Delegate và Event Gvhd: Nguyễn Tấn Trần Minh Khang 87 Chương 12 Delegate và Event Delegate có nghĩa là ủy quyền hay ủy thác. Trong lập trình đôi lúc ta gặp tình huống phải thực thi một hành động nào đó, nhưng lại không biết sẽ gọi phương thức nào của đối tượng nào. Chằng hạn, một nút nhấn button khi được nhấn phải thông báo cho đối tượng nào đó biết, nhưng đối tượng này không thể được tiên đoán trong lúc cài đặt lớp button. Vì vậy ta sẽ kết nối lớp button với một đối tượng ủy thác và ủy thác (hay thông báo) cho đối tượng này trách nhiệm thực thi khi button được nhấn. Đối tượng ủy thác sẽ được gán (đăng ký ủy thác) vào thời điểm khác thích hợp. Event có nghĩa là sự kiện. Ngày nay mô hình lập trình giao diện người dùng đồ họa (Graphical User Interface - GUI) đòi hỏi cách tiếp cận theo hướng sự kiện. Một ứng dụng ngày nay hiển thị giao diện người dùng và chờ người dùng thao tác. Ứng với mỗi thao tác như chọn một trình đơn, nhấn một nút button, nhập liệu vào ô textbox … sẽ một sự kiện sẽ phát sinh. Một sự kiện có nghĩa là có điều gì đó đã xảy ra và chương trình phải đáp trả. Delegate và event là hai khái niệm có liên quan chặt chẽ với nhau. Bởi vì để quản lý các sự kiện một cách mềm dẻo đòi hỏi các đáp trả phải được phân phối đến các trình giải quyết sự kiện. Trình giải quyết sự kiện trong C# được cài đặt bằng delegate. Delegate còn được sử dụng như một hàm callback. Hàm callback là hàm có thể được tự động gọi bởi hàm khác. Công dụng thứ hai này của delegate được đề cập trong chương 19. 12.1 Delegate (ủy thác, ủy quyền) Trong C#, delegate được hỗ trợ hoàn toàn bởi ngôn ngữ. Về mặt kỹ thuật, delegate thuộc kiểu tham chiếu được dùng để đóng gói phương thức đã xác định kiểu trả về và số lượng, kiểu tham số. Chúng ta có thể đóng gói bất kỳ phương thức thức nào phù hợp với phương thức của delegate . (Trong C++ có kỹ thuật tương tự là con trỏ hàm, tuy nhiên delegate có tính hướng đối tượng và an toàn về kiểu) Một delegate có thể được tạo bắng từ khóa delagate , sau đó là kiểu trả về, tên delegate và các tham số của phương thức mà delegate chấp nhận: public delegate int WhichIsFirst(object obj1, object obj2) Dòng trên khai báo một delegate tên là WhichIsFirst có thể đóng gói (nhận) bất kỳ một phương thức nào nhận vào hai tham số kiểu object và trả về kiểu int . Delegate và Event Gvhd: Nguyễn Tấn Trần Minh Khang 88 Khi một delegate được định nghĩa, ta có thể đóng gói một phương thức với delegate đó bằng cách khởi tạo với tham số là phương thức cho delegate. 12.1.1 Dùng delegate để xác định phương thức vào lúc chạy Delegate được dùng để xác định (specify) loại (hay kiểu) của các phương thức dùng để quản lý các sự kiện; hoặc để cài đặt các hàm callback trong ứng dụng. Chúng cũng được dùng để xác định các phương thức tĩnh và không tĩnh (còn gọi là phương thức thề hiện - instance methods: là phương chỉ gọi được thông qua một thể hiện của lớp) chưa biết trước vào lúc thiết kế (có nghĩa là chỉ biết vào lúc chạy). Ví dụ, giả sử chúng ta muốn tạo một lớp túi chứa đơn giản có tên là Pair (một cặp). Lớp này chứa 2 đối tượng được sắp xếp. Chúng ta không biết trước được đối tượng nào sẽ được truyền vào cho một thể hiện của lớp Pair , vì vậy không thể xây dựng hàm sắp xếp tốt cho tất cả các trường hợp. Tuy nhiên ta sẽ đẩy trách nhiệm này cho đối tượng bằng cách tạo phương thức mà công việc sắp xếp có thể ủy thác. Nhờ đó ta có thể sắp thứ thự của các đối tượng chưa biết bằng cách ủy thác trách nhiệm này chính phương thức của chúng. Ta định nghĩa một delegate có tên WhichIsFirst trong lớp Pair . Phương thức sort sẽ nhận một tham số kiểu WhichIsFirst . Khi lớp Pair cần biết thứ tự của đối tượng