代码改变世界

WPF 基础到企业应用系列5——WPF千年轮回 续前缘

2010-07-23 04:03 圣殿骑士 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏

一,摘要

       首先很高兴这个系列能得到大家的关注和支持,前端时间身体状况不适,所以暂停了更新,对此表示非常抱歉,以后会逐渐加快进度,不过由于这是一个很长的系列,我也想把它写好,所以以后也会慢慢来,在这个系列的过程中也会穿插发一些其他文章,比如Windows Azure、设计模式、WCF、Silverlight等,同时也会发一些自己的技术随感和心得,反正只要自己写得开心且对大家有帮助就行。由于自己才疏学浅且是对这些技术的使用总结和心得体会,错误之处在所难免,怀着技术交流的心态,在这里发表出来,所以希望大家能够多多指点,这样在使一部分人受益的同时也能纠正我的错误观点,以便和各位共同提高。

       这篇课程主要是对上几次课程的回顾和简单深化,所以没有讲什么比较新的概念,不过掌握好了这篇,对后面的很多文章都有帮助,同时这一篇文章做Demo、构思、研究等也花费了不少时间,所以希望对大家有所帮助。

二,本文提纲

· 1.摘要

· 2.本文提纲

· 3.前篇回顾

· 4.Xaml基础

· 5.脱离VS工具CSC编译WPF

· 6.XamlReader与XamlWriter

· 7.本文总结

. 8.系列进度

三,前篇回顾

在我们日常的开发中,软件企业的开发人员一般会有两种类型的工作:

1,一类是用户界面设计人员,他们关心的是软件和用户之间的交互,就是如何让用户体验更好;

2,另一类是软件开发人员,他们关心的是软件的架构设计、业务逻辑的处理和软件功能的实现;

在BS中,用户界面设计人员使用HTML及其工具来设计界面,开发人员使用Java,C#,VB或其他语言来实现其中的逻辑,HTML网页可以用到最终的产品中。

在CS中,过去我们一直没有分开这两种不同性质的工作。用户界面设计人员通常和开发人员使用不同的工具,当界面设计人员设计好用户界面时,他们的工作并没有用到最终的产品中,而只是用来展现某种概念或工作流程。

        XAML实现了互联网应用程序和桌面应用程序的统一,界面设计人员可以使用XAML或基于XAML的工具(如微软的Design和 Blend) 来设计CS或BS应用程序的界面。程序开发人员则可以在此基础上使用C#或VB.NET等来开发相应的功能,这样,界面设计人员的工作便自然过渡到最终产品中。

在XAML中,用户界面用XML的元素或属性来表示。WPF引擎把XAML描述的UI元素解释为相应的.NET对象,从而在桌面程序或Silverlight网页上创建相应的控件。如下图所示:

 

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上面这副就是传统的WinForm开发模式,这两种人没有分离开来,所以在很多企业里就形成了开发人员既要做UI也要做程序的境地。

 

 

1  

上图就是现在的WPF和Silverlight程序的开发模式,这两类人可以分开来工作,他们都可以对Window1.xaml进行修改和加载,所以这样就使分工更专业了,由于大家专注于某一个方面,分工协作的同时,质量和效率也逐渐提高了。

 

前几篇介绍了一些基础知识,那么这篇也简单的回顾一下,下面第一幅图是WPF的执行顺序,第二副图是WPF的一个项目的构成,第三幅图是WPF所对应的IL代码(这些图处理得不好,还望各位见谅)。

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WPF的执行顺序

 

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WPF的一个项目的构成

 

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WPF所对应的IL代码,通过Reflector查看

四,Xaml基础

这个部分要讲的东西就太多了,由于这篇文章篇幅有限,同时我觉得用代码诠释能让大家可以更清晰地理解,所以就讲得随意一些,通过一个Demo介绍WPF对资源、类、控件的调用和处理,对Dictionary资源、Application资源、window资源以及控件资源的应用等,如下图所示(本篇所有代码在评论的第一条):

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由于这些概念比较简单并且较多,如果全部写完,也得专门写一长篇,还好大家都喜欢看代码,所以我就不花费大的篇幅来讲它们,感兴趣或者对这些知识还有不清楚的朋友可以下载这个Demo进行查看或调试,我觉得对初学者很有帮助。

五,脱离VS工具CSC编译WPF

为了更好的认识WPF的编译和执行过程,我们可以暂时弃用我们熟悉的VS工具,选用记事本写如下的代码:

using System;
using System.Windows;
namespace KnightsWarrior.HelloWorld
{
class HelloWorld
{
[STAThread]
public static void Main()
{
Window win = new Window();
win.Height = 300;
win.Width = 400;
win.Title = "Hello,KnightsWarrior!";
win.Show();

Application app = new Application();
app.Run();
}
}
}

然后保存到D:\HelloWorld.cs 这个位置,通过CMD或者VS cmomand Line中输入以下编译命令:

csc.exe /out:D:\HelloWorld.exe D:\HelloWorld.cs /reference:"C:\Program Files\Reference Assemblies\Microsoft\Framework\v3.0\presentationframework.dll"  /reference:"C:\Program Files\Reference Assemblies\Microsoft\Framework\v3.0\windowsbase.dll"  /reference:"C:\Program Files\Reference Assemblies\Microsoft\Framework\v3.0\presentationcore.dll"

然后就可以手动编译成功了。

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那么通过Reflector可以查看到它的IL代码,如果感兴趣的朋友也可以进行详细的分析。

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如果对MSIL比较熟悉的朋友,也可以用记事本写同样功能的IL代码,由于没有对WPF窗体的IL做具体研究,所以用Console程序代替,等过一段时间再研究WPF控件的IL代码.

