Спонсор: Microsoft
Опубликован: 13.12.2011 | Доступ: свободный | Студентов: 982 / 29 | Оценка: 4.29 / 4.57 | Длительность: 13:56:00
Лекция 2:

Сведения о WPF и Silverlight: Введение и архитектура платформ

Элементы управления WPF

Система WPF содержит множество элементов управления, предназначенных для использования в пользовательском интерфейсе. Эти элементы управления примерно соответствуют стандартным элементам управления в системе Windows Forms. Если взглянуть на предыдущие версии системы WPF, то можно заметить много элементов управления (таких как Calendar, DatePicker, DataGrid и др.), которые были включены в стандартный набор для системы Windows Forms, но не вошли в стандартный набор для системы WPF.

Для того чтобы воспользоваться этими элементами управления, пользователь должен подключить свободно распространяемый пакет WPF Toolkit, размещенный на сайте CodePlex. Этот пакет был разработан компанией Microsoft, чтобы компенсировать указанный недостаток первой версии системы WPF за счет недостающих компонентов. Однако с появлением системы WPF 4.0 многие элементы управления из пакета WPF Toolkit уже вошли в стандартный набор. Разумеется, пользователь может использовать пакеты элементов управления, созданные другими разработчиками в тех случаях, когда стандартных средств недостаточно.

Несмотря на то, что набор элементов управления в системе WPF сопоставим с набором элементов управления в системе Windows Forms, по своим свойствам они сильно отличаются от своих аналогов. Например, у многих элементов управления больше нет свойства Text, а вместо него появилось свойство Content, которое используется для присвоения элементу управления определенного содержимого (а следовательно, и имени). В большинстве случаев это свойство можно интерпретировать как прямой аналог свойства Text в элементах управления системы Windows Forms и просто присваивать ему какую то строку, которая должна прорисовываться на экране. Однако на самом деле свойство Content может принимать не только текстовое значение, но и любой элемент системы WPF. Это открывает практически безграничные возможности для настройки существующих элементов управления и освобождает пользователя от необходимости создавать свои собственные элементы управления. При разработке сложных пользовательских интерфейсов это очень полезно. Кроме того, многие элементы управления больше не имеют удобных свойств, которые существовали в системе Windows Forms. Это может показаться несколько странным. Например, у элемента управления Button в системе WPF нет свойства Image, позволявшего присваивать кнопке определенное изображение, как это было в системе Windows Forms. На первый взгляд, это сильно ограничивает возможности системы WPF, но это впечатление ошибочно, поскольку теперь у кнопки есть свойство Content. Так как свойство Content позволяет присваивать элементу управления системы WPF определенное содержимое, пользователь может присвоить ему элемент StackPanel (который будет рассмотрен далее), содержащий как элемент управления Image, так и элемент управления TextBlock, обеспечивающие тот же самый эффект. Это требует от пользователя чуть больше усилий, чем при работе с системой Windows Forms, но позволяетему проще моделировать содержимое кнопки на любой форме (а не подбирать элементы управления, которые он может реализовать) и обеспечивает невероятную гибкость системы WPF и языка XAML. Код на языке XAML для кнопки, показанной на рис. 3.4, имеет следующий вид.

<Button
    HorizontalAlignment="Left"
    VerticalAlignment="Center"
    Width="100"
    Height="30">
    <Button.Content>
        <StackPanel Orientation="Horizontal">
            <Image
                Source="save.png"
                Width="16"
                Height="16" />
            <TextBlock
                Margin="5,0,0,0"
                Text="Отмена"
                VerticalAlignment="Center" />
        </StackPanel>
    </Button.Content>
</Button>

Рис. 3.4.

Другими замечательными свойствами, которые отличаются от свойств системы Windows Forms, являются свойства IsEnabled (которое в системе Windows Forms называлось Enabled) и Visibility (которое в системе Windows Forms называлось Visible). На примере свойства IsEnabled видно, что имена большинства булевых свойств имеют префикс Is (например, IsTabStop, IsHitTestVisible и т.д.), что соответствует стандартной схеме именования. Однако свойство Visibility больше не имеет булевого значения — теперь оно представляет собой перечисление, принимающее значение Visible, Hidden или Collapsed.