bên trong, nó sẽ gọi delegate với hai đối tượng làm tham số. Trách nhiệm quyết định xem đối tượng nào trong 2 đối tượng có thứ tự trước được ủy thác cho phương thức được đóng gói trong delegate . Để kiểm thử delegate, ta tạo ra hai lớp: Dog và Student. Lớp Dog và Student không giống nhau ngoại trừ cả hai cùng cài đặt phương thức có thể được đóng gói bới WhichIsFirst , vì vậy cả Dog lẫn Student đều thích hợp được giữ trong đối tượng Pair. Để kiểm thử chương trình chúng ta tạo ra một cặp đối tượng Student và một cặp đối tương Dog và lưu trữ chúng trong hai đối tượng Pair . Ta sẽ tạo một đối tượng delegate để đóng gói cho từng phương thức, sau đó ta yêu cầu đối tượng Pair sắp xếp đối tượng Dog và Student . Sau đây là các bước thực hiện: public class Pair { // cặp đối tượng public Pair(object firstObject, object secondObject) { thePair[0] = firstObject; thePair[1] = secondObject; } // biến lưu giữ hai đối tượng private object[]thePair = new object[2]; Kế tiếp, ta override hàm ToString() public override string ToString( ) { return thePair[0].ToString() + ", " + thePair[1].ToString(); Delegate và Event Gvhd: Nguyễn Tấn Trần Minh Khang 89 } Chúng ta đã có hai đối tượng trong lớp Pair và có thể in chúng ra. Bây giờ là phần sắp xếp chúng và in kết quả sắp xếp. Chúng ta không thể biết trước sẽ có loại đối tượng nào, và vì vậy chúng ta sẽ ủy thác quyền quyết định đối tượng nào có thứ tự trước cho chính các đối tượng. Như vậy ta sẽ yêu cầu đối tượng được xếp thứ tự trong lớp Pair phải cài đặt phương thức cho biết trong hai đối tượng, đối tượng nào có thứ tự trước. Phương thức này sẽ nhận vào hai đối tượng (thuộc bất kỳ loại nào) và trả về kiểu liệt kê: theFirstComeFirst nếu đối tượng đầu có thứ tự trước và theSecondComeFirst nếu đối tượng sau có thứ tự trước. Những phương thức này sẽ được đóng gói bởi delegate WhichIsFirst định nghĩa trong lớp Pair . public delegate comparisn WhichIsFirst(object obj1,object obj2) Trị trả về thuộc kiểu kiểu liệt kê comparison . public enum comparison { theFirstComesFirst = 1, theSecondComesFirst = 2 } Bất kỳ một phương thức tĩnh nào nhận hai tham số kiểu object và trả về kiểu comparison đều có thể được đóng gói bởi delegate này vào lúc chạy. Bây giờ ta định nghĩa phương thức Sort của lớp Pair public void Sort(WhichIsFirst theDelegatedFunc) { if ( theDelegatedFunc(thePair[0],thePair[1]) == comparison.theSecondComesFirst ) { object temp = thePair[0]; thePair[0] = thePair[1]; thePair[1] = temp; } } Phương thức này nhận một tham số delegate tên WhichIsFirst . Phương thức Sort ủy thác quyền quyết định đối tượng nào có thứ tự trước cho phương thức được đóng gói trong delegate . Trong thân hàm Sort() , có lời gọi phương thức được ủy thác và xác định giá trị trả về. Nếu trị trả về là theSecondComesFirst , hai đối tượng trong Pair sẽ hoán chuyển vị trí, ngược lại không có gì xảy ra. Chúng ta sẽ xắp xếp các sinh viên theo thứ tự tên. Chúng ta phải viết một phương thức trả về theFirstComesFirst nếu tên của sinh viên đầu có thứ tự trước và ngược lại theSecondComesFirst nếu tên sinh viên sau có thứ tự trước. Nếu hàm trả về theSecondComesFirst ta sẽ thực hiện việc đảo vị trí của hai sinh viên trong Pair . Delegate và Event Gvhd: Nguyễn Tấn Trần Minh Khang 90 Bây giờ thêm phương thức ReverseSort, để sắp các đối tượng theo thứ tự ngược. public void ReverseSort(WhichIsFirst theDelegatedFunc) { if ( theDelegatedFunc(thePair[0], thePair[1]) == comparison.theFirstComesFirst ) { object temp = thePair[0]; thePair[0] = thePair[1]; thePair[1] = temp; } } Bây giờ chúng ta cần vài đối tượng để sắp xếp. Ta sẽ tạo hai lớp Student và Dog . Gán tên cho Student lúc khởi tạo