.assembly extern mscorlib { auto }
.assembly HelloApp {}
.module HelloApp.exe

.namespace HelloApp
{
.class public Program extends [mscorlib]System.Object
{
.method static private void Main(string[] args)
{
.entrypoint

ldstr "Hello, KnightsWarrior!"
call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
ret
}
}
}

然后打开 Visual Studio Command Prompt,使用 ILASM 开始编译,

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这样你就更能看清楚编译器背后的秘密,同时也能跟踪每一步执行的操作,同时对一些简单的内存泄露问题也比较容易察觉到。当然现在也有很多工具可以跟踪这些问题,我这里只是写一种思路,大家可以根据自己的爱好取舍。

六,XamlReader与XamlWriter

System.Windows.Markup 命名空间中提供了 XamlReader、XamlWriter 两个类型,允许我们手工操控 XAML和BAML 文件。

XamlReader类除了定义Load的实时加载之外,也定义了异步方法,可以异步解析XAML中的内容。我们可以在XamlReader对象的实例里调用它们。如果在读取一个大文件时要保持用户UI的响应性,就可以使用异步读取的方法。和异步读取方法匹配的还有一个CancelAsync方法,用于停止读取操作。XamlReader 还定义了LoadCompleted事件,在读取完成后会触发该事件,那么我们就可以把读完后要做的事情都在这里进行处理。

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XamlWriter 供一个静态 Save 方法(多次重载),该方法可用于以受限的 XAML 序列化方式,将所提供的运行时对象序列化为 XAML 标记。这句话似乎有点难懂,其实简单的说就是把它序列化为我们需要的类型。

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具体功能代码如下:

通过XamlReader 动态构建并实例化一个Window

//XamlReader  
StringBuilder strXMAL = new StringBuilder("<Window ");
strXMAL.Append("xmlns=\"http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation\" ");
strXMAL.Append("xmlns:x=\"http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml\" ");
strXMAL.Append("Title=\"Window2\" Height=\"600\" Width=\"600\">");
strXMAL.Append("</Window>");
var window = (Window)XamlReader.Parse(strXMAL.ToString());
window.ShowDialog();

同时我们还可以从文件流中读取并操作。

//XamlReader  
using (var stream = new FileStream(@"Window2.xaml", FileMode.Open))
{
var window2 = (Window)XamlReader.Load(stream);

var button = (Button)window2.FindName("btnTest");
button.Click += (x, y) => MessageBox.Show("Knights Warrior");

window2.ShowDialog();
}

 

Window2.xaml 的代码:

<Window x:Class="XamlReaderWriterDemo.Window2"
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
Title="Window2" Height="300" Width="300">
<
Grid>
<
Button Height="23" Name="btnTest" Margin="98,72,105,0" VerticalAlignment="Top">Button</Button>
</
Grid>
</
Window>

这里我们需要特别注意的是 XamlReader 载入的 XAML 代码不能包含任何类型(x:Class)以及事件代码(x:Code),也就是说要XAML自身的代码才受支持(这个也在WPF揭秘这本书讲到过)。那么我们可以用 XamlWriter 将一个编译的 BAML 还原成 XAML了,具体代码如下:

//XamlWriter
var xaml = XamlWriter.Save(new Window2());
MessageBox.Show(xaml);

输出的Message如下(为了效果更好看一些,我粘贴到了VS):

<Window2 Title="Window2" Width="300" Height="300" xmlns="clr-namespace:XamlReaderWriterDemo;assembly=XamlReaderWriterDemo" xmlns:av="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation">
<
av:Grid>
<
av:Button Name="btnTest" Height="23" Margin="98,72,105,0" VerticalAlignment="Top">Button</av:Button>
</
av:Grid>
</
Window2>

XAML 的动态载入在使用动态换肤以及运行时加载等场景颇为有用,以后也会慢慢接触。

由于使用XamlReader和XamlWriter有很多限制,比如我想把一批Baml转化为Xaml,再比如我想指定Baml的路径,然后通过Load的方式载入,那么这些场景就无法通过XamlReader和XamlWriter完成了,这个让我也做过不少的Demo,也跟踪了很长时间的IL代码,在百思不得其解之后和周永恒Virus等讨论了一下,最后终于找到了一个方案,如下代码所示:

public static class BamlWriter
{
public static void Save(object obj, Stream stream)
{
string path = Path.Combine(Path.GetTempPath(), Path.GetRandomFileName());
Directory.CreateDirectory(path);

try
{
string xamlFile = Path.Combine(path, "input.xaml");
string projFile = Path.Combine(path, "project.proj");

using (FileStream fs = File.Create(xamlFile))
{
XamlWriter.Save(obj, fs);
}

Engine engine = new Engine();
engine.BinPath = RuntimeEnvironment.GetRuntimeDirectory();
Project project = engine.CreateNewProject();
BuildPropertyGroup pgroup = project.AddNewPropertyGroup(false);
pgroup.AddNewProperty("AssemblyName", "temp");
pgroup.AddNewProperty("OutputType", "Library");
pgroup.AddNewProperty("IntermediateOutputPath", ".");
pgroup.AddNewProperty("MarkupCompilePass1DependsOn", "ResolveReferences");

