委托实战案例

这个实战案例非常经典，它完美地结合了 Action<T>（进度回调委托）、Task（异步操作载体） 和 CancellationTokenSource（超时与取消机制）。

我们将构建一个模拟下载器，它可以一边下载一边通过委托汇报进度，同时如果超过规定时间则自动停止。

1. 核心设计思路

• 进度汇报： 使用 Action<int> 委托，由下载逻辑在循环中调用。
• 超时处理： 使用 CancellationTokenSource 配合 CancelAfter 方法，这是现代 C# 处理超时的标准做法。
• 异步封装： 使用 Task.Run 将下载逻辑放入后台，避免阻塞 UI。

2. 实战代码实现

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

public class FileDownloader
{
    // 异步下载方法
    // progressCallback: 一个接收 int (0-100) 的委托，用于更新进度
    // ct: 用于监听超时或取消操作的令牌
    public async Task DownloadFileAsync(string url, Action<int> progressCallback, CancellationToken ct)
    {
        Console.WriteLine($"开始从 {url} 下载...");

        for (int i = 1; i <= 10; i++)
        {
            // 检查是否已经超时或被取消
            ct.ThrowIfCancellationRequested();

            // 模拟耗时的网络操作
            await Task.Delay(500, ct); 

            // 计算进度
            int progress = i * 10;

            // --- 委托的核心应用 ---
            // 调用外部传入的逻辑，调用者决定怎么显示进度（打印、进度条等）
            progressCallback?.Invoke(progress);
        }

        Console.WriteLine("\n下载完成！");
    }
}

class Program
{
    static async Task Main()
    {
        FileDownloader downloader = new FileDownloader();

        // 1. 设置超时时间为 3 秒 (若下载需要 5 秒则会触发超时)
        using var cts = new CancellationTokenSource();
        cts.CancelAfter(TimeSpan.FromSeconds(3)); 

        try
        {
            // 2. 定义进度回调委托 (使用 Lambda 表达式实现 Action<int>)
            Action<int> onProgress = (p) => {
                Console.Write($"\r当前进度: {p}% ");
            };

            // 3. 启动异步任务
            await downloader.DownloadFileAsync("https://example.com/bigfile.zip", onProgress, cts.Token);
        }
        catch (OperationCanceledException)
        {
            // 如果超时，会抛出此异常
            Console.WriteLine("\n[错误]: 下载超时或已被用户取消。");
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine($"\n发生未知错误: {ex.Message}");
        }
    }
}

3. 深度解析：委托与任务的协作

1. 委托作为“解耦器”

在上面的代码中，FileDownloader 类并不知道如何“显示”进度。它只是持有一个 Action<int> 委托。

• 如果是控制台程序，委托里写的是 Console.WriteLine。
• 如果是桌面 UI 程序，委托里写的可能是更新 ProgressBar 控件。
  这就实现了业务逻辑（下载）与展示逻辑（进度条）的完美分离。

2. CancellationToken 的本质

CancellationToken 内部其实也依赖于委托。当你调用 CancelAfter 时，它会触发一个内部委托，通知所有持有该 Token 的代码进行“紧急避险”。

3. 执行流对比

4. 为什么这样写？

1. 非阻塞： 使用 await 确保了即使在下载，你的 UI 界面也不会卡死。
2. 资源可控： 很多人写下载不考虑超时，导致后台线程死锁，使用 CancellationToken 是处理异步长任务的最佳实践。
3. 高度抽象： 通过 Action 委托，你的下载器类可以被复用到任何项目中。