Delegates und Events

Teil des Abschnitts Objektorientierte Programmierung der C#-Journey von Coddy. Lektion 43 von 70.

Ein Delegat ist ein Typ, der eine Referenz auf eine Methode darstellt. Stell dir ihn als eine Variable vor, die statt Daten eine Methode enthält. Dadurch kannst du Methoden als Argumente übergeben, sie in Sammlungen speichern und sie dynamisch aufrufen.

Du deklarierst einen Delegaten, indem du die Methodensignatur angibst, auf die er verweisen kann:

public delegate void Notify(string message);

public class Publisher
{
    public void SendAlert(string msg) => Console.WriteLine("Alert: " + msg);
}

// Verwendung
Notify notifier = new Publisher().SendAlert;
notifier("System started");  // Alert: System started

Ereignisse bauen auf Delegaten auf, um das Publish-Subscribe-Muster zu implementieren. Eine Klasse löst ein Ereignis aus, und andere Klassen können es abonnieren, um Benachrichtigungen zu erhalten. Das Schlüsselwort event schränkt ein, wie der Delegate verwendet werden kann – Abonnenten können Handler nur hinzufügen oder entfernen, das Ereignis jedoch nicht direkt auslösen.

public class Button
{
    public event Action Clicked;
    
    public void Click()
    {
        Clicked?.Invoke();  // Benachrichtige alle Abonnenten
    }
}

// Abonnieren
Button btn = new Button();
btn.Clicked += () => Console.WriteLine("Button was clicked!");
btn.Click();  // Button wurde geklickt!

Der Operator += abonniert einen Handler, während -= das Abonnement aufhebt. Das Muster ?.Invoke() ruft das Ereignis sicher nur auf, wenn es Abonnenten gibt. Ereignisse sind grundlegend für GUI-Anwendungen, Spiele-Engines und jedes System, in dem Objekte auf Änderungen reagieren müssen, ohne eng gekoppelt zu sein.

Aufgabe

Einfach

Erstellen wir ein Temperaturüberwachungssystem, das Delegates und Ereignisse verwendet, um Abonnenten jedes Mal zu benachrichtigen, wenn sich die Temperatur ändert. Dies ist ein klassisches Beispiel für das Publish-Subscribe-Muster, das durch Ereignisse so elegant ermöglicht wird.

Du wirst deinen Code auf zwei Dateien verteilen:

TemperatureMonitor.cs: Erstelle eine TemperatureMonitor-Klasse im Namespace Monitoring, die als Publisher fungiert. Deine Überwachung sollte:
- ein privates Feld zum Speichern der aktuellen Temperatur besitzen
- ein Ereignis mit Action<int> namens TemperatureChanged deklarieren, das jedes Mal ausgelöst wird, wenn die Temperatur aktualisiert wird
- eine Temperature-Eigenschaft (int) besitzen, deren Setter das private Feld aktualisiert und das Ereignis mit dem neuen Temperaturwert auslöst
Denke daran, das ?.Invoke()-Muster zu verwenden, um das Ereignis nur dann sicher auszulösen, wenn Abonnenten vorhanden sind.
Program.cs: Erstelle in deiner Hauptdatei eine TemperatureMonitor-Instanz und abonniere zwei verschiedene Handler für ihr TemperatureChanged-Ereignis:
- Einen Handler, der Folgendes ausgibt: Alert: Temperature is now {value} degrees
- Einen weiteren Handler, der Folgendes ausgibt: Logged: {value}
Nachdem du beide Handler abonniert hast, setze die Temperatur zweimal mithilfe von Eingabewerten. Jedes Mal, wenn du die Temperatur setzt, sollten beide Handler reagieren.

Du erhältst zwei Eingaben:

Erster Temperaturwert (Ganzzahl)
Zweiter Temperaturwert (Ganzzahl)

Wenn die Eingaben beispielsweise 25 und 30 lauten, sollte die Ausgabe wie folgt aussehen:

Alert: Temperature is now 25 degrees
Logged: 25
Alert: Temperature is now 30 degrees
Logged: 30

Beachte, wie das Setzen der Temperature-Eigenschaft automatisch alle Abonnenten benachrichtigt – die Überwachung muss nichts darüber wissen, wer zuhört. Das ist die Stärke des ereignisgesteuerten Ansatzes!

Probier es selbst

using System;
using Monitoring;

class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        // Eingabe lesen
        int temp1 = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
        int temp2 = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());

        // TODO: Erstelle eine TemperatureMonitor-Instanz

        // TODO: Subscribe a handler that prints: "Alert: Temperature is now {value} degrees"

        // TODO: Abonniere einen weiteren Handler, der ausgibt: "Logged: {value}"

        // TODO: Setze die Temperatur auf temp1

        // TODO: Setze die Temperatur auf temp2
    }
}