寫在前面
- Delegate
- Predicate
- Action
- Func
- 逆變和協變
先說下什麼是委托（Delegate），委托在C#中是一種類型，和Class是一個級别，但是我們經常把它看做是一個方法。為什麼是方法？準确的說應該是回調函數，在C運作時的qsort函數擷取指向一個回調函數的指針，以便對數組中的元素進行排序。C#中提供了一種機制，就是委托，一種回調函數的機制。
在我們做項目的過程中，委托用到的地方很多，像線程中修改窗體的狀态、窗體控件事件和異步操作已完成等，以前我們建立委托的時候用delegate關鍵字，而且也比較麻煩，自從C#4.0有了泛型，也就有了泛型委托，使用Predicate、Action和Func我們可以更好的建立委托。
我們以前定義一個委托可以這樣：
1 delegate Boolean delgate1(int item);
2 public void delgateCommon()
3 {
4 var d1 = new delgate1(delegateMethod1);
5 if (d1(1))
6 {
7
8 }
9 }
10 static bool delegateMethod1(int item)
11 {
12 return false;
13 } 通過上面簡單的示例可以看到，先建立一個delgate1的委托類型，參數類型是int，傳回值時bool，下面定義一個靜态方法delegateMethod1，建立一個delgate1類型的執行個體，參數為delegateMethod1方法名，這個也成為訂閱或是注冊，為這個委托類型注冊一個回調方法，下面就是調用了，我們在C#建立調用一個委托就是這麼簡單，其實是很複雜的，隻不過這些工作是編譯器幫我們做了。
需要注意的是上面定義的回調方法是靜态（static），如果我們建立的不是靜态方法，也是可以，隻不過調用的時候需要執行個體通路。
靜态方法都是通過關鍵字static來定義的，靜态方法不需要執行個體這個對象就可以通過類名來通路這個對象。在靜态方法中不能直接通路類中的非靜态成員。而用執行個體方法則需要通過具體的執行個體對象來調用，并且可以通路執行個體對象中的任何成員。如果用委托綁定執行個體方法的話需要用執行個體對象來通路，是以我們在綁定執行個體方法到委托的時 候必須同時讓委托得到執行個體對象的資訊，這樣才能在委托被回調的時候成功執行這個執行個體方法。也就是說，當綁定執行個體方法給委托的時候，參數會被設定為這個參數所在類型的執行個體對象。如果給委托綁定的是靜态方法，那麼這個參數将被設定為NULL。
綜上，委托既可以綁定靜态方法也可以綁定執行個體方法，但是在綁定執行個體方法的時候，delegate的target屬性就被設定為指向這個執行個體方法所屬類型的一個執行個體對象。當綁定靜态方法時，delegate的target屬性就給NULL。
廢話說的有點多，下面我們看下C#泛型委托，和結合一些匿名函數，lambda表達式的應用，其實就是一些特殊的委托。
1 // 摘要:
2 // 表示定義一組條件并确定指定對象是否符合這些條件的方法。
3 //
4 // 參數:
5 // obj:
6 // 要按照由此委托表示的方法中定義的條件進行比較的對象。
7 //
8 // 類型參數:
9 // T:
10 // 要比較的對象的類型。
11 //
12 // 傳回結果:
13 // 如果 obj 符合由此委托表示的方法中定義的條件，則為 true；否則為 false。
14 public delegate bool Predicate<in T>(T obj); 可以看到Predicate的簽名是一個泛型參數，傳回值是bool。需要注意的是T前面的in表示什麼意思？請點這裡。代碼可以這樣寫：
1 public void delgatePredicate()
2 {
3 var d1 = new Predicate<int>(delegateMethod2);
4 if (d1(1))
5 {
6
7 }
8 }
9 static bool delegateMethod2(int item)
10 {
11 return false;
12 } 可以看到使用Predicate建立委托簡化了好多，我們可以自定義參數，但是隻能有一個，而且傳回值必須是bool類型，是不是感覺限制太多了？無傳回值或是多個參數怎麼辦？請看下面。
1 // 摘要:
2 // 封裝一個方法，該方法具有兩個參數并且不傳回值。
3 //
4 // 參數:
5 // arg1:
6 // 此委托封裝的方法的第一個參數。
7 //
8 // arg2:
9 // 此委托封裝的方法的第二個參數。
10 //
11 // 類型參數:
12 // T1:
13 // 此委托封裝的方法的第一個參數類型。
14 //
15 // T2:
16 // 此委托封裝的方法的第二個參數類型。
17 [TypeForwardedFrom("System.Core, Version=3.5.0.0, Culture=Neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089")]
18 public delegate void Action<in T1, in T2>(T1 arg1, T2 arg2); 上面是Action兩個泛型參數的簽名，最多支援十六個泛型參數，可以看到Action無傳回值，建立代碼如下：
