.NET：EventHandler 竞争条件修复如何工作？

Question

以下模式用于在引发事件时避免竞争条件，以防另一个线程取消订阅 MyEvent，使其为空。

class MyClass
{
    public event EventHandler MyEvent;

    public void F()
    {
        EventHandler handler = MyEvent;
        if(handler != null)
            handler(this, EventArgs.Empty);
    }
}

与容易出现这种竞争条件的错误方式相反：

class MyClass
{
    public event EventHandler MyEvent;

    public void F()
    {
        if(MyEvent != null)
            MyEvent(this, EventArgs.Empty);
    }
}

我的问题是，鉴于System.Delegate 是一个引用类型：万一MyEvent 不为空，怎么会

EventHandler handler = MyEvent;

似乎复制它的调用列表，而不是获取引用。

我希望将 MyEvent 委托分配给“处理程序”变量，然后一旦有人更改 MyEvent，“处理程序”引用的对象也会更改。

显然，情况并非如此，否则这个漂亮的小模式将无法正常工作。

我查看了 .NET 源代码，但仍然找不到我的答案（它可能在那里，但我已经找了大约一个小时但找不到它，所以我在这里。） 我还阅读了 C# 语言规范对事件和委托的规定，但它没有解决这个问题。

感谢您的宝贵时间。

Answer 1

我希望一旦我得到 “处理程序”中的 MyEvent 委托 参考，一旦有人会改变 MyEvent 表示“处理程序”的对象 引用也将被更改。 [..] 注意 System.Delegate 是一个类而不是一个结构体。

虽然委托类型是引用类型是正确的，但它们是不可变引用类型。来自System.Delegate：

"委托是不可变的；一次 创建的，一个调用列表 委托没有改变。[...] 合并操作，例如Combine 和删除，不要改变现有的 代表。相反，这样一个 操作返回一个新的委托 包含操作的结果， 未更改的委托，或 Nothing。

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另一方面，此模式解决的唯一问题是阻止尝试调用空委托引用。尽管有这个“修复”，但事件是 prone to races。

Answer 2

更新

这里有一些图表，希望能消除关于复制引用和赋值的困惑。

首先：复制引用。

在上图中，y 中包含的 reference 被复制到 x 中。没有人说 object 被复制了；请注意——它们指向同一个对象。

第二：为变量分配新的引用。

暂时忘记+= 运算符；我想在上面强调的是 y 被分配了一个 不同的 引用，指向一个 new 对象。这不会影响x，因为x 是它自己的变量。请记住，只有reference（图中的“地址”）被复制到y。

第三：同样的事情，只发给x。

上面的图描述了string 对象，只是因为它们很容易用图形表示。但委托也是如此（请记住，标准事件只是委托字段的包装器）。您可以看到通过将y 中的引用复制到上面的x 中，我们创建了一个变量，该变量不会受到后续分配给y 的影响。

这就是我们都熟悉的标准 EventHandler 竞争条件“修复”背后的全部理念。

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原答案

你可能被这个棘手的小语法弄糊涂了：

someObject.SomeEvent += SomeEventHandler;

重要的是要认识到，正如Ani points out in his answer，委托是不可变的引用类型（想想：就像string）。许多开发人员错误地认为它们是可变的，因为上面的代码看起来像是我正在将处理程序“添加”到某个可变列表中。事实并非如此； += 运算符是一个赋值运算符：它将+ 运算符的返回值赋值给左侧的变量。

（想想：int 是不可变的，但我可以做到 int x = 0; x += 1; 对吗？是一样的。）

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编辑：好的，从技术上讲这不太正确。这是真正发生的事情。 event 实际上是一个包装器围绕 一个委托字段，该委托字段仅可由+= 和-= 运算符访问（外部代码），它们被编译为分别调用add 和remove。通过这种方式，它非常像一个属性，它（通常）是一个字段的包装器，其中访问属性和调用=被编译为调用get和set .

但重点仍然存在：当您编写+= 时，被调用的add 方法在内部将新对象 的引用分配给内部委托字段。我很抱歉在我最初的回答中过度简化了这个解释；但要理解的关键原则是一样的。

_{顺便说一下，我不涉及自定义事件，您可以将自己的逻辑放入add 和remove 方法中。此答案仅适用于“正常”情况。}

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换句话说，当你这样做时......

EventHandler handler = SomeEvent;
if (handler != null)
{
    handler(this, EventArgs.Empty);
}

...您确实将 reference 复制到变量中。现在该引用位于局部变量中，并且本身不会被修改。如果它在分配时指向一个实际的对象，那么它将继续指向下一行的同一个（不可变的）对象。如果它没有指向一个对象 (null)，那么它仍然不会指向下一行的对象。

因此，如果其他地方的代码使用+= 订阅或取消订阅该事件，它真正所做的就是将原始引用更改为指向一个全新的对象。旧的委托对象仍然存在，并且您已经获得了对它的引用：在您的局部变量中。

Answer 3

我想指出，将此事件与“int”情况进行比较可能本质上是错误的，因为即使“int”是原子的，它也是一种值类型。

但我认为我们已经解决了这个问题：

组合操作，例如Combine 和删除，不要改变现有的 代表。相反，这样的操作 返回一个新的委托，其中包含 操作的结果，一个 不变的委托，或为空。一个 组合操作返回 null 时 操作的结果是 未引用 at 的委托 至少一种方法。一个结合 操作返回未更改的 请求操作时委托 没有效果。

Delegate.CombineImpl Method 显示实现。

我查看了 .NET 4 源代码中的 Delegate 和 MulticastDelegate 的实现。 它们都没有声明 += 或 -= 运算符。想一想，在 Visual Basic.NET 中你甚至没有它们，你使用 AddHandler 等等......

这意味着 C# 编译器实现了此功能，并且类型与定义专用运算符没有任何关系。

所以这让我得出一个合乎逻辑的结论，即当你这样做时：

EventHandler handler = MyEvent;

C# 编译器将其翻译成

EventHandler handler = EventHandler.Combine(MyEvent)

感谢您的帮助，我很惊讶这个问题的解决速度如此之快。

真的非常感谢！