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ASP.NET可交互式位图窗体设计(5)
维护两个列表
    因为我们要改变对象的填充颜色以实现 Change fill to hot pink 按钮,因此维护了两个可绘制对象列表:一个列表是全部对象,另一个列表是可填充对象。我们为这两个列表都使用了 ArrayList 类。ArrayList 对象包含一组 Object 引用 -- 这样一个 ArrayList 可以包含系统中任何类型的混合。
  
    这实际上并没有什么帮助 -- 我们希望 ArrayList 仅仅包括可绘制/可填充对象。为此,我们将 ArrayList 对象设为私有;然后将向列表添加对象的过程设为一个方法,该方法只接受一个 DShape。
  
    当使用 Add 方法向列表中添加对象时,我们将所有对象添加到 wholeList 中,然后检查对象是否还应添加到 filledList 集合中。
  
    请记住,Add 方法(以及列表)具有类型安全特性:它只接受 DShape(或者从 DShape 派生的类型,例如我们在上面创建的所有类型)。您不能将整数或字符串添加到列表中,这样我们便可以知道这个列表只包含可绘制对象。能够确知这一点是很方便的!
  
    绘制项
  
    我们还有一个 DrawList 方法,用于在它作为参数传递的 Graphics 对象上绘制列表中的对象。此方法具有两种情况:如果列表为空,它绘制一个字符串,说明列表为空。如果列表不为空,它使用一个 for each 构造函数遍历该列表,并在每个对象上调用 Draw。实际的遍历和绘图代码再简单不过了,如下面的 Visual Basic 所示。
  
  
    Visual Basic
  .NET Dim d As DShape
  For Each d In wholeList
  d.Draw(g)
  Next
  
  
    C# 代码几乎完全相同(当然,其行数更少)。
  
  
    C#
  foreach (DShape d in wholeList)
  d.Draw(g);
  
  
    由于列表是封装的,我们知道它具有类型安全特性,因此可以仅调用 Draw 方法而不必检查对象的类型。
  
    返回可填充列表
    最后,我们的 Change fills to hot pink(将填充色更改为粉红)按钮需要一个对所有可填充对象的引用数组,以便更改其 FillBrushColor 属性。虽然可以编写一个方法遍历列表并将颜色更改为传入的值,但这一次 Dr. GUI 选择了返回一个对象引用数组。幸运的是,ArrayList 类具有一个 ToArray 方法,利用它可以创建一个传递数组。该方法获取我们需要的数组元素类型 -- 从而可以传递回所需的类型 -- IFillable 数组。
  
  
    C#
  
  public IFillable[] GetFilledList() {
  return (IFillable[])filledList.ToArray(typeof(IFillable));
  }
  
    Visual Basic
  
  .NET Public Function GetFilledList() As IFillable()
  Return filledList.ToArray(GetType(IFillable))
  End Function
  
  
    在两种语言中,我们都使用了一个内置运算符获取给定类型的 Type 对象 -- 在 C# 中,是 typeof(IFillable);在 Visual Basic 中,是 GetType(IFillable)。
  
    调用程序使用此数组在可填充对象引用数组中遍历。例如,将填充颜色更改为粉红的 Visual Basic 代码如下所示:
  
  
  Dim filledList As IFillable() = drawingList.GetFilledList()
  Dim i As IFillable
  For Each i In filledList
  i.FillBrushColor = Color.HotPink
  Next
  
    用于分解出公共代码的 Helper 方法和类
    您可能注意到,Draw 和 Fill 方法有很多共同的代码。确切地说,每个类中创建笔或画笔的代码、建立 Try/Finally 块的代码以及清理笔或画笔的代码都是相同的 -- 唯一的区别是进行绘图或填充时调用的实际方法。(由于 C# 中 using 语法非常简洁,因而多余代码的数量并不明显。)在 Visual Basic .NET 中,每五行代码中可能有一行特殊的代码在所有实现中都是相同的。
  
    总之,如果存在大量重复代码,就需要寻求分解出公共的代码,以便形成为所有类所共享的公共子例程。这类方法有很多,Dr. GUI 非常高兴为您展示其中的两种。第一种方法仅用于类,第二种方法可用于类或接口,在本例中只用于接口。
  
