C# 语言进阶（八）自定义特性、委托、事件、多线程

本篇 核心知识点 ：自定义 Attribute 特性完整规则、委托 delegate、多播委托、event 事件、委托与事件核心区别、观察者模式实战、匿名方法、多线程基础、线程抢占资源冲突、lock 线程锁、单例多线程安全

一、自定义特性 Attribute 完整规则

1. 概念

特性是附着在类 / 方法 / 字段 / 属性上的元数据标记，运行时通过反射读取，用来存储描述、约束、版本、功能标识等附加信息，不改变代码执行逻辑。

2. 自定义特性基类规则

所有自定义特性必须继承Attribute，类名约定以Attribute结尾，使用时可省略后缀。

3. 特性三大核心构造参数（继承 Attribute 时控制生效范围）

构造函数三个参数（顺序：使用范围、允许多标记、是否可继承）

1. 第一个参数：AttributeTargets 标记适用对象枚举，限定该特性能写在哪些代码元素上；

   可选值：Class/Method/Field/Property/All等；用|分隔可同时多选；

   例：AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Method代表类、方法都能使用。

2. 第二个参数：AllowMultiple（bool）

   false（默认）：同一个元素只能贴 1 个该特性，不能重复；

   true：同一个类 / 方法可多次叠加同一特性（技能同时带火 + 毒属性）。

3. 第三个参数：Inherited（bool）

   false（默认）：父类标记特性，派生类不会自动继承；

   true：子类自动拥有父类附加的同特性，无需重复标注。

代码示例：技能类型自定义特性

using System;
// 自定义技能特性：允许类、方法使用，可重复、支持继承
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Method, AllowMultiple = true, Inherited = true)]
public class SkillAttr : Attribute{
    // 构造函数：存储技能类型
    public string SkillType { get; }
    public SkillAttr(string type){
        SkillType = type;
    }
}
​
// 使用特性（省略后缀Attr）
[Skill("火系")]
[Skill("灼烧")] // AllowMultiple=true 允许重复
class FireSkill{
    [Skill("单体伤害")]
    public void Release() { }
}

拓展系统内置特性

[Obsolete("提示", true)] 标记弃用代码，第二个参数 true 直接编译报错，false 仅警告。

二、委托 delegate

1. 概念

委托是函数引用类型 ，等价 C/C++ 函数指针，用来存储、传递、调用方法；规定统一的返回值、参数列表，只有签名匹配的方法才能存入委托变量。

2. 基础语法

// 定义委托类型：无返回、两个int参数
public delegate void CalcDelegate(int a, int b);

3. 基础使用（单委托）

步骤

1. 使用new 委托类型(方法名)绑定；

2. 直接委托变量(参数)执行；

   class Test{
   // 匹配委托签名的三个方法
   static void Add(int a, int b) => Console.WriteLine(a + b);
   static void Sub(int a, int b) => Console.WriteLine(a - b);
   static void Mul(int a, int b) => Console.WriteLine(a * b);
   ​
   static void Main(){
   CalcDelegate del = new CalcDelegate(Add);
   del(3, 5); // 输出8
   del = Sub;
   del(3, 5); // 输出-2
   }
   }

4. 多播委托（+=/-= 增减方法）

概念

一个委托变量绑定多个同签名方法，调用时按绑定顺序全部执行；

+=：追加方法监听；

-=：移除指定监听方法；

=：直接覆盖，清空所有绑定（不安全）。

static void Main(){
    CalcDelegate del = Add;
    del += Sub; // 追加
    del += Mul;
    del(3, 5); // 依次执行Add、Sub、Mul
    del -= Sub; // 移除减法
    del(3, 5); // 仅执行Add、Mul
}

多播缺陷

委托变量可直接用del = 新方法覆盖，会清空全部已绑定函数，破坏多监听逻辑，不安全，由此引出 event 事件。

三、event 事件（基于委托封装）

1. 核心概念

事件是受保护的委托变量，专门实现观察者（发布订阅）模式；

发布者：内部可以+=/-=绑定、也可以调用触发事件；

外部订阅者：仅允许+=/-=增删监听，禁止直接赋值 =、禁止外部调用触发，解决多播委托覆盖安全漏洞。

2. 语法规则

1. 先定义配套委托类型；

2. 类内用event 委托类型 事件名声明；

3. 触发只能写在本类内部方法中。

实战案例（老鼠触发事件，猫、主人订阅）

using System;
// 1. 定义事件配套委托
public delegate void NoiseDelegate();
​
// 发布者：老鼠（触发事件）
class Mouse{
    // 事件：噪音
    public event NoiseDelegate OnNoise;
    // 老鼠出洞，触发事件
    public void OutHole(){
        Console.WriteLine("老鼠钻出洞口，发出声响");
        // 本类内才能调用触发
        OnNoise?.Invoke(); // 空安全调用
    }
}
​
// 订阅者：猫
class Cat{
    public void Wake() => Console.WriteLine("猫被吵醒，喵喵叫");
}
​
// 订阅者：主人
class Master{
    public void Wake() => Console.WriteLine("主人被吵醒，伸懒腰");
}
​
static void Main(){
    Mouse mouse = new Mouse();
    Cat cat = new Cat();
    Master master = new Mouse();
    // 订阅：+=绑定监听
    mouse.OnNoise += cat.Wake;
    mouse.OnNoise += master.Wake;
    mouse.OutHole();
    // mouse.OnNoise(); 外部直接调用编译报错，安全限制
    // mouse.OnNoise = null; 外部赋值编译报错
}

