C# - Language - 대리자 (Delegate)

1. Introduction

• delegate 형식은 메서드 또는 익명 메서드를 캡슐화할 수 있는 참조 형식이다.
• 메서드 정의 방법과 유사하게 정의하며, 호환 가능한 시그니쳐를 가진 메서드 또는 람다 식을 이용하여 인스턴스화 할 수 있다.
  • 인스턴스화 할 때는 클래스 객체 생성과 같이 new 키워드를 사용한다.
• Invoke() 또는 ()를 이용하여 캡슐화 되어있는 메서드를 호출한다.
  • 대리자에게 전달한 매개 변수는 캡슐화된 메서드로 전달되고, 메서드의 반환 값이 다시 대리자의 반환값으로 전달된다.
  • 상기 과정을 대리자 호출이라 한다.

2. delegate 기본 정의 및 사용법

• delegate를 정의하고 사용하는 방법은 아래와 같다.

public delegate string StringCombineDelegate(string str1, string str2);

string Combine(string str1, string str2) => str1 + str2;
StringCombineDelegate del2 = { get; set; }

// delegate 인스턴스화 (필드 또는 속성)

StringCombineDelegate del = new StringCombineDelegate(Combine);
del2 = new StringCombineDelegate(Combine);

// delegate 호출

Console.WriteLine(del.Invoke("A", "B"));        // AB
Console.WriteLine(del("A", "B"));               // AB

• 상기 코드와 같이, delegate 호출은 일반 메서드 호출과 비슷하게 되어있다.
• delegate 호출 코드가 참조하는 메서드를 알지 못해도 되기 때문에 동작 단위 캡슐화가 용이하다.

2.1. delegate를 메서드 파라미터로 전달

• delegate는 메서드를 캡슐화하기 때문에 메서드 파라미터로 사용이 가능하다.

public delegate void ConsoleWriteDelegate(string message);

void Combine(string str1, string str2, ConsoleWriteDelegate del) => del(str1 + str2);
void ConsoleWrite(string message) => Console.WriteLine(message);

// delegate 인스턴스화

ConsoleWriteDelegate del = new ConsoleWriteDelegate(ConsoleWrite);

// delegate 호출

Combine("A", "B", del);     // AB

2.2. delegate multicasting

• System.Delegate는 대리자 형식의 기본 클래스인데, 이 클래스는 하나의 메서드 참조가 가능하다.
• delegate는 여러 개의 메서드 참조 및 호출이 가능한데, 이것을 delegate chain 또는 multicast delegates라 한다.
• 이 경우 System.Delegate의 하위 클래스인 System.MulticastDelegate 클래스를 참조하게 된다.
• 대리자 형식은 메서드 참조 수정 편의를 위해 다음 연산자를 지원하며, 변수 연산과 비슷하게 사용한다.
  • +=
  • +
  • =
  • -=
  • -

public delegate void WriteDelegate(string message);

void ConsoleWrite(string message) => Console.WriteLine(message);
void LogWrite(string message) => Log.Write(message);
void UIWrite(string message) => component.Print(message);

WriteDelegate del = new WriteDelegate(ConsoleWrite);
del += LogWrite;
del += UIWrite;

del("message");     // 실행 순서는 메서드 할당 순서

// 실행 순서:
//  ConsoleWrite
//  LogWrite
//  UIWrite

2.3. 익명 메서드 또는 람다 식 사용

• delegate에는 익명 메서드 또는 람다 식 또한 사용 가능하다.

public delegate void WriteDelegate(string message);

// 익명 메서드

WriteDelegate del = delegate(string message) { Console.WriteLine(message); };

// 람다 식

del += message => Console.WriteLine(message);

2.4. 이벤트 사용

• Multicast delegates는 event에서 많이 사용된다.
• event는 class, struct 내에서만 호출 가능한 특수 형태의 Multicast delegates로 외부에서 호출이 불가하기 때문에 유용하게 사용된다.
• event를 수신하는 객체는 이벤트 처리 메서드 및 대리자를 만들어 event에 등록한다.
• event는 활성 시 Multicast delegates를 호출하여 등록되어 있는 메서드를 호출하고, 데이터를 전달하도록 한다.

public class MessageEventArgs : EventArgs
{
    public string Message { get; set; }

    public MessageEventArgs(string message) => Message = message;
}

// Publishing class

public class Sender
{
    public delegate void MessageEventHandler(object sender, MessageEventArgs args);
    public event MessageEventHandler RaiseMessageEvent;

    public void Action() => RaiseMessageEvent?.Invoke(this, new MessageEventArgs("Send message"));
}

// Receiving class

public class Receiver
{
    public Receiver(Sender sender) => sender.RaiseMessageEvent += MessageReceived;

    private void MessageReceived(object sender, MessageEventArgs e) => Console.WriteLine($"Receiver received : {e.Message}");
}

Sender sender = new();
Receiver receiver = new(sender);
sender.Action();

// Console:
// Receiver received : Send message

3. 참조 자료

• 대리자 형식
• 대리자 사용(C# 프로그래밍 가이드)