构建简单的WPF应用程序

构建简单的WPF应用程序为进一步加深读者理解，在本文中，笔者将首先讲解WPF的体系架构、类层次，然后介绍创立WPF应用程序的开发工具，最后通过一个简单的例如说明构建WPF应用程序的根本方法，以及WPF应用程序的编程模式。1.体系架构WPF主要包括三个局部：PresentationFramework、PresentationCore和milcore。其中前两者由受管模块组成，而milcore是非受管模块。如图1显示了WPF体系架构。图1中所示红色局部显示了构成WPF主要的组件。让我们由下向上的说明。最底层是Kernel，它负责控制和管理与图形驱动相关的最底层任务等。在Kernel之上也是两个比拟底层的模块。其中，User32负责确定显示窗口及其在屏幕中的位置状态等，其并不参与常见控件的呈现。DirectX负责呈现窗口和内容等。milcore是WPF的核心局部，它主要起到中间人的作用，以实现WPF与DirectX的通信。再向上是.NET3.0的公共语言运行时CLR〔CommonLanguageRuntime〕。最高层是WPF的另两个核心PresentationFramework和PresentationCore，它们都是受管模块。前者主要包括WPF的窗口、面板、样式等高层WPF类型。后者主要包括WPF的一些根本类型，例如UIElement，Visual等。它们是PresentationFramework所包括元素的基类。上文所述WPF的三个核心局部分别对应一些动态库，例如PresentationFramework.dll、PresentationCore.dll和milcore.dll。这些动态库中包含了众多实现WPF核心功能的类和命名空间。下面介绍有关的WPF类层次。2.类层次虽然读者可以花费很多时间在MSDN中查找和学习与WPF有关的类，但是这显然是一种效率很低的方法。因此，了解WPF的类层次对于开发人员创立WPF应用程序意义重大。如图2显示了WPF的类层次。如图2所示，WPF类层次中主要包括：System.Threading.DispatcherObject、System.Windows.DependencyObject、System.Windows.Media.Visual、System.Windows.UIElement、System.Windows.FrameworkElement和System.Windows.Controls.Control。这些内容与PresentationFramework、PresentationCore有关，其中FrameworkElement和Control属于PresentationFramework，其余的类属于PresentationCore。下面简单说明一下这些类，建议读者在了解类的同时，要注意它们之间的交互关系：System.Threading.DispatcherObjectWPF中有许多类继承自DispatcherObject，DispatcherObject提供了处理同步和并发的根本构造。WPF建立在dispatcher提供的消息系统之上。它的工作方式很像win32中的消息泵；事实上，WPF的dispatcher使用User32消息来实现线程间调用。System.Windows.DependencyObject构建WPF的一个主要思想是属性优先于方法和事件。属性是声名性的，并且能够更方便实现开发人员。WPF提供了丰富的属性系统，其核心是DependencyObject。它的根底是属性表达式。属性系统提供对属性的稀疏保存。System.Windows.Media.VisualVisual是一个抽象类，每个FrameworkElement对象都必须继承该类。该类的主要作用是为WPF提供呈现支持，主要包括输出显示，坐标转换，区域剪切等。以用户界面控件〔例如Button，TextBox〕为例，这些控件都继承Visual类，并使用该类定义的属性实现所呈现数据的持久化。System.Windows.UIElementUIElement是构建WPF元素和根本呈现特征的基类。该类继承自Visual类，其中定义很多与输入和焦点有关的特性，例如键盘事件，鼠标和笔输入。同时，该类还包括一些与WPF事件模型有关的API。System.Windows.FrameworkElementFrameworkElement类是连接Framework层次类与Core层次类的连接点。该类不仅继承了UIElement类，而且还添加了一些功能，例如，布局定义、逻辑树、对象生命周期事件、支持数据绑定和动态资源引用、支持样式和动画。System.Windows.Controls.ControlControl是创立自定义应用程序控件的基类。开发人员可通过重写Control类所提供的属性，方法，事件等，为自定义控件添加自定义逻辑。相信以上内容对于读者了解WPF类会有一定帮助，但是只了解这些是显然不够的。作为一名合格WPF开发人员，必须熟悉其他细小，更为常用的WPF类。3.开发工具由于WPF引入了很多新概念，新架构，因此要实现WPF应用程序的高效开发，必须使用专业的开发工具。这些工具主要分为两种：专业开发工具和专业设计工具。专业开发工具显而易见，创立WPF应用程序最为专业的工具是VisualStudio系列，这主要是指VisualStudio2005和VisualStudio2008。VisualStudio2008是2005的更新版，其直接支持WPF的开发，只需安装在操作系统中即可〔WindowsXP+SP2，2003和Vista〕。VisualStudio2005那么没有那么幸运。