委托 vs 事件对比表

对比项	普通委托 delegate	event 事件
外部赋值=	允许，会清空所有绑定	禁止，编译报错
外部直接调用	允许	禁止，仅发布类内部可触发
安全性	低，易误覆盖监听	高，规范发布订阅
适用场景	临时回调、内部逻辑	游戏 UI、怪物死亡、消息广播

3. 观察者模式工程价值

游戏开发高频使用：怪物死亡发布事件，UI 面板、任务系统、成就系统同时订阅，解耦代码，无需硬编码耦合。

四、匿名方法（委托简化写法）

概念

不用单独定义具名函数，创建委托时直接写内嵌代码块，简化一次性回调逻辑。

代码示例

delegate void TestDel(int num);
static void Main(){
    // 匿名方法赋值委托
    TestDel del = delegate(int n){
        Console.WriteLine("数字：" + n);
    };
    del(99);
}

拓展：内置通用委托

系统预定义无需手写 delegate：

1. Action：无返回值，支持 0~16 个参数；

2. Func<T>：带返回值，最后泛型为返回类型。

五、多线程基础

1. 核心概念

单线程：代码自上而下串行执行；

多线程：CPU 分片并行执行多段代码，互不阻塞；

游戏用途：网络收发、资源加载、后台计算，防止主线程界面卡死。

2. 线程抢占问题

多个线程同时读写同一份共享变量时，CPU 切换时机随机，导致数据错乱（售票多窗口超卖、负数票）。

错误示例：多窗口卖票

static int ticket = 200;
static void SellTicket(){
    while (ticket > 0){
        // 模拟耗时操作，放大线程冲突
        System.Threading.Thread.Sleep(1);
        ticket--;
        Console.WriteLine("剩余票数：" + ticket);
    }
}
static void Main(){
    // 创建4个售票线程
    new System.Threading.Thread(SellTicket).Start();
    new System.Threading.Thread(SellTicket).Start();
    new System.Threading.Thread(SellTicket).Start();
    new System.Threading.Thread(SellTicket);
}
// 运行结果会出现ticket负数、重复票号

3. lock 线程互斥锁（解决抢占冲突）

概念

定义私有只读锁对象，lock(对象)包裹共享数据操作代码块；

同一时间仅一个线程进入锁内代码，其余线程阻塞等待，保证原子操作。

规范

锁对象必须private readonly object，禁止 string、值类型。

修复售票代码

static int ticket = 200;
// 全局锁对象
private static readonly object lockObj = new object();
static void SellTicket(){
    while (true){
        lock (lockObj){
            if (ticket <= 0) break;
            System.Threading.Thread.Sleep(1);
            ticket--;
            Console.WriteLine("剩余票数：" + ticket);
        }
    }
}

4. 多线程单例（懒汉模式线程安全）

无锁懒汉缺陷：

多线程同时判断inst==null，会创建多个实例，破坏单例唯一性。

双重校验锁安全单例

class ResManager{
    private static ResManager inst = null;
    private static readonly object lockObj = new object();
    // 私有构造
    private ResManager() { }
    // 只读实例属性
    public static ResManager Instance{
        get{
            if (inst == null){
                lock (lockObj){
                    if (inst == null)
                        inst = new ResManager();
                }
            }
            return inst;
        }
    }
}

六、游戏实战：多线程消息队列

场景需求

网络线程阻塞等待服务端消息，主线程刷新 UI；

多线程同时操作队列会冲突，队列读写加锁保证安全。

流程

1. 网络子线程：接收消息，lock 后入队；

2. 主线程每帧 lock 读取队列，处理消息并清空；

3. 锁隔离入队 / 出队，避免数据错乱。

七、面试 & 工程拓展考点

1 自定义 Attribute 三个构造参数各自作用；

2 委托、event 核心区别，事件安全机制；

3 观察者模式实现思路、游戏业务场景；

4 多线程抢占资源产生数据错乱原因，lock 锁使用规范；

5 懒汉单例多线程安全双重校验锁写法；

6 匿名方法、Action/Func 内置委托简化使用；

7 多线程游戏网络、资源加载实战价值。