WPF学习第五十九章 理解控件模板

Posted 2020-11-26 peter-luo

　　最近工作比较忙，未能及时更新内容，敬请了解！！！

　　对于可视化树的分析引出了几个有趣问题。例如，控件如何从逻辑树表示扩张成可视化树表示？

　　每个控件都有一个内置的方法，用于确定如何渲染控件（作为一组更基础的元素）。该方法称为控件模板(control template),是用XAML标记块定义的。

　　下面是普通Button类的模板的简化版本。该版本省略了XML明朝空间声明、为嵌套的元素设置属性的特性，以及当按钮被禁用、取得焦点或单击时确定按钮行为的触发器：

<ControlTemplate ...>
    <mwt:ButtonChrome Name="Chrome" ...>
        <ContentPresenter Content="{TemplateBinding ContentControl.Content}" ... />
    <mwt:ButtonChrome>
    <ControlTemplate.Triggers>
    ...
    </ControlTemplate.Triggers>
</ControlTemplate>

　　尽管尚未研究ButtonChrome和ContentPresenter类，但很容易就能联想到：控件模板提供了在可视化树中看到的扩展内容。ButtonChrome类定义按钮的标准可视化外观，而ContentPresenter类存储了提供的所有内容。如果希望构建全新按钮，只需要创建新的控件模板。除ButtonChrome类之外，还使用其他一些内容——可能是自定义元素，也能使在前面介绍的某个绘制形状的元素。

　　当按钮获得焦点、被单击以及被禁用时，触发器控制按钮如何进行变化。对于这些触发器，实际上没有什么特别需要介绍的内容。针对获取焦点和单击的触发器并不会修改按钮本身，只是修改为按钮提供可视化外观的ButtonChrome类的属性：

<Trigger Property="UIElement.IsKeyboardFocused“>
    <Setter Property="mwt:ButtonChrome.RenderDefaulted TargetName="Chrome">
        <Setter.Value>
            <s:Boolean>True</s:Boolean>
        </Setter.Value>
    </Setter>
    <Trigger.Value>
        <s:Boolean>True</s:Boolean>
    </Trigger.Value>
</Trigger>
<Trigger Property="UIElement.IsChecked“>
    <Setter Property="mwt:ButtonChrome.RenderDefaulted TargetName="Chrome">
        <Setter.Value>
            <s:Boolean>True</s:Boolean>
        </Setter.Value>
    </Setter>
    <Trigger.Value>
        <s:Boolean>True</s:Boolean>
    </Trigger.Value>
</Trigger>

　　第一个触发器确保当按钮接受到焦点时，RenderDefaulted属性设置为true。第二个触发器确保当按钮被单击时,RenderDefaulted属性被设置为true。对于每种情况，ButtonChrome类都会相应地调整自身。由于发生的图形变化过于复杂，因此无法只通过几个属性设置器语句来表示这些变化。

　　该例中的两个Setter对象都通过使用TargetName属性作用于控件模板的特定部分。只有当使用控件模板时，才恩能够使用这种技术。换句话说，不能编写样式触发器以使用TargetName属性访问ButtonChrome对象，因为名称Chrome超出了样式范围。这种技术只是模板提供的比单独使用样式功能更强大的方法之一。

　　触发器未必需要使用TargetName属性。例如，针对IsEnabled属性的触发器仅调整按钮中任何文本内容的前景色。该触发器通过设置TextElement.Foreground附加属性就能工作，而未必借助于ButtonChrome类：

<Trigger Property="UIElement.IsEnabled">
    <Setter Property="TextElement.Foreground">
        <Setter.Value>
            <SolidColorBrush>#FFADADAD</SolidColorBrush>
        </Setter.Value>
    </Setter>
    <Trigger.Value>
        <s:Boolean>False</s:Boolean>
    </Trigger.Value>
</Trigger>

　　当构建自己的控件模板时将看到同样的职责分离。如果足够幸运，可直接使用触发器完成所有工作，可能不需要创建自己定义类并添加代码。另一方面，如果需啊哟提供更复杂的可视化设计，可能需要继承自定义的修饰类，ButtonChrome类本身不提供定制功能——该类专门用于渲染标准按钮的特定主题外观。

