闲话WPF
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闲话WPF之一(WPF的结构)
WPF进入我们的生活已经很多年。(写这句话让我想起来了“我不做大哥好多年”。) 个人认为在UI的实践中,用户需要的是易于操作的,更加绚丽的界面。这两个应该是最基本、也是最重要的宗旨。而对于开发人员就是要用最简单的方法开发出尽可能漂亮的界面,并且效率也不能太差。(要求是不是有些过分啦!)除了在一些Web开发和特殊的应用中,很少有开发组配备单独的美工,至少目前是这样吧!根据自己目前对WPF的了解程度,感觉WPF在其中某些方面确实有超强的震撼力。
客观上讲,Vista操作系统确实给我们带来了无可比拟的视觉效果。我自己深有体会,在近2个月的时间里每天都是在Vista下的开发,回家后看到XP系统,始终有些不爽的感觉。
WPF可以认为是MS利用原有.NET框架的一些特色,加上DirextX的产物。从下图的WPF组件中,我们可以看出最底层仍然是一些内核API。(以下两张图片都来自互联网。)
其中红色显示的组件是WPF的核心。Milcore是一个和DirectX交互的非托管组件,非托管代码能带给我们更高效的处理,能更好的和DirextX交互。WPF的所有显示都是由Dirext完成的。milcore中一个非常重要的功能就是Composition引擎,这个引擎对效率的要求很高,它的具体作用稍后介绍。所以milcore放弃了一些CLR的特征来换取效率。而另外两个红色的组件都是建立在CLR基础之上,利用了.NET的优势。
至于其中的User32组件有什么作用,偶目前的知道的就是在WPF的某些应用场景中为了某些兼容需要使用User32,其中就有DWM(桌面窗口管理)。DWM的内容又可以写上一大堆,感兴趣的朋友可以看SDK文档。
我们除了关心WPF的基本结构外,更重要的 是WPF提供了什么功能,请看下图:
图中的每个黄色块都是一种媒体类型。这就表示WPF可以处理几乎所有的媒体类型:位图、3D、音频、视频和文本等等。通过WPF,它集成了现在的GDI/GDI+、D3D/OPENGL以及多媒体的DSHOW等等。所有的东西都是等同对象,不管的3D还是2D,或者文本。
结构图中的Animate块贯串了整个的结构,因为在WPF中我们可以对所有的可视内容进行动画操作。这是非常让人期待的功能。Animate下面我们再次看到了Composition引擎,前面提到过它是位于milcore组件中。开发过程中,我们的界面元素功能有多种,比如图片,视频等等,最后显示到窗口的内容可以认为只是一张图片(准确说是Surface)。这个引擎的作用就是合成这些图片和视频元素最后进行提交显示。
怎么感觉是废话一堆啊!我准备好了,大家的西红柿、鸡蛋不用吝啬的,尽管杂吧!
闲话WPF之二(XAML概述)
在我开始看WPF文档开始的几天里,脑子里形成了一种错误的想法:WPF不就是XAML码?当时的感觉就是郁闷啦,我学习WPF还得弄这个东西。给人的第一感觉就是WPF很复杂。虽然对WPF的熟悉和了解还不是特别多,但现在已经知道这确实是一种错误的想法。
Charles Petzold先生曾有一篇文章介绍了WPF、XAML的一些关系(The Two APIs)。文章中说明了WPF为什么很复杂:因为WPF有两套API,一套用于普通的编码访问(比如C#、等其中.NET支持的语言。而另外一套就是基于XML的API,被称为XAML(Extensible
Application Markup Language)。
XAML实现UI代码和应用程序逻辑代码的分离。在.NET 3.0和Windows Vista中,XAML与WPF一起建立整个的UI。由于XAML是基于XML的,所以每个XAML代码都肯定是一个完整的XML文件。XAML继承了XML所有的定义和规则。XAML与其他XML扩展不同之处就是他所表示的意义。每个XAML元素是一个.NET CLR类。基于XML使得我们非常容易扩展和操作XAML。利用XAML的WPF这种关系,开发人员可以单独的设计漂亮的UI,也许真正的美工会更多的出现。我们可以把程序逻辑写在单独的文件或者是内联嵌入到XML文件。
在XAML中使用得最多的XML功能应该有三个:命名空间、属性和子元素。
先看一个简单的XAML的例子:
xmlns="/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="/winfx/2006/xaml"
Title="FirstXAML" Height="200" Width="300"
>
其中的xmlns就是XML中的名字空间,在W3C中xmlns是如下定义的:
XML namespaces provide a simple method for qualifying element and attribute
names used in Extensible Markup Language documents by associating them with
namespaces identified by URI references.
