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.NET基础扩展系列-事件的实现原理

2012-04-09T09:41:00Z

CLR VIA C#这本书中, 写到了事件的实现原理, CLR是使用委托字段来实现事件的:

// 1. A PRIVATE delegate field that is initialized to null
static EventHandler<EventArgs> NewMail = null;

// 2. A PUBLIC add_Xxx method (where Xxx is the Event name)
// Allows methods to register interest in the event.
static void add_NewMail(EventHandler<EventArgs> value)
{
// The loop and the call to CompareExchange is all just a fancy way
// of adding a delegate to the event in a thread-safe way
EventHandler<EventArgs> prevHandler;
EventHandler<EventArgs> tmp = NewMail;
do
{
prevHandler = tmp;
EventHandler<EventArgs> newHandler = (EventHandler<EventArgs>)Delegate.Combine(prevHandler, value);
tmp = Interlocked.CompareExchange<EventHandler<EventArgs>>(ref NewMail, newHandler, prevHandler);
} while (tmp != prevHandler);
}

// 3. A PUBLIC remove_Xxx method (where Xxx is the Event name)
// Allows methods to unregister interest in the event.
public void remove_NewMail(EventHandler<EventArgs> value)
{
// The loop and the call to CompareExchange is all just a fancy way
// of removing a delegate from the event in a thread-safe way
EventHandler<EventArgs> prevHandler;
EventHandler<EventArgs> tmp = NewMail;
do
{
prevHandler = tmp;
EventHandler<EventArgs> newHandler = (EventHandler<EventArgs>)Delegate.Remove(prevHandler, value);
tmp= Interlocked.CompareExchange<EventHandler<EventArgs>>(ref NewMail, newHandler, prevHandler);
} while (tmp!= prevHandler);
}

但是里面tmp = Interlocked.CompareExchange<EventHandler<EventArgs>>(ref NewMail, newHandler, prevHandler);

这一句是用于赋值的, 为什么不采用Interlocked.Exchange方法直接赋值呢? 而要采取这么迂回的方式, 使用CompareExchange和(newMail != prevHandler)来组合判断.

在单线程的情况下, 这两种情况的效果是一样的.

而在用多线程并发的情况下, 就会发现为什么只能用CompareExchange.

假设有两个线程A和B, 同时在添加实现响应函数, 也就是调用add_NewMail函数.

假设事件NewMail初始化时没有时间响应函数, A需要添加一个FunctionA响应函数, B需要添加一个FunctionB函数.

第一步：线程A先开始执行,执行完下面这一句后, 停止执行:EventHandler<EventArgs> newHandler =(EventHandler<EventArgs>)Delegate.Combine(prevHandler, value);

此时的NewMail 为null, newHandler 为FunctionA. 线程A停止.

第二步：线程B开始执行,将整个函数执行完,

此时NewMail 为FunctionB

第三步：线程A继续执行, 会执行这一句: tmp = Interlocked.CompareExchange<EventHandler<EventArgs>>(ref NewMail, newHandler, prevHandler);

由于此时NewMail =FunctionB , 所以tmp 会=FunctionB ,

但由于prevHandler= FunctionA, 所以NewMail!=prevHandler, 所以NewMail保持值不变.

往下执行while (tmp != prevHandler)的判断, 就会发现tmp!=prevHandler, 就会继续循环, 直到NewMail 和prevHandler 值一样了,才会退出循环.

这样看就比较清楚, 为什么不能用Exchange了, 如果使用Exchange,那么在第三步的时候, 就会直接执行赋值, 将NewMail设置为FunctionA,那么FucntionB就不会出现在时间相应函数的委托链表中.

为什么CompareExchange, 就可以呢?

其实是用CompareExchange去验证线程并发控制的一个最根本的原则: 如果一个操作要被看做是不可打断的, 那么从开始到完成的真个环节中, 操作的环境不能改变.

我们随使用CompareExchange, 就可以验证NewMail 是不是我们最开始操作时候的prevHandler, 如果不是, 说明操作的基本环境已经改变, 这次操作就是无效的.

这种方式, 可以在不适用lock的情况下, 实现并发控制, 相当精妙.

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.NET基础扩展系列-如何获取事件的响应函数列表

2012-03-19T09:57:00Z

很多对象实现了IDispose接口的, 例如Socket对象. 在使用后, 需要及时调用Dispose()方法销毁.

但是如果对象上的事件注册了事件响应函数, 那么就必须等待事件响应函数所在的对象回收以后, 它才能回收, 这个很容易导致程序出问题.