 一、修饰类

　　ButtonChrome类是在Microsoft.Windows.Themes名称空间中定义的，在该名称空间中包含了一些较少的彼此相似的类，这些类用来渲染基本的Windows细节。除ButtonChrome外，这些类还包括BulletChrome（用于复选框和单选按钮）、ScrollChrome(用于滚动条)、ListBoxChrome以及SystemDropShadowChrome。这是最低级别的公有控件API。在少高级别上，会发现System.Windows.Controls.Primitives名称空间中包含大量可以独立使用的基本元素，但他们通常被封装到更有用的控件中。这些元素包括ScrollBar、ResizeGrip(用于改变窗口的尺寸)、Thumb(滚动条上的拖动按钮)、TickBar(滚动条上可选的刻度设置)等。在本质上，System.Windows.Controls.Primitives名称空间提供了可用在各种控件中的基本要素，本身的作用不大，而Microsoft.Windows.Themes名称空间包含了用于渲染这些细节的基本绘图逻辑。

　　还有一点区别。与大多数WPF类型一样，System.Windows.Controls.Primitives名称空间中的类型都是在PresentationFramework.dll程序集中定义的。然而，Microsoft.Windows.Themes名称控件中的类型是在三个不同的程序集中定义的：PresentationFramework.Aero.dll、PresentationFramework.Luna.dll和PresentationFramework.Royale.dll。每个程序集都包含自己的ButtonChrome类(以及其他修饰类)版本，这些版本的渲染逻辑稍有不同。WPF使用那个程序集取决于操作系统和主题设置。

　　尽管控件模板经常使用修饰类进行绘图，但并非总需要这样。例如，ResizeGrip元素(该元素用于在可以改变尺寸的窗口的右下角创建点网格)非常简单，它的模板可使用在前面介绍的绘图类，如Path、DrawingBrush以及LinearGradientBrush。下面是其使用的标记(有些复杂)：

<ControlTemplate TargetType="{x:Type ResizeGrip}" ...>
    <Grid Background="{TemplateBinding Panel.Background}" SnapsToDevicePixels="True">
        <Path Margin="0,0,2,2" Data="M9,0L11,0 11,11 0,11 0,9 3,9 3,6 6,6 6,3 9,3z" HorizontalAlignment="Right" VerticalAlignment="Bottom">
            <Path.Fill>
                <DrawingBrush ViewboxUnits="Absolute" TileMode="Tile" Viewbox="0,0,3,3" Viewport="0,0,3,3" ViewportUnits="Absolute">
                    <DrawingBrush.Drawing>
                        <DrawingGroup>
                            <DrawingGroup.Children>
                                <GeometryDrawing Geometry="M0,0L2,0 2,2 0,2z">
                                    <GeometryDrawing.Brush>
                                        <LinearGradientBrush EndPoint="1,0.75" StartPoint="0,0.25">
                                            <LinearGradientBrush.GradientStops>
                                                <GradientStop offset="0.3" Color="#FFFFFFFF"/>
                                                <GradientStop offset="0.75" Color="#FFBBC5D7" />
                                                <GradientStop offset="1" Color="#FF6D83A9" />
                                             </LinearGradientBrush.GradientStops>
                                        </LinearGradientBrush>
                                    <GeometryDrawing.Brush>
                                </GeometryDrawing>
                            </DrawingGroup.Children>
                        </DrawingGroup>
                    </DrawingBrush.Drawing>
                </DrawingBrush>
            </Path.Fill>
        </Path>
    </Grid>
</ControlTemplate>

二、剖析控件

　　当创建控件模板时，新建的模板完全替代了原有的模板，这样可以得到更大的灵活性，但更复杂些。大多数情况下，在创建满足自己需要的模板之前，需要查看控件使用的标准模板。某些情况下，自定义的控件模板可镜像标准模板，并只进行很少的修改。