1 public void delgateAction()
2 {
3 var d1 = new Action<int>(delegateMethod3);
4 var d2 = new Action<int, string>(delegateMethod4);
5 d1(1);
6 d2(1, "");
7 }
8 static void delegateMethod3(int item)
9 {
10 }
11 static void delegateMethod4(int item, string str)
12 {
13 } 如果我們想建立的委托類型是有多個參數，而且必須要有傳回值，我們怎麼辦？請看下面。
1 // 摘要:
2 // 封裝一個具有兩個參數并傳回 TResult 參數指定的類型值的方法。
3 //
4 // 參數:
5 // arg1:
6 // 此委托封裝的方法的第一個參數。
7 //
8 // arg2:
9 // 此委托封裝的方法的第二個參數。
10 //
11 // 類型參數:
12 // T1:
13 // 此委托封裝的方法的第一個參數類型。
14 //
15 // T2:
16 // 此委托封裝的方法的第二個參數類型。
17 //
18 // TResult:
19 // 此委托封裝的方法的傳回值類型。
20 //
21 // 傳回結果:
22 // 此委托封裝的方法的傳回值。
23 [TypeForwardedFrom("System.Core, Version=3.5.0.0, Culture=Neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089")]
24 public delegate TResult Func<in T1, in T2, out TResult>(T1 arg1, T2 arg2); 上面是Func兩個參數，一個傳回值的簽名，和Action一樣最多支援十六個傳回值，唯一的差別是Func支援自定義傳回值類型，也可以看到T1、T2前修飾符是in，TResult前的修飾符是out，這個下面有說明。建立調用代碼：
1 public void delgateFunc()
2 {
3 string hiddenMethodString = "";
4 var d1 = new Func<int, bool>(delegateMethod5);
5 var d2 = new Func<int, string, string>(delegate(int item, string str)
6 {
7 return hiddenMethodString;//匿名方法，好處：可讀性更好，可以通路目前上下文
8 });
9 var d3 = new Func<string, string>((a) => {
10 return a;//lambda表達式，a作為參數，自動判斷類型，如果單條語句，省略{}
11 });
12 d1(1);
13 d2(1, "");
14 d3("");
15 }
16 static bool delegateMethod5(int item)
17 {
18 return true;
19 } 上面的代碼中我們使用和匿名方法和lambda表達式，可以看出其中的好處，省略建立方法的過程，代碼更簡潔，在Func中使用lambda表達式是很常見的，匿名方法有個好處就是可以通路上下文中的變量，比如hiddenMethodString，關于匿名方法和lambda表達式在這就不做解讀了，其實就是一種文法規範，随着C#的發展，也不斷在發展變化中。
完整示例代碼：
1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Text;
5
6 namespace Predicate_Action_Func
7 {
8 class Program
9 {
10 static void Main(string[] args)
11 {
12 delgateCommon();
13 }
14
15 #region 正常委托
16 delegate Boolean delgate1(int item);
17 public void delgateCommon()
18 {
19 var d1 = new delgate1(delegateMethod1);
20 if (d1(1))
21 {
22 Console.WriteLine("111");
23 }
24 }
25 bool delegateMethod1(int item)
26 {
27 return true;
28 }
29 #endregion
30
31 #region Predicate委托-自定義參數（參數隻能一個）
32 public void delgatePredicate()
33 {
34 var d1 = new Predicate<int>(delegateMethod2);
35 if (d1(1))
36 {
37
38 }
39 }
40 static bool delegateMethod2(int item)
41 {
42 return false;
43 }
44 #endregion
45