所以比较理想的方案是在调用Dispose()之前, 把时间的事件响应函数注销掉. 这个就ok了.

但是对象的事件响应函数可以添加多个, 而且一个事件可能在若干个对象中被注册了响应函数, 如何获取调用函数的列表呢, 然后住校呢.

<CLR VIA C#>的事件一章, 详细讲解了.net的事件是通过字段+方法来实现的. 也就是说, 事件会被翻译成一个对应的委托私有字段.

那么我们如果能够获取到委托的值, 就能获取到响应函数列表了.

static EventHandler<EventArgs> GetEventHandler(object classInstance, string eventName)
{
Type classType = classInstance.GetType();
FieldInfo eventField = classType.GetField(eventName, BindingFlags.GetField | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);

EventHandler<EventArgs> eventDelegate = (EventHandler<EventArgs>)eventField.GetValue(classInstance);

// eventDelegate will be null if no listeners are attached to the event
if (eventDelegate == null)
{
return null;
}

return eventDelegate;
}

这段代码就是获取事件对应委托的.

获取到委托以后, 调用委托的GetInvocationList()方法, 就可以获得响应函数列表了, 然后强制转换成对应的事件类型, 然后对事件执行-=操作, 就可以了.
代码如下:

Delegate[] dgs = eventDelegate.GetInvocationList();
foreach (Delegate dg in dgs)
{
EventHandler<EventArgs> eh = (dg as EventHandler<EventArgs>);
host.TestEvent -= eh;
}

不过需要注意的是: .net中, 还提供属性事件: 也即是会被.net翻译成属性的事件, 具体可以看MSDN中对于事件的介绍中, 专门有一节介绍了属性事件.

一般属性事件适用于WinForm程序.

获取属性事件的响应函数列表的过程类型, 只是把:

FieldInfo eventField = classType.GetField(eventName, BindingFlags.GetField | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);

替换成:

PropertyInfo propertyInfo = (typeof(EventHost)).GetProperty(eventNameBindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic );

其实就是从获取字段信息变成获取属性信息.

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你当下的决定, 可能能够影响你未来5年的幸福. 所以, 最好考虑一下5年后的你最这件事情的看法.

2012-02-19T07:30:00Z

你当下的决定, 可能能够影响你未来5年的幸福. 所以, 最好考虑一下5年后的你最这件事情的看法,无法的事情, 在当时看来无足轻重,但是5年过后, 所能够带来的影响也许是很巨大的. 时间和环境的变化就是那只震翅的蝴蝶, 5年时间, 那只蝴蝶也许就能让你的生活产出巨大的效应, 这让我想起一个很著名的效应: 蝴蝶效应.

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字符串生成Hash值后转换成Guid的若干方法和一个重要问题

2012-02-17T09:55:00Z

字符串计算成Hash值的代码如下:

MD5 md5 = MD5.Create();
byte[] data = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(str);
byte[] md5data = md5.ComputeHash(data); 计算出Hash值后,结果是一堆byte, 不方便多个hash值进行比较.由于Hash值计算出来是一个128位的值, 转换成字符串表达形式就好对比多了,也就是MD5码的字符串形式, 另外由于Guid也是128位的,所以可以用guid来存储这个MD5码. 先说一种不正规的MD5生成方法: return new Guid(md5data);请注意: 这种方式生成的Guid和下面几种方式生成的guid的结果是不一样的,并不是说就是错误的, 使用的时候需要注意. 生成Guid有几种方法(这几种方式生成的guid是正确的):一:for (int i = 0; i < md5data.Length; ++i)
{
str += md5data[i].ToString("x").PadLeft(2, '0');
}
return new Guid(str);

二:

int first4 = byteToInt32(md5data, 0);
short next2 = byteToInt16(md5data, 4);
short next3 = byteToInt16(md5data, 6);
return new Guid(first4, next2, next3, ne); 为什么new Guid(md5data)这种方法是错误的呢.因为这种方法调用底层Win32的方法转换字符与byte,而.net与C在字节的高位顺序上是相反的, 所以会出现前16位不一致的情况.导致计算出来的MD5码不正确. 后两种方法的思路是先计算出来MD5码,然后生成Guid,这样md5码就不会受到高地位的影响. 但是要注意一个问题: 后两种方法生成的guid, 调用ToByteArray生成的字节数值和md5data是不一样的. 所以我们要注意的是, 我们是使用Guid来存储Md5码,所以要先计算MD5(MD5码的算法是固定的).

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告别2011,走进2012,你终于来了.