Компоновочные элементы управления в системе WPF

В системе Windows Forms для размещения элементов управления на рабочей поверхности использовались абсолютные координаты (т.е. каждый элемент управления имел явно заданные координаты x и y). Со временем появились элементы управления TableLayoutPanel и FlowLayoutPanel, которые могут содержать другие элементы управления. Это позволило создавать более сложные схемы размещения элементов управления на форме. Однако концепция позиционирования элементов управления в системе WPF немного отличается от системы Windows Forms. Наряду с элементами управления, имеющими специальное предназначение (например, кнопками, полями ввода и т.п.), в системе WPF есть множество элементов управления, используемых специально для определения компоновки пользовательского интерфейса.

Компоновочные элементы управления являются невидимыми и предназначены для позиционирования других элементов управления на своей поверхности. В системе WPF нет поверхности, по умолчанию предназначенной для позиционирования элементов управления, — поверхность, на которой работает пользователь, определяется компоновочными элементами управления, образующими иерархию. Компоновочные элементы управления, как правило, находятся в этой иерархии непосредственно под корневым узлом XAML файла и определяют метод компоновки, принятый по умолчанию для данного XAML файла. Наиболее важными компоновочными элементами управления в системе WPF являются Grid, Canvas и StackPanel, поэтому мы рассмотрим каждый из них, но сначала заглянем в код XAML, чтобы увидеть, как используются элементы управления.

Если пользователь хочет размещать элементы управления, используя абсолютную систему координат (как в системе Windows Forms), то он может в качестве поверхности выбрать элемент управления Canvas, предусмотренный в системе WPF. Определение элемента Canvas в языке XAML выглядит очень просто.

<Canvas>
    …
</Canvas>

Для того чтобы разместить элемент управления (например, TextBox) на этой поверхности, используя координаты x и y (по отношению к левому верхнему углу элемента Canvas), необходимо использовать концепцию присоединенных свойств (attachedproperties), принятую в языке XAML. Элемент управления TextBox на самом деле не имеет свойств, определяющих его местоположение, поскольку его позиция в компоновочном элементе управления полностью зависит от типа этого элемента. Следовательно, свойства, которых недостает элементу управления TextBox, чтобы определить его положение в компоновочном элементе, должны быть позаимствованы у самого компоновочного элемента, поскольку именно он определяет, где в нем должен находиться элемент TextBox. Именно в этот момент на первый план выходят присоединенные свойства. Коротко говоря, присоединенными называют свойства, которые присваивают элементу управления какое-то значение, но определяются и принадлежат другому элементу управления, стоящему выше в иерархии элементов. При использовании такого свойства его имя уточняется именем элемента управления, в котором оно на самом деле определено, за которым следует точка, а затем имя свойства, в котором оно используется (например, Canvas.Left). Присвоив это значение другому элементу управления, который содержится внутри (как, например, наше поле ввода TextBox), элемент Canvas хранит это значение в себе и с его помощью управляет позицией поля ввода. Например, следующий фрагмент кода на языке XAML требует разместить поле ввода в точке 15, 10, используя свойства Left и Top, определенные в элементе управления Canvas.

<Canvas>
    <TextBox Text="Hello" Canvas.Left="15" Canvas.Top="10" />
</Canvas>

В то время как абсолютное позиционирование в системе Windows Forms принято по умолчанию, в системе WPF для компоновки лучше всего использовать элемент управления Grid. Элемент управления Canvas следует использовать редко и только при крайней необходимости, поскольку элемент управления Grid представляет собой намного более мощное средство для определения компоновки форм и лучше работает в большинстве сценариев. Одним из самых заметных преимуществ элемента управления Grid является возможность автоматически изменять размер его содержимого при изменении его собственного размера. Поэтому пользователь может легко проектировать формы, автоматически изменяющие свои размеры, чтобы заполнить всю доступную область, — иначе говоря, размер и положение элементов управления в этой форме определяются динамически. Элемент управления Grid позволяет разделять свою область на подобласти (ячейки), в которые можно поместить другие элементы управления. Эти ячейки определяются путем задания строк и столбцов сетки с помощью значений свойств RowDefinition и ColumnDefinitions. Пересечения строк и столбцов становятся ячейками, в которые можно помещать элементы управления. Для определения строк и столбцов пользователь должен знать только, как определять сложные значения в языке XAML. До сих пор мы могли присваивать элементам управления лишь простые значения, которые отображались либо в элементарные типы данных платформы .NET, либо в имя элемента перечисления. Кроме того, мы могли конвертировать строку в соответствующий объект. Значения этих простых свойств использовались как атрибуты при определении элемента управления. Однако сложные значения нельзя присваивать таким способом, потому что они отображаются в объекты (т.е. необходимо выполнить присваивание нескольких свойство объекта) и должны определяться с помощью синтаксиса "свойство–элемент" (property element syntax). Поскольку свойства RowDefinitions и ColumnDefinitions элемента Grid представляют собой коллекции, они принимают сложные значения, которые должны быть определены с помощью синтаксиса "свойство–элемент". Например, рассмотрим сетку, состоящую из двух строк и трех столбцов, определенных с помощью синтаксиса "свойство–элемент".

