VB.NET中的多窗体编程：升级到 .NET

前言
在微软 Visual Basic 6.0 中，一条简单的 “Form2.Show” 语句就能显示项目中的第二窗体 (Form2)。然而，它在 Visaul Basic .NET 中却行不通了，因为 .NET 版在窗体处理机制上有了很大的变化。刚刚转向 .NET 版的 Visaul Basic 程序员实在难以接受这么大的变化，因为现在连“显示第二窗体”这么简单的任务都无从下手。我希望能够通过本文向大家介绍 Visaul Basic .NET 与早期的 Visual Basic 在窗体处理机制上有哪些不同之处，以及如何按照 .NET 的模式进行多窗体编程。
Visual Basic 6.0 对 Visual Basic .NET
窗体(窗体类)正如其它类一样，无论在哪个版本的 Visual Basic 中都是必不可少的。窗体也有属性、方法和事件，且在同一个项目中也允许创建多个窗体实例 (参见 http://msdn.microsoft.com/library/en-us/off2000/html/defInstance.asp)。例如：假设你在 Visual Basic 6.0 项目中定义了一个窗体 Form2 ，则你可以创建它的 3 个实例并同时显示出来。代码如下：
Dim myFirstForm As Form2
Dim mySecondForm As Form2
Dim myThirdForm As Form2

Set myFirstForm = New Form2
Set mySecondForm = New Form2
Set myThirdForm = New Form2