2012-01-01T07:32:00Z

记得去年年初的时候, 在回北京的飞机上, 看了一篇文章, 是一本杂志的新年辞, 什么题目不太记得了, 只记得里面列举了一大堆2011之前没有的东西.

每天生活都在变.

一年前,我还在梦想去华为或者哪家跨国公司, 继续在北京蚁这, 但是这一年,我从北京到了重庆,开始了新的人生;

一年前,重庆的房子还没有那么贵, 贷款利率还不上调,一年后的我们依然没有钱, 望着小房子,感受着自己的卑微;

一年前,还是一个人,现在,要带着两个人的梦想, 继续前进.

还有很多…

生活在继续…2012,你终于来了.

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正则表达式如何匹配换行符

2011-12-26T03:51:00Z

正则表达式中, .通配符是不匹配换行符的. 那么怎样能够匹配换行符号呢,

使用\s就能匹配了,

\s 匹配任意的空白符.

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log4net的配置

2011-08-13T09:47:00Z

log4net在开始使用的配置完config文件的时候, 需要记住一定要在程序中关联配置文件, 这一步很容易忽略和遗忘.

配置的方法入下:

在AssemblyInfo.cs文件中, 添加[assembly: log4net.Config.XmlConfiguratorAttribute(Watch = true)]

如果不添加这一句, 在调用log添加日志的时候, 不会报错但是也无法保存, 所以这点很重要.

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关于单元测试

2011-08-12T16:08:00Z

关于单元测试:

我们为什么要做单元测试?

引入单元测试是很简单的，因为它本身就充满了乐趣。然而在项目交付的时候，我们给客户和最终用户的仍然是产品代码，而不包含单元测试的代码；因此，我们必须对单元测试的目的有个充分的认识。首先也是最重要的，使用单元测试是为了使你的工作——以及你队友的工作——完成得更加轻松。

是不是编写单元测试会增加编码的时间, 是不是在浪费时间?

如果你仍然认为在编写产品代码的时候，还是没有时间编写测试代码，那么请先考虑下面这些问题：

1. 对于所编写的代码，你在调试上面花了多少时间？

2. 对于以前你自认为正确的代码，而实际上这些代码却存在重大的bug，你花了多少时间在重新确认这些代码上面？

3. 对于一个别人报告的bug，你花了多少时间才找出导致这个bug 的源码位置？

单元测试的优点?

及时发现问题

从长远看来，使用“立即测试模型”的代价比“延后测试模型”的代价要低。在你编写实现代码的时候，同时编写独立的测试代码，在项目最后就可以避免出现做了无用功的问题；代码中的bug 也会更少，因为你所依赖的都是已经通过测试的代码。于是，通过在开发过程中多花一点时间在编写单元测试上面，你就可以最小化在项目后期花费大量时间的风险。

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C#根据字符串生成唯一的数字

2011-07-17T03:13:00Z

根据字符串生成唯一的数字标识, 一般我们都会采用GUID, 根据字符串计算MD5, 计算出来的MD5码就是一个GUID.

但是GUID太长了, 是一个128位的数字, 在存储的时候, 会很占地方, 考虑能不能生成一个短一点的数字, 比如32为的数字, 搜了搜, 有人给出了这样的方法.

: 我们可以将一个标准的GUID 21726045-e8f7-4b09-abd8-4bcc926e9e28 转换成短的字符串 3c4ebc5f5f2c4edc

下面的方法会生成一个短的字符串，并且这个字符串是唯一的。重复1亿次都不会出现重复的，它也是依照GUID的唯一性来生成这个字符串的。

        private string GenerateStringID()
        {
            long i = 1;
            foreach (byte b in Guid.NewGuid().ToByteArray())
            {
                i *= ((int)b + 1);
            }
            return string.Format("{0:x}", i - DateTime.Now.Ticks);
        }

如果想生成一个数字序列而不是字符串，你将会获得一个19位长的序列。下面的方法会把GUID转换为Int64的数字序列。

        private long GenerateIntID()
        {
            byte[] buffer = Guid.NewGuid().ToByteArray();
            return BitConverter.ToInt64(buffer, 0);
        }

看起来这个方法是可行的, 但是暂时没有找到严谨的数据论证, 可以保证多高的不冲突性能. 毕竟是做key值, 如果有一个重复, 程序就挂了.

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三点定面的算法实现

2011-05-24T02:05:00Z

/Files/dunnice/GeometryHelper.txt

在做Gis的时候, 遇到一个通过三点定面的问题,在求解面公式的时候, 没有找到简单的第三方控件.就自己写了一个简单的方法.