除安装根底的VisualStudio2005之外，开发人员必须安装三个软件包：.NETFramework3.0〔Vista内置该组件〕，WindowsSoftwareDevelopmentKit〔SDK〕和针对.NETFramework3.0开发的VisualStudio2005扩展插件〔包括VS2005Extensionsfor.NETFramework3.0〔Workflow〕和VS2005Extensionsfor.NETFramework3.0〔WCF&WPF〕〕。这些软件包都可在微软网站免费下载安装。专业设计工具上述VisualStudio工具更多的是帮助开发人员实现程序逻辑，而专业设计工具那么倾向于实现图形图像与WPF应用程序的整合。例如，MicrosoftExpressionDesign可创立和编辑2D图形〔基于位图或者矢量图〕，其结果能够导出为XAML代码，这对于WPF应用程序很有益处。又如MicrosoftExpressionBlend那么是一个全新的，全功能的专业设计工具，它可用于创造基于MicrosoftWindows平台的丰富、复杂的应用界面。使用ExpressionBlend可以提供更出色的应用软件，并提升客户的体验和满意度。除了以上两类工具之外，读者还可在互联网上找到一些免费工具，例如编写XAML语言的XamlPad，进行性能测试配置的WpfPerf等。这些工具由于缺乏很好的支持，可能会带来一些潜在的问题，因此不建议初学者使用。下面通过开发一个简单的WPF应用程序来说明以上所述的编程模式和根本方法。本例如将在屏幕上显示一个包括按钮的窗口，当用户单击按钮时会弹出一个显示提示信息的小窗口。本例如使用VisualStudio2008创立，开发步骤如下所示。〔1〕创立WPF应用程序工程。翻开VisualStudio2008，在“File”选单中选取“New”，接着单击子菜单项“Project...”。此时，将显示如图3所示的对话框。如图3所示，NewProject窗口主要包括三个局部：左边是工程类型，右边是工程模板，下部是设置。为创立WPF应用程序〔使用C#语言的情况〕，应在工程类型中选择“VisualC#”>“Windows”，然后在右边的模板中选择“WPFApplication”，最后在窗口下部设置工程参数。工程参数的设置包括Name，Location和SolutionName。此处将Name设置为HelloWpf。另外，开发人员应注意窗口右上方的下拉框，其用于设置WPF应用程序工程所支持的.NETFramework版本，例如.NETFramework2.0，3.0和3.5。由于这是一个WPF工程，因此可选择.NETFramework3.0或者3.5。在单击OK按钮之后，VisualStudio2006将创立WPF应用程序工程。所创立内容主要包括Windows1.xaml、Windows1.xaml.cs、App.xaml和App.xaml.cs〔还有一些工程资源文件，位于所设置的工程文件夹中〕。开发人员可在SoulutionExplorer窗口中看到这4个文件。其中Windows1.xaml和Windows1.xaml.cs分别用于实现窗口Windows1的用户界面和业务逻辑。App.xaml和App.xaml.cs分别用于实现整个应用程序的用户界面和业务逻辑。通常情况下，一个应用程序只能有一对App.xaml和App.xaml.cs，以及一个或者多个类似Windows1.xaml和Windows1.xaml.cs的窗口文件。〔2〕开发人员需要根据应用需求，实现用户界面。这涉及修改默认的Windows.xaml文件。在Design模式下，翻开Windows1.xaml。接着，在Toolbox窗口的Common分组中找到Button控件，并将其拖放至Windows1窗口中。此时，在该窗口中会显示一个按钮。接着，选中按钮控件，并通过Properties窗口修改属性。修改内容包括：〔1〕将Content属性〔用于设置按钮外表显示文本内容〕设置为“请单击按钮”；〔2〕将Name〔用于设置该控件的标识符〕设置为“btn1”在设计界面的同时，VisualStudio2008将自动为界面生成XAML代码。如下代码描述了图4所示窗口：<Window x:Class="HelloWpf.Window1"xmlns=xmlns:x="://schemas.microsoft/winfx/2006/xaml"Title="Window1"Height="300"Width="300"><Grid><ButtonMargin="101,114,102,125"Name="btn1">请单击按钮</Button></Grid></Window>以上代码虽然简单，但是涉及一些XAML的知识。有关XAML的内容将在随后的系列文章中介绍。此处，读者只需了解标记<Windows>表示呈现的窗口，标记<Button>表示窗口中的按钮即可。〔3〕实现业务逻辑，即单击按钮时，弹出一个提示信息窗口。首先，在<Button>标记代码中参加如下代码：Click="btn1_Click"该段代码表示为按钮单击事件添加一个事件处理程序，其名称为btn1_Click。然后，翻开Windows1.xaml.cs文件，并添加以下代码：privatevoidbtn1_Click(objectsender,RoutedEventArgse){MessageBox.Show("您成功创立了第一个WPF应用程序");}以上代码实现了当单击按钮时，应用程序将弹出一个消息窗口，其中显示一些提示信息。这个实现过程调用了MessageBox类的Show方法。〔4〕运行应用程序，查看结果。运行应用程序的方法很简单，只需使用组合键Ctrl+F5即可。如果应用程序代码存在错误，那么VisualStudio2008将利用ErrorList和Output窗口