Cơ chế publishing và subscribing

Trong ngôn ngữ C#, bất cứ đối tượng nào cũng có thể publish một tập hợp các sự kiện để cho các lớp khác có thể đăng ký. Khi một lớp publish đưa ra một sự kiện, thì tất cả các lớp đã đăng ký sẽ được nhận sự cảnh báo.

Với cơ chế này, đối tượng của chúng ta có thể nói rằng “Ở đây có những thứ mà tôi có thể thông báo cho bạn” và những lớp khác có thể đăng ký đáp rằng “Vâng, hãy báo cho tôi biết khi chuyện đó xảy ra”.

Sự kiện và delegate

Những sự kiện trong C# được thực thi với những delegate. Lớp publisher định nghĩa một delegate và những lớp subscriber phải thực thi. Khi một sự kiện xuất hiện thì phương thức của lớp subscriber được gọi thông qua delegate.

Một phương thức được dùng để xử lý các sự kiện thì được là trình xử lý sự kiện (event handler). Chúng ta có thể khai báo trình xử lý sự kiện này như chúng ta đã làm với bất cứ delegate khác.

Theo quy ước, những trình xử lý sự kiện trong .NET Framework trả về giá trị void và lấy hai tham số. Tham số đầu tiên là nguồn dẫn đến sự kiện, đây chính là đối tượng publisher. Và tham số thứ hai là đối tượng dẫn xuất từ lớp EventArgs. Yêu cầu chúng ta phải thực hiện trình xử lý sự kiện theo mẫu như trên.

EventArgs là lớp cơ sở cho tất cả các dữ liệu về sự kiện, lớp EventArgs thừa kế tất cả các phương thức của nó từ Object, và thêm vào một trường public static empty thể hiện một sự kiện không có trạng thái (cho phép sử dụng hiệu quả những sự kiện không trạng thái). Lớp dẫn xuất từ EventArgs chứa những thông tin về sự kiện.

Sự kiện là thuộc tính của lớp phát ra sự kiện. Từ khóa event điều khiển cách thuộc tính sự kiện được truy cập bởi các lớp subscriber. Từ khóa event được thiết kế để duy trì cho cách thể hiện publish/ subscribe.

Giả sử chúng ta muốn tạo một lớp Clock dùng những sự kiện để cảnh báo những lớp subscriber bất cứ khi nào đồng hồ hệ thống thay đổi giá trị trong một giây. Gọi sự kiện này là OnSecondChange. Chúng ta khai báo sự kiện và kiểu delegate xử lý sự kiện của nó như sau:

[attributes] [modifiers] event type

member- name

Ví dụ khai báo như sau:

Trong ví dụ này ta không dùng thuộc tính, modifier ở đây là abstract, new, override, static, virtual, hay là một trong bốn access modifier, trong trường hợp này public. Modifier được theo sau bởi từ khóa event.

Trường type trong trường hợp ví dụ này là delegate mà chúng ta muốn liên hệ với sự kiện, ở đây là SecondChangeHandler.

Tên thành viên là tên của sự kiện, trong trường hợp này là OnSecondChange. Thông thường, tên sự kiện bắt đầu với từ On.

Tóm lại, trong sự khai báo này OnSecondChange là sự kiện được thực thi bởi delegate có kiểu là SecondChangeHandler.

Ta có khai báo cho delegate này như sau:

public delegate void SecondChangeHandler( object clock, TimeInfoEventArgs timeInformation);

Như đã nói trước đây, theo quy ước một trình xử lý sự kiện phải trả về giá trị void và phải lấy hai tham số: nguồn phát ra sự kiện (trong trường hợp này là clock) và một đối tượng dẫn xuất từ EventArgs, là TimeInfoEventArgs. Lớp TimeInfoEventArgs được định nghĩa như sau:

public class TimeInfoEventArgs : EventArgs

{

public TimeInfoEventArgs(int hour, int minute, int second)

{

this.hour = hour;

this.minute = minute;

this.second = second;

}

public readonly int hour;

public readonly int minute;

public readonly int second;

}

Đối tượng TimeInfoEventArgs sẽ có thông tin về giờ phút giây hiện thời. Nó định nghĩa một bộ khởi tạo, ba phương thức, một biến nguyên readonly.

Ngoài việc thêm vào một sự kiện và delegate, lớp đối tượng Clock có ba biến thành viên là :hour, minute, và second. Cuối cùng là một phương thức Run():

public void Run()

{

for(;;)

{

// ngừng 10 giây

Thread.Sleep( 10 );

// lấy thời gian hiện hành

System.DateTime dt = System.DateTime.Now;

// nếu giây thay đổi cảnh báo cho

subscriber if ( dt.Second != second)

{

// tạo TimeInfoEventArgs để truyền

// cho subscriber

TimeInfoEventArgs timeInformation =

new TimeInfoEventArgs( dt.Hour, dt.Minute, dt.Second);

// nếu có bất cứ lớp nào đăng ký thì cảnh báo

if ( OnSecondChange != null)

{

OnSecondChange( this, timeInformation);

}

}

// cập nhật trạng thái

this.second = dt.Second;

this.minute = dt.Minute;

this.hour = dt.Hour;

}

}

Phương thức Run tạo vòng lặp vô hạn để kiểm tra định kỳ thời gian hệ thống. Nếu thời gian thay đổi từ đối tượng Clock hiện hành, thì nó sẽ cảnh báo cho tất cả các subscriber và sau đó cập nhật lại những trạng thái của nó.

Bước đầu tiên là ngừng 10 giây:

Thread.Sleep(10);

Ở đây chúng ta sử dụng phương thức tĩnh của lớp Thread từ System.Threading của .NET. Sử dụng phương thức Sleep() để kéo dài khoảng cách giữa hai lần thực hiện vòng lặp.