<Grid>
    <Grid.RowDefinitions>
        <RowDefinition />
        <RowDefinition />
    </Grid.RowDefinitions>
    <Grid.ColumnDefinitions>
        <ColumnDefinition Width="100" />
        <ColumnDefinition Width="150" />
        <ColumnDefinition />
    </Grid.ColumnDefinitions>
</Grid>

Для того чтобы задать свойство RowDefinitions с помощью синтаксиса "свойство–элемент", необходимо создать и определить дочерний элемент компонента Grid. Ставя имя Grid перед именем свойства, мы указываем, что оно принадлежит элементу управления, который относится к более высокому уровню иерархии (как и в случае присоединенных свойств), а задание свойства в виде элемента XAML файла означает, что мы присваиваем сложное значение указанному свойству элемента управления Grid. Свойство RowDefinitions получает коллекцию объектов RowDefinitions. Таким образом мы создаем несколько экземпляров объектов RowDefinition, образующих эту коллекцию. Соответственно свойству ColumnDefinitions присваивается коллекция объектов ColumnDefinition. Для того чтобы продемонстрировать, что ColumnDefinition (как и RowDefinition) — это действительно объект, свойство Width объекта ColumnDefinition было задано в двух первых строках определения столбца. Для того чтобы поместить элемент управления в заданную ячейку, необходимо снова использовать присоединенные свойства, на этот раз сообщив контейнеру, какие столбец и строку он должен разместить внутри себя.

<CheckBox
    Grid.Column="0"
    Grid.Row="1"
    Content="A check box" 
    IsChecked="True" />

Еще одним важным контейнерным элементом управления, используемым для компоновки, является StackPanel. Он расставляет элементы управления, содержащиеся в нем, в горизонтальном или вертикальном направлении (в зависимости от значения своего свойства Orientation). Например, если в одной и той же ячейке сетки определены две кнопки (без элемента StackPanel), сетка может разместить вторую кнопку прямо поверх первой. Если же поместить эти кнопки в элемент управления StackPanel, то он выровняет их и разместит одну после другой.

<StackPanel Orientation="Horizontal">
    <Button Content="OK" Height="23" Width="75" />
    <Button Content="Cancel" Height="23" Width="75" Margin="10,0,0,0" />
</StackPanel>

Ключевые термины

Attached properties: является понятием Extensible Application Markup Language (XAML). Attached properties предназначено для использования в качестве типа глобального свойства, которое может быть задано для любого объекта. В Windows Presentation Foundation attached properties обычно определяются как особая форма свойства зависимости, не имеющая "оболочки" традиционного свойства.

ContentPresenter: отображает содержимое элемента управления ContentControl.

ContentControl: Представляет элемент управления с отдельным содержимым любого типа.

Direct3D (D3D): интерфейс вывода трёхмерных примитивов.dpi

Rich Internet application (RIA, "Насыщенное Интернет-приложение") — это приложение, доступное через Интернет, насыщенное функциональностью традиционных настольных приложений, которое предоставляется либо уникальной спецификой браузера, либо через плагин, либо путём "песочницы" (виртуальной машины).

WPF Toolkit - набор визуальных элементов и компонентов для WPF.

Краткие итоги

Архитектура WPF включает уровни API интерфейса, медиа-интеграции и визуализации. Каждый уровень имеет пространства имен, в которых сформированы иерархии классов WPF. В основу всех элементов управления в WPF положены три основных принципа: композиция, повсеместное использование развитого содержимого и простая модель программирования. Мы рассмотрели фундаментальные концепции, которые способствуют претворению этих принципов в жизнь: модель содержимого и шаблоны. Не упуская их из виду, мы дали краткий обзор элементов управления, поставляемых вместе с WPF.

Набор для практики

Вопросы:

  1. Назовите и коротко охарактеризуйте основные компоненты архитектуры WPF?
  2. Назовите способы компоновки элементов управления в WPF?
  3. Поясните назначение и возможности класса Grid.
  4. Поясните назначение и отличия классов StackPanel и WrapPanel.
  5. Приведите пример необходимости использования класса ContentControl.
Игорь Ключников
Игорь Ключников
Россия
Михаил Ковязо
Михаил Ковязо
Россия, Москва, ВЗМИ, 1982