BuildItemGroup igroup = project.AddNewItemGroup();
igroup.AddNewItem("Page", "input.xaml");
igroup.AddNewItem("Reference", "WindowsBase");
igroup.AddNewItem("Reference", "PresentationCore");
igroup.AddNewItem("Reference", "PresentationFramework");

project.AddNewImport(@"$(MSBuildBinPath)\Microsoft.CSharp.targets", null);
project.AddNewImport(@"$(MSBuildBinPath)\Microsoft.WinFX.targets", null);
project.FullFileName = projFile;

if (engine.BuildProject(project, "MarkupCompilePass1"))
{
byte[] buffer = new byte[1024];
using (FileStream fs = File.OpenRead(Path.Combine(path, "input.baml")))
{
int read = 0;
while (0 < (read = fs.Read(buffer, 0, buffer.Length)))
{
stream.Write(buffer, 0, read);
}
}
}
else
{
throw new System.Exception("Baml compilation failed.");
}
}
finally
{
Directory.Delete(path, true);
}
}
}

public static class BamlReader
{
public static object Load(Stream stream)
{
ParserContext pc = new ParserContext();
return typeof(XamlReader)
.GetMethod("LoadBaml", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Static)
.Invoke(null, new object[] { stream, pc, null, false });
}
}

上面的代码,大家可以试一下运行效果。或者有更好的方式也请告知。

 

七,本文总结

        本篇主要对前几次的课程进了一些简单的回顾,同时用一个比较全的Demo介绍了Xaml中引用各种控件和类等,另外对脱离VS工具CSC编译WPF以及XamlReader与XamlWriter 做了比较详细的介绍。下篇我们将进入WPF布局的世界进行漫游,争取和布局控件及应用来一个全接触!

       最后圣殿骑士 会尽心尽力写好这个系列,同时由于是自己对这些技术的使用总结和心得体会,错误之处在所难免,怀着技术交流的心态,在博客园51CTO发表出来,所以希望大家能够多多指点,这样在使一部分人受益的同时也能纠正我的错误观点,以便和各位共同提高,后续文章敬请关注!

本文所有代码下载:DemoWithXAML.zip

八,系列进度(红色标示已发布)

前篇

· 1. WPF 基础到企业应用系列1——开篇有益

· 2. WPF 基础到企业应用系列2——WPF前世今生

· 3. WPF 基础到企业应用系列3——WPF开发漫谈

· 4. WPF 基础到企业应用系列4——WPF千年轮回

· 5. WPF 基础到企业应用系列5——WPF千年轮回 续前缘

· 6. WPF 基础到企业应用系列6——WPF布局全接触

· 7. WPF 基础到企业应用系列7——深入剖析依赖属性(核心篇)            

· 8. WPF 基础到企业应用系列8——依赖属性之“风云再起”

· 9. WPF 基础到企业应用系列9——深入剖析WPF事件机制 (核心篇)     

·10. WPF 基础到企业应用系列10——WPF事件机制之“刨根问底”

·11. WPF 基础到企业应用系列11——深入剖析WPF命令机制 (核心篇)  

·12. WPF 基础到企业应用系列12——WPF命令之“庖丁解牛”

·13. WPF 基础到企业应用系列13——WPF Binding全接触 (核心篇)   

·14. WPF 基础到企业应用系列14——WPF Binding之“面面俱到”

中篇

· 1. 资源、样式、模板

· 2. 尺寸缩放、定位与变换元素

· 3. WPF控件分类介绍与使用技巧

· 4. 用户控件和自定义控件开发

· 5. 多语言、皮肤和主题

· 6. 2D图形

· 7. 3D图形

· 8. 动画(几种动画的应用)

· 9. 音频、视频、语音

· 10. 文档、打印、报表

后篇

· 1. Win32、Windows Form以及ActiveX之间的互用性

· 2. 构建并部署应用程序(ClickOnce部署、微软setup /InstallShield+自动更新组件)

· 3. MVC、MVP、MVVM全解析

· 4. WPF的模式讲解及实例(MVC Demo)

· 5. WPF的模式讲解及实例(MVP Demo)

· 6. WPF的模式讲解及实例(MVVM Demo)

· 7. 性能优化(WPF项目的瓶颈)

· 8.一个完整WPF项目(普通架构版)

· 9. 一个完整WPF项目(MVVM架构版)

· 10. WPF 4.0新功能