46 #region Action委托-自定義參數（參數為多個，多類型，但無傳回值）
47 public void delgateAction()
48 {
49 var d1 = new Action<int>(delegateMethod3);
50 var d2 = new Action<int, string>(delegateMethod4);
51 d1(1);
52 d2(1, "");
53 }
54 static void delegateMethod3(int item)
55 {
56 }
57 static void delegateMethod4(int item, string str)
58 {
59 }
60 #endregion
61
62 #region Func委托-自定義參數（參數為多個，多類型，但有傳回值）
63 public void delgateFunc()
64 {
65 string hiddenMethodString = "";
66 var d1 = new Func<int, bool>(delegateMethod5);
67 var d2 = new Func<int, string, string>(delegate(int item, string str)
68 {
69 return hiddenMethodString;//匿名方法，好處：可讀性更好，可以通路目前上下文
70 });
71 var d3 = new Func<string, string>((a) => {
72 return a;//lambda表達式，a作為參數，自動判斷類型，如果單條語句，省略{}
73 });
74 d1(1);
75 d2(1, "");
76 d3("");
77 }
78 static bool delegateMethod5(int item)
79 {
80 return true;
81 }
82 #endregion
83 }
84 } View Code
什麼是逆變性、協變性？
我們這樣建立和調用委托：
1 delegate object delgate1(FieldAccessException item);
2 public void delgateCommon()
3 {
4 var d1 = new delgate1(delegateMethod1);
5 Console.WriteLine(d1(new FieldAccessException()));
6 }
7 static string delegateMethod1(Exception item)
8 {
9 return "123";
10 } 可以看出有些不同了，參數和傳回類型不一緻，delegateMethod1的參數類型（Exception）是委托的參數類型（FieldAccessException）的基類，delegateMethod1的傳回類型（String）派生自委托的傳回類型（Object），這種就是逆變和協變，編譯和運作是可以的，也就是說是被允許的，逆變和協變隻能用于引用類型，不用用于值類型或void。
逆變性：方法擷取的參數可以是委托的參數類型的基類。
- 泛型類型參數可以從基類型更改為該類的派生類型
- 用in關鍵字标記逆變形式的類型參數
- 這個參數一般作輸入參數，這個在Predicate、Action中有所展現
協變性：方法能傳回從委托的傳回類型派生的一個類型。
- 泛型類型參數可以從派生類型更改為它的基類型
- 用out關鍵字來标記協變形式的類型參數
- 這個參數一般作為傳回值，這個在Func的TResult傳回參數有所展現
可能有點暈，隻要記住逆變是指參數，協變是指傳回值；逆變是指基類到派生類，協變是指派生類到基類。
怎麼用逆變，協變？
泛型委托Predicate、Action和Func都用到了逆變和協變，我們也可以不使用它們自定義一種泛型委托，如下：
1 delegate TResult MyDelegate<in T,out TResult>(T obj);
2 public void delgateZidingyi()
3 {
4 var d1 = new MyDelegate<FieldAccessException, object>(delegateMethod6);
5 d1(new FieldAccessException());
6 }
7 static string delegateMethod6(Exception item)
8 {
9 return "123";
10 } 其實上面定義的委托類型MyDelegate，也不需要建立那麼麻煩，使用Func就可以了，也從中看出泛型委托Predicate、Action和Func隻是微軟友善我們建立委托提供的一種方式，我們完全可以自定義，上面也說明了逆變和協變所起到的效果。
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作者：田園裡的蟋蟀
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出處：http://www.cnblogs.com/xishuai/
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