　　WPF文档没有列出标准控件模板的XAML。然而， 可通过编程获取所需的信息。基本思想是从Tmeplate属性(该属性在Control类中定义)获取控件的模板，然后使用XamlWriter类，将该模板串行化到XAML文件中。下图显示了一个示例程序，该程序列出了所有WPF控件，并允许查看每个控件的模板。

 　　构建该应用程序的诀窍是使用反射(reflection),反射是用于检查类型的.NET API。当第一次加载应用程序的住窗口时，扫描PresentationFramework.dll核心程序集(在该程序集中定义了控件类)中的所有类型，然后将这些类型添加到一个集合中，根据类型名称进行排序，此后将该集合绑定到一个列表。

private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            Type controlType = typeof(Control);
            List<Type> derivedTypes = new List<Type>();

            // Search all the types in the assembly where the Control class is defined.
            Assembly assembly = Assembly.GetAssembly(typeof(Control));
            foreach (Type type in assembly.GetTypes())
            {
                // Only add a type of the list if it‘s a Control, a concrete class, and public.
                if (type.IsSubclassOf(controlType) && !type.IsAbstract && type.IsPublic)
                {
                    derivedTypes.Add(type);
                }
            }

            // Sort the types by type name.
            derivedTypes.Sort(new TypeComparer());

            // Show the list of types.
            lstType.ItemsSource = derivedTypes;
        }

　　无论何时从列表中选择控件，相应的控件模板都会显示在右边的文本框中。完成这一步需要做更多的工作。第一个挑战是，在窗口中实际显示控件之前，控件的模板为空。通过使用反射，代码视图创建控件的一个实例，并将它添加到当前窗口中(但可将Visibility设置为Collapse，使控件不可见)。第二个挑战是，将现存的ControlTemplate对象转换为大家熟悉的XAML标记。XamlWriter.Save()静态方法负责完成该任务，但代码使用XamlWriter和XamlWriterSetting对象以确保Xaml缩进合理，便于阅读。所有这些代码都被封装在异常处理块中，异常处理块监视不能被创建或不能添加到Grid网格(如另一个Windows或Page)中的控件产生的问题：

private void lstTypes_SelectionChanged(object sender, SelectionChangedEventArgs e)
        {
            try
            {
                // Get the selected type.
                Type type = (Type)lstType.SelectedItem;

                // Instantiate the type.
                ConstructorInfo info = type.GetConstructor(System.Type.EmptyTypes);
                Control control = (Control)info.Invoke(null);

                Window win = control as Window;
                if (win != null)
                {
                    // Create the window (but keep it minimized).
                    win.WindowState = System.Windows.WindowState.Minimized;
                    win.ShowInTaskbar = false;
                    win.Show();
                }
                else
                {
                    // Add it to the grid (but keep it hidden).
                    control.Visibility = Visibility.Collapsed;
                    grid.Children.Add(control);
                }

                // Get the template.
                ControlTemplate template = control.Template;

                // Get the XAML for the template.
                XmlWriterSettings settings = new XmlWriterSettings();
                settings.Indent = true;
                StringBuilder sb = new StringBuilder();
                XmlWriter writer = XmlWriter.Create(sb, settings);
                System.Windows.Markup.XamlWriter.Save(template, writer);

                // Display the template.
                txtTemplate.Text = sb.ToString();

                // Remove the control from the grid.
                if (win != null)
                {
                    win.Close();
                }
                else
                {
                    grid.Children.Remove(control);
                }
            }
            catch (Exception err)
            {
                txtTemplate.Text = "<< Error generating template:" + err.Message + ">>"; ;
            }
        }

　　扩展该应用程序，从而在文本框中编辑模板，使用XamlReader将模板转换回ControlTemplate对象，然后指定给某个控件并观察效果，这并不是很困难。然而，通过将模板放置到真实窗口中进行实际操作，测试和改进他们更加会容易。下一章节将介绍如何创建控件模板。

　　本章涉及的程序可通过下面的链接进行下载：

 　　ControlTemplateBrower.zip