三点定面公式:
Ax + By + Cz + D =0
x: x轴值
y: y轴值
z: z轴值

以下是数值版的逻辑推理版本:
已知三点P（1，-1，1） Q（2，4，6） S（1，0，3)

求出两个向量PQ（1，5，5）和PS（0，1，2）两条线

三点确定一个平面
设平面上任意一点T的坐标为（x,y,z）
则PT可以表示成aPQ+bPS 其中a,b为任意常数
即(x-1,y+1,z-1)=a(1,5,5)+b(0,1,2)=(a,5a+b,5a+2b)
所以
x-1=a
y+1=5a+b
z-1=5a+2b
把第一个式子代入第二个式子得
y+1=5(x-1)+b
b=y+1-5x+5=y-5x+6
代入第三个式子
z-1=5(x-1)+2(y-5x+6)
整理得
5x-2y+z-8=0
则
该平面的公式为
5x-2y+z-8=0

以下是纯逻辑推理版本:
三个点:
(x1, y1, z1) (x2, y2, z2) (x2, y3, z3)

向量坐标的基准点为(x1, y1, z1):
PQ(x2-x1, y2-y1, z2-z1) => PQ(x4, y4, z4)
PS(x3-x1, y3-y1, z3-z1) => PS(x5, y5, z5)

对于平面中人和一个点(x, y, z):
(x-x1, y-y1, z-z1) = a*PQ + b*PS => a*(x4, y4, z4) + b*(x5, y5, z5)
                   => (a*x4+b*x5, a*y4+b*y5, a*z4+b*z5)

所以:
x-x1 = a*x4 + b*x5
y-y1 = a*y4 + b*y5
z-z1 = a*z4 + b*z5

有第一个公式得出:
a = (x - x1 - b*x5)/x4
=> x/x4 - x1/x4 - b*x5/x4

将a的转换公式代入第二个公式:
y-y1 = (x/x4 - x1/x4 - b*x5/x4)*y4 + b*y5
     => x*y4/x4 - x1*y4/x4 - b*x5*y4/x4 + b*y5
     => x*y4/x4 - x1*y4/x4 + b*(y5 - x5*y4/x4)
得出:
b = (y - y1 - x*y4/x4 + x1*y4/x4)/(y5 - x5*y4/x4)

将a的转换公式代入第三个公式:
z-z1 = (x/x4 - x1/x4 - b*x5/x4)*z4 + b*z5
     => x*z4/x4 - x1*z4/x4 - b*x5*z4/x4 + b*z5
     => x*z4/x4 - x1*z4/x4 + b*(z5 - x5*z4/x4)

将b的转换公式代入第三个公式得到:
z-z1 = x*z4/x4 - x1*z4/x4 + ((y - y1 - x*y4/x4 + x1*y4/x4)/(y5 - x5*y4/x4))*(z5 - x5*z4/x4)
     => x*z4/x4 - x1*z4/x4 + ((y - y1 - x*y4/x4 + x1*y4/x4)/(y5 - x5*y4/x4))*(z5 - x5*z4/x4)
     => x*z4/x4 - x1*z4/x4 + ((y - y1 - x*y4/x4 + x1*y4/x4)/(y5 - x5*y4/x4))*(z5 - x5*z4/x4)

设(y5 - x5*y4/x4) 为 k
设(z5 - x5*z4/x4) 为 j
设(x1*y4/x4- y1) 为 l

z-z1 => x*z4/x4 - x1*z4/x4 + ((y - x*y4/x4 + l)/k)*j
     => x*z4/x4 - x1*z4/x4 + y*j/k - x*y4*j/(x4*k) + l*j/k

所以平面公式为:
-x*z4/x4 + x1*z4/x4 - y*j/k + x*y4*j/(x4*k) - l*j/k + z - z1 = 0

将常量放到公式末尾:
x*(y4*j/(x4*k) - *z4/x4) - y*j/k + z + (x1*z4/x4 - l*j/k - z1) = 0

所以
A = j*y4/(x4*k) - z4/x4
B = -j/k
C = 1
D = x1*z4/x4 - l*j/k - z1

对应的程序就非常简单了. 自己写就行了.

后来才发现, 上面的方法, 在求任何两个点的x坐标和y坐标都不相同的时候, 是可以的, 但是如果有相同的情况, 那就处理不了了.

所以还是需要采用线性代数的方式进行求解.

Matrix类型如下:

/Files/dunnice/Matrix.txt

具体求解的代码如下:

/Files/dunnice/GeometryHelper.txt

这个确实好使.

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