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#、VB.NET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:
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http://schemas.microsoft.com/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:
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。 WPF指南之WPF的结构 【IT168技术文档】
WPF进入我们的生活已经有一段时间。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。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。 WPF的数据处理 【IT168 技术文档】
数据绑定,这是WPF提 供的一个真正的优点。除了可以用在传统的绑定环境中,数据绑定已经被扩展应用到控件属性上。学习应用数据绑定,也能真正的体现XAML的好处。到底什么是 数据绑定呢?也许你从字面上已经理解的很不错了。通过数据绑定,我们在应用程序UI和程序逻辑之间建立了一种联系。正常建立绑定后,在数据的值发生改变 后,绑定到数据的元素将自动更新、体现出数据的变化。 同样,我们先看几个相关的知识点:
1、DataContext属性。设置DataContext属性,其实就是指定数据上下文。那么数据上下文又是什么呢?又是一个新的概念:数据上下文允 许元素从它的父元素继承数据绑定的数据源。很简单,在某个元素的DataContext中指定的值,那么在这个元素的子元素也可以使用。注意,如果我们修 改了
FrameworkElement或者FrameworkContentElement元素的DataContext属性,那么元素将不再继承 DataContext值。也就是说新设置的属性值将覆盖父元素的设置。如何设置DataContext属性,稍后说明。
2、数据源的种类。也许,WPF提供的数据绑定只是实现了一项普通的功能而已,但是,WPF中所支
持的多种数据源使得它的数据绑定功能将更加强大。现在,WPF支持如下四种绑定源:
(1)、任意的CLR对象:数据源可以是CLR对象的属性、子属性以及Indexers。对于这种类型的绑定源,WPF采用两种方式来获取属性值:A)、 反射(Reflection);B)、CustomTypeDescriptor,如果对象实现了ICustomTypeDescriptor,绑定将使 用这个接口来获取属性值。
(2)、XML结点:数据源可以是XML文件片断。也可以是XMLDataProvider提供的整个XML文件。 (3)、ADO.NET数据表。我对ADO.NET的了解不够,在此不做过多评论。
(4)、Dependency对象。绑定源可以是其它DependencyObject的DependencyProperty属性。
3、数据绑定的方式:(1)、OneWay,单一方向的绑定,只有在数据源发生变化后才会更新绑定目标。(2)、TwoWay,双向绑定,绑定的两端任何 一端发生变化,都将通知另一端。(3)、OneTime,只绑定一次。绑定完成后任何一端的变化都不会通知对方。
在上面的第二点我介绍了数据源的种类,注意这里的概念和下面要说明的指定数据源的方式的区别。目前,指定数据源有三种方式,我们可以通过任何一种方式来指定上述的任何一种数据源:
(1)、通过Source标记。我们可以在使用Binding使用Source标记显式指定数据源。
(2)、通过ElementName标记。这个ElementName指定了一个已知的对象名称,将使用它作为绑定数据源。
(3)、通过RelativeRource标记。这个标记将在后面说明ControlTemplate和Style时再进行说明。
现在我们说明了很多和数据源相关的内容。但是再绑定的时候,我们还需要指定绑定对象的属性名称。所以WPT提供了一个Path标记。它被用来指定数据源的属性。也即是数据源将在数据源对象的Path所指定的属性上寻找属性值。
在介绍WPF数据绑定源的种类时,第一种就是任意的CLR对象。这里需要注意的是WPF虽然支持任意的CLR对象,但是一个普通的CLR对象类却不行。我们还需要在CLR对象类上实现一种变化通知机制。
WPF把这种通知机制封装在了INotifyPropertyChanged接口当中。我们的CLR对象类只要实现了这个接口,它就具有了通知客户的能力,通常是在属性改变后通知绑定的目标。
下面是一个简单的例子,实现了一个支持通知功能的Camera类:
using System; using System.ComponentModel; using System.Windows.Media.Media3D; namespace LYLTEST { public class Camera : INotifyPropertyChanged { private PerspectiveCamera m_Camera; public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged; public Camera() {