    方法 1:公共入口点调用虚拟方法
    在第一个方法中,我们利用了类(不同于接口)可以包含代码这一事实。所以我们提供了一个用于创建笔的 Draw 方法的实现,以及一个异常处理程序和 Dispose,然后调用实际进行绘图的 abstract/MustOverride 方法。确切地说,我们更改了 DShapes 类以适应新的 Draw 方法,然后声明了新的 JustDraw 方法:
  
  
  Public MustInherit Class DShape
  ' Draw 不是虚拟的,这似乎有些不寻常……
  ' Draw 本应是抽象的 (MustOverride)。
  ' 但此方法是绘图的框架,而不是绘图代码本身,
  ' 绘图代码在 JustDraw 中完成。
  ' 还请注意,这意味着同原版本相比,这些类具有
  ' 不同的接口,虽然它们完成的工作相同。
  Public Sub Draw(ByVal g As Graphics)
  Dim p = New Pen(penColor)
  Try
  JustDraw(g, p)
  Finally
  p.Dispose()
  End Try
  End Sub
  ' 这里是需要成为多态的部分 -- 因此是抽象的
  Protected MustOverride Sub JustDraw(ByVal g As Graphics, _
  ByVal p As Pen)
  Protected bounding As Rectangle
  Protected penColor As Color ' 还应具有属性
  ' 还应具有移动、调整大小等方法。
  End Class
  
    一个值得注意的有趣的地方:Draw 方法并不是 virtual/Overridable。因为所有派生类都将以相同的方式完成这部分绘图(如果在 Graphics 上绘图 [如本例中的定义],则必须指派并清理笔),因此它不需要是 virtual/Overridable。
  
    实际上,Dr. GUI 认为在本例中,Draw 不应该是 virtual/Overridable。如果确实要覆盖 Draw 的行为(而不仅是 JustDraw 的行为),则可以将它设置为 virtual/Overridable。但在本例中,没有理由覆盖 Draw 的行为,如果鼓励程序员进行覆盖还会带来隐患 -- 他们可能不会正确处理笔,或者使用其他方法绘制对象而不是调用 JustDraw,这就违反了我们内置到类中的假设。因此,将 Draw 设置为非虚拟(顺便说一下,在 Brand J 中没有这个选项)可能会降低代码的灵活性,但会更加可靠 -- Dr. GUI 认为在本例中,这样做非常值得。
  
    JustDraw 的典型实现如下所示:
  
  
  Protected Overrides Sub JustDraw(ByVal g As Graphics, ByVal p As Pen)
  g.DrawEllipse(p, bounding)
  End Sub
  
    如您所见,我们获得了所希望的简洁的派生类实现。(可填充类中的实现只是略微复杂一些 -- 稍后会看到。)
  
    请注意,我们在接口中添加了一个额外的公开方法 JustDraw,除了要绘制的 Graphics 对象外,该方法还引用我们在 Draw 中创建的 Pen 对象。因为该方法需要是 abstract/MustOverride,因此必须是公开的。
  
    这并不是一个大问题,但它确实更改了类的公开接口。所以即使这个分解出公共代码的方法非常简单方便,也应当尽可能选择其他方法以避免更改公开接口。
  
    方法 2:虚拟方法调用公共 helper 方法,使用回调
    在实现接口的 Fill 方法时,代码的复杂程度也很类似:每六行代码中可能有一行特殊的代码在所有实现中都是相同的。但是我们不能将公共的实现放到接口中,因为接口只是声明,它们不包含代码或数据。此外,上面列出的方法是不能接受的,因为它会更改接口 -- 我们可能并不希望这样,或者因为是其他人创建的接口,我们根本不可能更改!
  
