演练：使用Visual C#创作组件

组件以对象的形式提供可重用的代码。通过创建对象并调用其属性和方法来使用组件代码的应用程序称为“客户端”。客户端与它使用的组件可能位于同一个程序集中，也可能位于不同的程序集中。

以下各个过程相互关联，因此过程的执行顺序非常重要。

说明：

显示的对话框和菜单命令可能会与“帮助”中的描述不同，具体取决于您的当前设置或版本。若要更改设置，请在“工具”菜单上选择“导入和导出设置”。有关更多信息，请参见 Visual Studio 设置。

  创建项目

创建 CDemoLib 类库和 CDemo 组件

1. 在“文件”菜单中，依次选择“新建”和“项目”，以打开“新建项目”对话框。从 Visual C# 项目类型列表中选择“类库”项目模板，然后在“名称”框中输入 CDemoLib。
   说明：

在新建项目时始终要指定该项目的名称。这样就设置了根命名空间、程序集名称和项目名称，同时确保了默认组件位于正确的命名空间中。

1. 在“解决方案资源管理器”中，右键单击“CDemoLib”，然后从快捷菜单中选择“属性”。注意，“默认命名空间”框中包含“CDemoLib”。
   根命名空间用于限定程序集中的组件名。例如，如果两个程序集提供名为 CDemo 的组件，则可以使用 CDemoLib.CDemo 指定 CDemo 组件。
   关闭该对话框。
2. 从“项目”菜单中选择“添加组件”。
3. 在“添加新项”对话框中，选择“组件类”，然后在“名称”框中键入 CDemo.cs。单击“添加”以创建该组件。
   于是，一个名为 CDemo 的组件便添加到您的类库中。
4. 在“解决方案资源管理器”中，右键单击“CDemo.cs”，然后从快捷菜单中选择“查看代码”。代码编辑器打开。
   注意紧跟在 public partial class CDemo 后面的 : Component。本节指定您的类所继承的类。默认情况下，组件从系统提供的 Component 类继承。Component 类为组件提供了许多功能，包括使用设计器的功能。
5. 在“解决方案资源管理器”中，右键单击“Class1.cs”，然后选择“删除”。这将删除与类库一起提供的默认类，因为本演练中将不使用该类。
6. 在“文件”菜单中，选择“全部保存”以保存项目。

  添加构造函数和析构函数

构造函数控制组件的初始化方式；Finalize 方法控制组件的销毁方式。CDemo 类的构造函数和 Finalize 方法中的代码用于维护现有 CDemo 对象个数的实时计数。

添加 CDemo 类的构造函数和析构函数的代码

1. 在“代码编辑器”中，添加成员变量以保持 CDemo 类实例的运行总计，并为每个实例添加 ID 号。
   
   复制代码
   public readonly int InstanceID;private static int NextInstanceID = 0;private static long ClassInstanceCount = 0; 由于 InstanceCount 和 NextInstanceID 成员变量已声明为 static，因此它们仅存在于类级别上。所有访问这些成员的 CDemo 实例都将使用相同的内存位置。在代码中第一次引用 CDemo 类时，将对静态成员进行初始化。这可能是第一次创建 CDemo 对象，也可能是第一次访问其中的一个静态成员。
2. 查找 public CDemo() 和 public CDemo(IContainer container)，即 CDemo 类的默认构造函数。在 Visual C# 中，所有的构造函数都具有与类相同的名称。组件可以具有带有不同参数的若干构造函数，但是它们必须都具有与组件相同的名称。
   说明：

构造函数的访问级别决定了哪些客户端能够创建该类的实例。

1. 将下面的代码添加到 public CDemo()，以便在新建 CDemo 时递增实例计数并设置实例 ID 号。
   说明：

始终在 InitializeComponent 调用之后添加代码。此时，任何构成组件都已初始化。

复制代码

InstanceID = NextInstanceID ++;ClassInstanceCount ++;

作为 readonly 成员，InstanceID 只能在构造函数中设置。

说明：

熟悉多线程处理的用户会十分正确地指出，分配 InstanceID 和递增 NextInstanceID 应该是原子操作。这一点以及与线程有关的其他问题在 演练：使用 Visual C# 创作简单的多线程组件 中阐述。

1. 在构造函数的结尾后面添加以下方法：
   
   复制代码
   ~CDemo(){ ClassInstanceCount --;} 此方法称为“析构函数”，通过在类名前加波浪符 (~) 表示。内存管理器在它最后回收由 CDemo 对象占用的内存之前先调用析构函数。通过实现析构函数，可以在将组件从内存移除前执行清除操作。但是，正如在本演练的随后部分所看到的，完全有理由更早释放资源。