public class Student { public Student(string name) { this.name = name; } Lớp Student yêu cầu hai phương thức, một override từ hàm ToString() và một để đóng gói như phương thức được ủy thác. Student phải override hàm ToString() để phương thức ToString() trong lớp Pair gọi. Hàm chỉ đơn giản trả về tên của sinh viên. public override string ToString() { return name; } Cũng cần phải cài đặt phương thức để Pair.Sort() có thể ủy thác quyền quyết định thứ tự hai đối tượng. return (String.Compare(s1.name, s2.name) < 0 ? comparison.theFirstComesFirst : comparison.theSecondComesFirst ); Hàm String.Compare là phương thức của lớp String trong thư viện .Net Framework. Hàm so sánh hai chuỗi và trả về số nhỏ hơn 0 nếu chuỗi đầu nhỏ hơn và trả về số lớn hơn 0 nếu ngược lại. Chú ý rằng hàm trả về theFirstComesFirst nếu chuỗi đầu nhỏ hơn, và trả về theSecondComesFirst nếu chuỗi sau nhỏ hơn. Lớp thứ hai là Dog. Các đối tượng Dog sẽ được sắp xếp theo trọng lượng, con nhẹ sẽ đứng trước con nặng. Đây là khai báo đầy đủ lớp Dog: public class Dog { public Dog(int weight) { this.weight=weight; } // dogs are ordered by weight Delegate và Event Gvhd: Nguyễn Tấn Trần Minh Khang 91 public static comparison WhichDogComesFirst( Object o1, Object o2 ) { Dog d1 = (Dog) o1; Dog d2 = (Dog) o2; return d1.weight > d2.weight ? theSecondComesFirst : theFirstComesFirst; } public override string ToString( ) { return weight.ToString( ); } private int weight; } Chú ý rằng lớp Dog cũng override phương thức ToString() và cài đặt phương thức tĩnh với nguyên mẫu hàm được khai báo trong delegate . Cũng chú rằng hai phương thức chuẩn bị ủy thác của hai lớp Dog và Student không cần phải trùng tên. Ví dụ 12 - 1 là chương tình hoàn chỉnh. Chương trình này giải thích cách các phương thức ủy thác được gọi. Ví dụ 12 - 1. Làm việc với delegate using System; namespace Programming_CSharp { public enum comparison { theFirstComesFirst = 1, theSecondComesFirst = 2 } // túi chứa đơn giản chứa 2 đối yựơng public class Pair { // khai báo delegate public delegate comparison WhichIsFirst( object obj1, object obj2 ); // hàm khởi tạo nhận 2 đối tượng // ghi nhận theo đúng trình tự nhận vào public Pair( object firstObject, object secondObject) { thePair[0] = firstObject; thePair[1] = secondObject; } // phương thức sắp thứ tự (tăng) hai đối tượng // theo thứ tự do chính chúng qui định. public void Sort(WhichIsFirst theDelegatedFunc) { if ( theDelegatedFunc(thePair[0],thePair[1]) == comparison.theSecondComesFirst ) { object temp = thePair[0]; thePair[0] = thePair[1]; thePair[1] = temp; } } Delegate và Event Gvhd: Nguyễn Tấn Trần Minh Khang 92 // phương thức sắp thứ tự ngược (giảm) các đối tượng // theo thứ tự do chính chúng qui định. public void ReverseSort( WhichIsFirst theDelegatedFunc) { if (theDelegatedFunc(thePair[0],thePair[1]) == comparison.theFirstComesFirst ) { object temp = thePair[0]; thePair[0] = thePair[1]; thePair[1] = temp; } } // kết hợp hai hàm ToString() của hai đối tượng public override string ToString( ) { return thePair[0].ToString( ) + ", " + thePair[1].ToString( ); } // mảng giữ hai đối tượng private object[] thePair = new object[2]; } public class Dog { public Dog(int weight) { this.weight=weight; } // chó được sắp theo trọng lượng public static comparison WhichDogComesFirst( object o1, object o2) { Dog d1 = (Dog) o1; Dog d2 = (Dog) o2; return d1.weight > d2.weight ? comparison.theSecondComesFirst : comparison.theFirstComesFirst; } public override string ToString() { return weight.ToString(); } private int weight; } public class Student { public Student(string name) { this.name = name; } // sinh viên sắp theo thứ tự tên public static comparison WhichStudentComesFirst( object o1, object o2 ) { Student s1 = (Student) o1; Student s2 = (Student) o2; return (String.Compare(s1.name, s2.name) < 0 ? comparison.theFirstComesFirst : Delegate và Event Gvhd: Nguyễn Tấn Trần Minh Khang 93 comparison.theSecondComesFirst); } public override string ToString( ) { return name; } private string name; } public class Test { public static void Main( ) { // tạo hai đối tượng sinh viên và hai đối tượng chó // đẩy chúng vào 2 đối tượng Pair Student Jesse = new Student("Jesse"); Student Stacey = new Student ("Stacey"); Dog Milo = new Dog(65); Dog Fred = new Dog(12); Pair studentPair = new Pair(Jesse,Stacey); Pair dogPair = new Pair(Milo, Fred); Console.WriteLine("studentPair\t\t\t: {0}", studentPair.ToString( )); Console.WriteLine("dogPair\t\t\t\t: {0}", dogPair.ToString( )); // tạo thể hiện của delegate Pair.WhichIsFirst theStudentDelegate = new Pair.WhichIsFirst(Student.WhichStudentComesFirst); Pair.WhichIsFirst theDogDelegate = new Pair.WhichIsFirst(Dog.WhichDogComesFirst); // sắp xếp sử dụng delegate studentPair.Sort(theStudentDelegate); Console.WriteLine("After Sort studentPair\t\t: {0}", studentPair.ToString( )); studentPair.ReverseSort(theStudentDelegate); Console.WriteLine("After ReverseSort studentPair\t:{0}", studentPair.ToString( )); dogPair.Sort(theDogDelegate); Console.WriteLine("After Sort dogPair\t\t: {0}", dogPair.ToString( )); dogPair.ReverseSort(theDogDelegate); Console.WriteLine("After ReverseSort dogPair\t: {0}", dogPair.ToString( )); } } } Kết quả: studentPair : Jesse, Stacey dogPair : 65, 12 After Sort studentPair : Jesse, Stacey After ReverseSort studentPair : Stacey, Jesse After Sort dogPair : 12, 65 After ReverseSort dogPair : 65, 12 Delegate và Event Gvhd: Nguyễn Tấn Trần Minh Khang 94 Chương trình test tạo ra hai đối tượng Student và hai đối tượng Dog, sau đó đưa chúng vào túi chứa Pair . Hàm khởi tạo của Student nhận vào tên sinh viên cò hàm khởi tạo Dog nhận vào trọng lượng của chó. Student Jesse = new Student("Jesse"); Student Stacey = new Student ("Stacey"); Dog Milo = new Dog(65); Dog Fred = new Dog(12); Pair studentPair = new Pair(Jesse,Stacey); Pair dogPair = new Pair(Milo, Fred); Console.WriteLine("studentPair\t\t\t:{0}",studentPair.ToString()); Console.WriteLine("dogPair\t\t\t\t: {0}", dogPair.ToString( )); Sau đó in nội dung của hai túi chứa Pair để xem thứ tự của chúng. Kết quả như sau: studentPair : Jesse, Stacey dogPair : 65, 12 Như mong đợi thứ tự của các đối tượng là thứ tự chúng được thêm vào túi chứa Pair. Kế tiếp chúng ta khởi tạo hai đối tượng delegate Pair.WhichIsFirst theStudentDelegate = new Pair.WhichIsFirst( Student.WhichStudentComesFirst ); Pair.WhichIsFirst theDogDelegate = new Pair.WhichIsFirst( Dog.WhichDogComesFirst ); Ở delegate thứ nhất, theStudentDelegate , được tạo bằng cách truyền phương thức tĩnh thích hợp từ lớp Student . Ở delegate thứ hai, theDogDelegate được truyền phương thức tĩnh của lớp Dog . Các delegate bây giờ có thể được truyền cho các phương thức. Ta truyền delegate thứ nhất cho phương thức Sort() của đối tượng Pair , và sau đó là phương thức ReverseSort . Kết quả được in trên màn hình Console như sau. After Sort studentPair : Jesse, Stacey After ReverseSort studentPair : Stacey, Jesse After Sort dogPair : 12, 65 After ReverseSort dogPair : 65, 12 . temp = thePair[0]; thePair[0] = thePair[1]; thePair[1] = temp; } } Bây giờ chúng ta cần vài đối tượng để s p x p. Ta sẽ tạo hai l p Student và. temp = thePair[0]; thePair[0] = thePair[1]; thePair[1] = temp; } } Delegate và Event Gvhd: Nguyễn Tấn Trần Minh Khang 92 // phương thức sắp