    所以,我们需要编写一个 helper 方法以设置并回调我们的类,以便进行实际的填充。对于本例,Dr. GUI 将代码放在一个单独的类中,这样任何类都可以使用该代码。(如果采用该方法来实现 Draw,则可以将 helper 方法作为抽象基类中的私有方法实现。)
  
    暂时不进一步展开,以下是我们创建的类:
  
  
  ' 请注意,该 delegate 提供的帮助仍然具有多态行为。
  Class FillHelper
  Public Delegate Sub Filler(ByVal g As Graphics, ByVal b As Brush)
  Shared Sub SafeFill(ByVal i As IFillable, ByVal g As Graphics, _
  ByVal f As Filler)
  Dim b = New SolidBrush(i.FillBrushColor)
  Try
  f(g, b)
  Finally
  b.dispose()
  End Try
  End Sub
  End Class
  
    我们的 helper 方法调用了 SafeFill,该方法接受一个可填充对象(请注意,这里我们使用了 IFillable 接口类型,而不是 DShape,从而只能传递可填充对象)、一个要在其上进行绘图的 Graphics 和一个称为 delegate 的私有变量。我们可以将 delegate 视为一个对方法(而不是对象)的引用 -- 如果您经常使用 C 或 C++ 编程,则可以将其视为具有类型安全特性的函数指针。可以将 delegate 设置为指向任何具有相同参数类型和返回值的方法,无论是实例方法还是 static/Shared 方法。将 delegate 设置为指向相应的方法后(例如在调用 SafeFill 时),我们可以通过 delegate 间接调用该方法。(顺便说一下,Brand J 中没有 delegate,这时如果使用此方法,会非常困难并且很不灵活)。
  
    delegate 类型 Filler 的声明位于类声明之上 -- 它被声明为一个不返回任何内容(在 Visual Basic .NET 中是一个 Sub)并且将 Graphics 和 Brush 作为参数传递的方法。我们会在将来的专栏中深入讨论 delegate。
  
    SafeFill 的操作非常简单:它指派画笔并将 Try/Finally 和 Dispose 设置为公共代码。它通过调用我们作为参数接收的 delegate 所引用的方法进行各种操作:f(g, b)。
  
    要使用这个类,需要向可填充对象类中添加一个可以通过 delegate 调用的方法,并确保将该方法的引用(地址)传递到 SafeFill,我们将在接口的 Fill 实现中调用 SafeFill。以下是 DFilledCircle 的代码:
  
  
  Public Sub Fill(ByVal g As Graphics) Implements IFillable.Fill
  FillHelper.SafeFill(Me, g, AddressOf JustFill)
  End Sub
  Private Sub JustFill(ByVal g As Graphics, ByVal b As Brush)
  g.FillEllipse(b, bounding)
  End Sub
  
    这样,当需要填充对象时,便在该对象上调用 IFillable.Fill。它将调用我们的 Fill 方法,而 Fill 方法调用 FillHelper.SafeFill,后者传递一个对我们的可填充对象的引用、所传递的要在其上进行绘图的 Graphics 对象以及一个对实际完成填充的方法的引用 -- 在本例中,该方法是私有的 JustFill 方法。
  
    然后,SafeFill 通过 delegate -- JustFill 方法来设置画笔和调用,JustFill 方法通过调用 Graphics.FillEllipse 进行填充并返回值。SafeFill 将清理画笔并返回到 Fill,Fill 再返回到调用者。
  
    最后是 JustDraw,它和原始版本中的 Draw 很类似,因为我们都调用了 Fill,并调用了基类的 Draw 方法(这是我们以前所做的)。以下是相关代码:
  
  
  Protected Overrides Sub JustDraw(ByVal g As Graphics, ByVal p As Pen)
  Fill(g)
  MyBase.JustDraw(g, p)
  End Sub
  
    请记住,指派画笔和笔的复杂之处在于它在 helper 函数中的处理 -- 在 Draw 中,它位于基类中;在 Fill 中,它位于 helper 类中。
  
    如果您认为这比以前复杂了,那么确实如此。如果您认为由于额外的调用和需要处理 delegate,速度比以前缓慢了,也确实如此。在生活中总是有很多东西需要进行权衡。
  
    那么,这样做值得吗?也许值得。这取决于公共代码的复杂程度,以及该代码需要重复的次数。也就是说,需要权衡。如果我们决定删除 Try/Finally,而只在完成绘图后清理笔和画笔,代码便会非常简单,这些方法也就用不上。并且在 C# 中,using 语句非常简洁,我们也不必费神使用这些方法。Dr. GUI 认为,在 Visual Basic 中使用 Try/Finally 时,可以使用、也可以不使用这些方法,这里旨在向大家展示这些方法,以便在遇到具有大量公共代码的情况时使用。


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