  将属性添加到类中

CDemo 类只有一个属性，它是一个静态属性，客户端使用该属性可以在任何给定时间计算内存中 CDemo 对象的个数。可以用类似的方法创建方法。

创建 CDemo 类的属性

• 将以下属性声明添加到 CDemo 类中，以允许客户端检索 CDemo 的实例数。
  
  复制代码
  public static long InstanceCount { get { return ClassInstanceCount; } }

  测试组件

若要测试组件，则需要一个使用该组件的项目。此项目必须是按下“运行”按钮后启动的第一个项目。

添加 CDemoTest 客户端项目作为解决方案的启动项目

1. 在“文件”菜单中指向“添加”，然后选择“新建项目”以打开“添加新项目”对话框。
2. 选择“Windows 应用程序”项目模板，在“名称”框中输入 CDemoTest，然后单击“确定”。
3. 在“解决方案资源管理器”中，右键单击“CDemoTest”，然后单击快捷菜单中的“设为启动项目”。

为了使用 CDemo 组件，客户端测试项目必须具有对该类库项目的引用。添加引用后，最好将 using 语句添加到测试应用程序以简化组件的使用。

添加对类库项目的引用

1. 在“解决方案资源管理器”中，右键单击紧跟在“CDemoTest”下方的“引用”节点，然后从快捷菜单上选择“添加引用”。
2. 在“添加引用”对话框中，选择“项目”选项卡。
3. 双击“CDemoLib”类库项目。“CDemoLib”将出现在“CDemoTest”项目的“引用”节点下面。
4. 在“解决方案资源管理器”中，右键单击“Form1.cs”，然后从快捷菜单中选择“查看代码”。

通过添加对 CDemoLib 的引用，可以使用 CDemo 组件的完全限定名，即 CDemoLib.CDemo。

添加 using 语句

• 将下面的 using 语句添加到位于 Form1 的“代码编辑器”顶部的 using 语句列表。
  
  复制代码
  using CDemoLib; 通过添加 using 语句可以省略库名，并将组件类型作为 CDemo 来引用。
  现在您将创建并使用测试程序来测试您的组件。

  理解对象生存期

CDemoTest 程序将通过创建和释放大量的 CDemo 对象来阐释 .NET Framework 中的对象生存期。

添加创建和释放 CDemo 对象的代码

1. 单击“Form1.cs[Design]”返回到设计器。
2. 将一个 Button 和一个 Timer 从“工具箱”的“所有 Windows 窗体”选项卡拖到 Form1 的设计图面上。
   非可视化的 Timer 组件出现在窗体下方一个单独的设计图面上。
3. 双击 timer1 的图标以创建 timer1 组件的 Tick 事件的事件处理方法。将以下代码放置在事件处理方法中。 复制代码

1. this.Text = "CDemo instances: " + CDemo.InstanceCount; 每当计时器走过一个刻度，窗体标题都显示 CDemo 类的当前实例计数。类名用作静态 InstanceCount 属性的限定符（不必通过创建 CDemo 的实例来访问静态成员）。

4. 找到 Form1 的构造函数 (public Form1())，并在 InitializeComponent() 调用后添加下面的代码。
   
   复制代码
   timer1.Enabled = true; 这样就会在创建窗体之后立即启动计时器。
5. 单击“Form1.cs [Design]”选项卡返回到设计器。
6. 双击 Form1 上的 Button，为该按钮的 Click 事件创建事件处理方法。将以下代码放置在事件处理方法中。
   
   复制代码
   CDemo cd;int ct;for (ct = 0; ct < 1000; ct++) cd = new CDemo(); 此代码看起来可能很陌生。每创建一个 CDemo 实例时，前一个实例即被释放。当 for 循环完成时，将只留下一个 CDemo 实例。当事件处理方法退出时，即便是该实例也将被释放，因为变量 cd 会超出范围。
   正如您可能已经猜到的，事实并非完全如此。

运行并调试 CDemoTest 和 CDemo 项目

1. 按 F5 键启动解决方案。
   客户端项目将启动，并显示 Form1。注意，此窗体的标题显示为“CDemo 实例：0”。
2. 单击按钮。窗体标题应显示为“CDemo 实例：1000”。
   等到按钮的 Click 事件处理过程完成时，CDemo 的实例已全部释放。为什么它们没有被回收呢？ 简言之，内存管理器在后台以较低的优先级终结对象。只有当系统的可用内存较少时，此优先级才会提高。这种“懒惰”的垃圾回收方案允许快速分配对象。
3. 继续单击该按钮若干次，同时监视标题的变化。某些时候，实例数会骤然减少。这意味着内存管理器已经回收了某些对象的内存。
   说明：

如果已单击了 10 次以上，而 CDemo 实例的数目尚未减少，则可能需要调整代码以使它能够使用更多的内存。关闭窗体返回到开发环境，并将 for 循环中的迭代数目增至 10000。然后再次运行项目。

1. 重复步骤 3。这一次您会看到，在内存管理器终结更多的对象之前，实例数骤然减少的现象更加明显。
   实际上，每当您重复步骤 3 时，您都可能能够在内存管理器介入之前分配更多的 CDemo 对象。这是因为越来越多的 Visual Studio 部分被交换出来，从而为 CDemo 实例留出了更多的空间。
2. 关闭窗体返回开发环境。