用appdomain. getcurrentdomain. basedirectory函數(shù)來取得同樣結(jié)果的方式簡短了許多。helper object的中心概念就是將常用的輔助型函數(shù)包裝成靜態(tài)函數(shù),設(shè)計人員就無須一再重復地撰寫這些程序代碼,組件設(shè)計技術(shù)與helper object息息相關(guān),讀者們會在后面的章節(jié)中看到更多這類型的例子。