简单地说就是xmlns提供了一种方法把URI引用的名字空间定义为当前XML文件的元素和属性的默认命名空间。这里表示当前这个XML文档,也就是我们的XAML文件,它的默认的命名空间就是/winfx/2006/xaml/presentation。 然后是属性和子元素,XML对属性的表示除了可以用Property外,还可以用子元素,在XAML中也是如此,看一个简单的例子:
White
例子当中就使用了属性和子元素两种方式来指定属性。其中的Width是直接用属性表示,Background属性是用子元素表示。在多数时候,但不是所有,你可以自由选择这两种表示方式之一。
XAML被编译为BAML(Binary Application Markup Language)文件。通常,BAML文件比XAML更小,编译后的BAML都是Pre-tokenized的,这样在运行时能更快速的加载、分析XAML等等。这些BAML文件被以资源的形式嵌入到Assembly当中。同时生成相应的代码(文件名称是**.g.cs或者**.g.vb),这些代码根据XAML元素分别生成命名的 Attribute字段。以及加载BAML的构造函数。
最后,关于XAML的优点,我附上一点翻译过来的条款,可能更直观: XAML除了有标记语言、XML的优点外,还有如下一些优点:
用XAML设计UI更简单
XAML比其他的UI设计技术所需编码更少。
XAML设计的UI方便转移、方便在其他环境提交。比如在Web或Windows Client。
用XAML设计动态UI非常容易
XAML给UI设计人员带来新的革命,现在所有的设计人员不再需要.NET开发的知识同样可以设计UI。在不远的将来,终端用户可以看到更漂亮的UI。
闲话WPF之三(XAML的名字空间)
在前一篇文章中,指出xmlns的作用是设置XML文件的命名空间。类似的,xmlns:x的作用也是指定命名空间。这里为什么是x而不是其他的,我们可以简单的理解为其只是MS的一个命名而已,没有任何特殊的意义,当然,为了避免和它的冲突,我们定义自己的命名空间的时候不能是x。
而另一个x:Class的作用就是支持当前Window所对应的类,前面已经说过每个XAML元素都是一个CLR类型,这里的x:Class是Window的一个属性,属性的内容指出当前的窗口类是FirstXAML名字空间下的Windows1。为什么需要类,而不全部用XAML实现?XAML的主要作用还是编写UI部分,我们仍然需要用代码对程序逻辑进行更深层次的控制。
好了,这是两个最基本的名字空间。同样地,名字空间也可以自定义,并且这个自定义会给我们带来很大的方便。我们定义如下的一个类:
namespace DataBind4Image
{
public class GroupData {
//具体的细节忽略
}
}
如果想在XAML文件中使用这个GroupData类对象,我们就可以通过自定义的名字空间引入这个类:
xmlns:local="clr-namespace:DataBind4Image"
这里的后缀local只是一个标识,你可以设置为任何你喜欢的唯一标识。通过这个引入定义我们就可以在XAML文件中用local来标识DataBind4Image当中的任何类。访问GroupData类时只需要加上local就可以识别了:
利用名字空间,除了可以引入我们定义的当前工程的类,还可以引入任何的Assembly。直接看例子是最简单的:
xmlns="/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="/winfx/2006/xaml"
xmlns:sys="clr-namespace:System;assembly=System"
>
One
例子当中引入.NET的System Assembly,通过它我们就可以直接使用System的任何类。利用这种类似的方式,我们可以在XAML中使用几乎所有的DOTNET框架类。
最后说明一下在XAML中inline嵌入程序逻辑处理代码的情况。利用关键字引入处理代码。这种情况在实际当中不太合适,我们不应该采用UI和逻辑混合的方式。详细的解释可以参数Windows SDK文档。
void Clicked(object sender, RoutedEventArgs e)
{
button1.Content = "Hello World";
}
]]>
前面提到过每个XAML元素表示一个.NET CLR类。多数的XAML元素都是从System.Windows.UIElement, System.Windows.FrameworkElement,
System.Windows.FrameworkContentElement和System.Windows.ContentElement继承。没有任何的XAML元素与.NET
CLR的抽象类对应。但是很多元素都有一个抽象类的派生类对应。
通常有如下四种通用的XAML元素:
Root元素:Windows和Page是最常用的根元素。这些元素位于XAML文件的根元素,并包含其他元素。
Panel元素:帮助布置UI位置。常用的是StackPanel, DockPanel, Grid和Canvas。