Sau khi ngừng 10 mili giây, phương thức sẽ kiểm tra thời gian hiện hành:

System.DateTime dt = System.DateTime.Now;

Cứ khoảng 100 lần kiểm tra, thì một giây sẽ được gia tăng. Phương thức ghi nhận sự thay đổi

và cảnh báo đến những subscriber của nó. Để làm được điều này, đầu tiên phải tạo ra một đối tượng TimeInfoEventArgs:

if ( dt.Second != second)

{

// tạo TimeInfoEventArgs để truyền cho các subscriber

TimeInfoEventArgs timeInformation =new TimeInfoEventArgs( dt.Hour, dt.Minute, dt.Second);

}

Và để cảnh báo cho những subscriber bằng cách kích hoạt sự kiện OnSecondChange:

// cảnh báo cho các subscriber

if ( OnSecondChange != null)

{

OnSecondChange( this, timeInformation);

}

Nếu một sự kiện không có bất cứ lớp subscriber nào đăng ký thì nó ước lượng giá trị là null. Phần kiểm tra bên trên xác định giá trị của sự kiện có phải là null hay không, để đảm bảo rằng có tồn tại lớp đăng ký nhận sự kiện trước khi gọi sự kiện OnSecondChange.

Một sự kiện được phát ra thì sẽ gọi bất cứ phương thức nào được đăng ký với lớp Clock thông qua delegate, chúng ta sẽ kiểm tra điều này sau.

Một khi mà sự kiện được phát ra, chúng ta sẽ cập nhật lại trạng thái của lớp Class:

this.second = dt.Second;

this.minute = dt.Minute;

this.hour = dt.Hour;

Sau cùng là chúng ta xây dựng những lớp có thể đăng ký vào các sự kiện này. Chúng ta sẽ tạo hai lớp. Lớp đầu tiên là lớp DisplayClock. Chức năng chính của lớp này không phải là lưu giữ thời gian mà chỉ để hiển thị thời gian hiện hành ra màn hình console. Để đơn giản chúng ta chỉ tạo hai phương thức cho lớp này. Phương thức thứ nhất có tên là Subscribe, phương thức chịu trách nhiệm đăng ký một sự kiện OnSecondChange của lớp Clock. Phương thức thứ hai được tạo ra là trình xứ lý sự kiện TimeHasChanged:

public class DisplayClock

{

public void Subscrible(Clock theClock)

{

theClock.OnSecondChange +=new Clock.SecondChangeHandler(TimeHasChanged);

}

public void TimeHasChanged( object theClock, TimeInfoEventArgs ti)

{

Console.WriteLine("Current Time: {0]:{1}:{2}", ti.hour.ToString(), ti.minute.ToString(),

ti.Second.ToString());

}

}

Khi phương thức đầu tiên Subscribe được gọi, nó sẽ tạo ra một delegate SecondChange- Handler mới, và truyền vào phương thức xử lý sự kiện TimeHasChanged của nó. Sau đó nó sẽ đăng ký delegate với sự kiện OnSecondChange của Clock.

Lớp thứ hai mà chúng ta tạo cũng sẽ đáp ứng sự kiện này, tên là LogCurrentTime. Thông thường lớp này ghi lại sự kiện vào trong tập tin, nhưng với mục đích minh họa của chúng ta,nó sẽ ghi ra màn hình console:

public class LogCurrentTime

{

public void Subscribe(Clock theClock)

{

theClock.OnSecondChange +=new Clock.SecondChangeHandler(WriteLogEntry);

}

// thông thường phương thức này viết ra file

// nhưng trong minh họa này chúng ta chỉ xuất

// ra màn hình console mà thôi

public void WriteLogEntry( object theClock, TimeInfoEventArgs ti)

{

Console.WriteLine("Logging to file: {0}:{1}:{2}", ti.hour.ToString(),

ti.minute.ToString(), ti.second.ToString());

}

}

Tất cả phần còn lại cần thực hiện là tạo ra một lớp Clock, tạo mộ đối tượng DisplayClock và bảo nó đăng ký sự kiện. Sau đó chúng ta tạo ra một đối tượng LogCurrentTime và cũng đăng ký sự kiện tương tự. Cuối cùng thì thực thi phương thức Run của Clock. Tất cả phần trên được trình bày trong ví dụ sau.

Điều quan trọng chính của ví dụ minh họa trên là việc tạo ra hai lớp đối tượng DisplayClock và lớp LogCurrentTime. Cả hai lớp này đều đăng ký một sự kiện Clock.OnSecondChange của lớp thứ ba là lớp Clock

Lợi ích của cơ chế publish/subscribe là bất cứ lớp nào cũng có thể được cảnh báo khi một sự kiện xuất hiện. Những lớp subscriber không cần biết cách mà Clock làm việc, và Clock cũng không cần biết cách mà các lớp subscriber đáp ứng với sự kiện mà nó đưa ra.

Publisher và subscriber được phân tách bởi delegate, đây là một sự mong đợi cao, nó làm cho mã lệnh linh họat và mạnh mẽ hơn. Lớp Clock có thể thay đổi cách dò thời gian mà không làm ảnh hưởng đến bất cứ lớp subscriber nào. Các lớp subscriber có thể thay đổi cách mà chúng đáp ứng với sự thay đổi của thời gian mà không tác động với Clock. Cả hai lớp này hoạt động độc lập với nhau, và làm cho đoạn chương trình dễ duy trì hơn.

Câu hỏi và trả lời

Câu hỏi thêm

Bài tập