myFirstForm.Show
mySecondForm.Show
myThirdForm.Show
以上代码用 3 条 Set 语句生成了 3 个 Form2 实例。你可以把它原封不动地搬到 Visual Basic .NET 中运行，它照样能够正确显示 3 个 Form2 窗体。在这里，“Form2” 其实相当于一个普通的类。Visual Basic 6.0 允许代码直接访问尚未实例化的窗体类；然而Visual Basic .NET 却规定在访问任何类之前都要进行实例化，而且必须借助实例来访问类。这种变化当然有可能造成许多疑惑。Visual Basic 6.0 等早期版本能自动生成每个窗体的默认实例，从而允许直接通过窗体名称来访问窗体。例如：在 Visual Basic 6.0 项目中，可以直接用代码 “Form2.Show” 显示 Form2 的默认实例；然而在 Visual Basic .NET 中，这么做只会引发错误，因为 Visual Basic .NET 既不会创建默认的窗体实例，也不允许直接访问尚未实例化的窗体类。
这就是 Visual Basic .NET 与早期 Visual Basic 在窗体处理机制上的关键区别——你只有先创建窗体实例，然后才可以显示窗体外观、访问窗体属性及其控件。它们还有另一个区别：Visual Basic 6.0 项目自动创建的默认窗体实例都能被当成全局变量使用，也就是说，项目中的任何代码都能直接引用窗体，并且每次被引用的都是该窗体的同一个实例。例如：你可以在窗体中 button 控件的 Click 事件处理程序里用代码 “Form2.Show” 显示 Form2 窗体，然后用下列代码改变 Form2 中某个 textbox 控件 (TextBox1)的内容：
Form2.TextBox1.Text = "Fred"
可是，你在 Visual Basic .NET 中运行它却会得到一条错误消息：“Reference to a Non-Shared Member Requires an Object Reference”(引用非共享类成员必须使用对象指针)。这是在提醒你：你正在访问的类尚未进行实例化。有一个简便的解决方案：当你在调试过程中得到上述错误消息时，就把相应的语句：
Form2.Show()
改成：
Dim myForm2 As New Form2()
myForm2.Show()
此方案适用于大多数场合。然而，当项目中还有其它代码访问同一个 Form2 实例 (比如改变其中 TextBox1 的文本) 时，你可能会考虑把下列语句：
Form2.TextBox1.Text = "Fred"
改成：
Dim myForm2 As New Form2()
myForm2.TextBox1.Text = "Fred"
不幸的是，这段代码创建了一个新的 Form2 实例，结果你所访问的窗体不再是原先的 Form2 ，这岂不麻烦了！更坏的是，你不会因此而得到任何错误消息提示，同时你先前调用 Show() 显示的 Form2 窗体也不会发生任何变化。
升级向导如何解决它
如果你用升级向导 (Upgrade Wizard) 把 Visual Basic 6.0 项目升级为 Visual Basic .NET 版，则它会在每个窗体中自动添加一段特殊代码，通过显式创建窗体实例来模拟早期 Visual Basic 版本中的默认实例化机制。此段代码被包裹于标号为 “Upgrade Support”的代码区块内，借助一个新增的 Shared 属性来生成当前窗体的实例：
Private Shared m_vb6FormDefInstance As Form1
Private Shared m_InitializingDefInstance As Boolean
Public Shared Property DefInstance() As Form1
Get
If m_vb6FormDefInstance Is Nothing _
OrElse m_vb6FormDefInstance.IsDisposed Then
m_InitializingDefInstance = True
m_vb6FormDefInstance = New Form1()
m_InitializingDefInstance = False
End If
DefInstance = m_vb6FormDefInstance
End Get
Set(ByVal Value As Form1)
m_vb6FormDefInstance = Value
End Set
End Property
代码中的 DefInstance 是一个 Shared 属性，它能以 “窗体名.DefInstance” 的形式直接访问。它所在项目中的任何代码访问它都将得到同一个窗体实例。这样，你就能模拟 Visual Basic 6.0 项目对窗体的直接引用了，只不过在代码中以 “Form2.DefInstance” 代替 “Form2” 而已。
这时，你只需用 Form2.DefInstance.Show() 和Form2.DefInstance.TextBox1.Text = "Fred" 分别替换原先对 Form2 相应的直接引用就大功告成了。假如你不用升级向导，而是在 Visual Basic .NET 窗体中手工插入上述代码 (以及升级向导在窗体的 New过程中自动添加的代码)，也行。当然了，你并不一定非要修改窗体代码，因为有一种编程模式可以在 .NET 项目中模拟默认窗体实例的创建。本文将用余下的篇幅来介绍这种编程模式。
.NET 窗体之间的交互
在 Visual Basic 6.0 等早期版本中，多个窗体之间的交互通常需要借助默认窗体实例来完成。下面我将结合某些具体的编程任务来讲解如何在 .NET 下实现多窗体交互，希望它能对你的开发任务有所帮助。
保持窗体引用的全局性
前面提到，进行 .NET 窗体编程时应该牢牢把握下列原则：在访问窗体之前，你必须进行窗体实例化；如果在项目中有多处代码访问同一窗体，则你必须把它的同一实例指针传递给这些代码。对于早已习惯了直接把默认窗体实例当成全局变量来使用的 Visual Basic 6.0 程序员来说，这可是个严重的挑战。好在 .NET 为你提供了两条出路：其一，把窗体实例指针保存在全局变量中；其二，把窗体实例指针传递给任何需要访问它的窗体、类、模块或者过程。
.NET 中的数值全局化
我以前曾经指出，Visual Basic .NET 不支持全局变量，现在我又要说，在 .NET 中可以在某种程度上实现数值全局化。这算不算此一时，彼一时？不，我不是那种人。Visual Basic .NET 确实不支持全局变量，然而它借助 Shared (相当于 C# 中的 static) 变量却能模拟全局变量。事实上，前面介绍的 Visual Basic 升级向导自动添加到窗体代码中的 DefInstance 属性就是 Shared 类成员。无论容纳 DefInstance 属性的窗体类是否已经实例化，它都能被项目中的任何代码所引用。象这样的 Shared 属性不就相当于全局变量吗？因此，你可以创建这样的类：
Public Class myForms
Private Shared m_CustomerForm As CustomerForm
Public Shared Property CustomerForm() As CustomerForm
Get
Return m_CustomerForm
End Get
Set(ByVal Value As CustomerForm)
m_CustomerForm = Value
End Set
End Property
End Class
你需要在首次实例化一个窗体时，把该窗体的实例保存到一个类中：
Dim myNewCust As New CustomerForm()
myNewCust.Show()
myForms.CustomerForm = myNewCust
这里的 CustomerForm 属性值就是你的窗体实例。于是，其它代码就能从项目的任何地方通过它来间接访问你的窗体了：
Module DoingStuffWithForms
Sub DoExcitingThings()
myForms.CustomerForm.Text = _
DateTime.Now().ToLongTimeString
End Sub
End Module
象这样把窗体实例保存为属性值就能按照你的要求模拟 Visual Basic 6.0 中的全局变量。如此模拟的“全局变量”其作用域比类域 (class scope) 高一个层次。所谓类域，是指变量仅仅在定义它的类(确切地说，应该包括模块、类或窗体)中有效。比类域还低一层次的是过程域 (procedure scope)，即变量仅仅在定义它的例程中有效。
窗体指针在项目中的传递
除了把窗体实例全局化以外，你还可以把窗体类指针保存在变量中传递给需要访问该窗体的例程。假设你有一个窗体 Form1，并希望在点击 Form1 中某个按钮 (Button1) 时打开另第二窗体 Form2 ，然后在点击第二窗体 Form2 中的另一个按钮 (Button2) 时进行某项计算。你可以把整个代码都写在 Form1 中，即：
Public Class Form1
Inherits System.Windows.Forms.Form
Dim myForm2 As Form2

Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, _
ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click
myForm2 = New Form2()
myForm2.Show()
End Sub

Private Sub Button2_Click(ByVal sender As System.Object, _
ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click
Calculations.CompoundInterestCalc(myForm2)
End Sub
End Class
无论是把窗体指针全局化，还是把它以参数的形式传递，都是可行的。然而，你必须根据项目的需要选择最佳方案。当 .NET 项目中只有少数几个过程需要访问特定窗体时，我建议你给这些过程增加一个参数，以在必要时接受窗体指针。当你的项目有太多过程需要访问该窗体时，你就应该考虑设置一个全局窗体指针变量。当然了，你最好还是考虑调整项目代码结构，使得真正访问该窗体的类或者过程只有一个。如果你希望用窗体来显示登录信息，则你可以先创建一个类，把窗体实例保存为它的 Shared 类成员，然后添加一个 Shared 方法 WriteToLogWindow 来完成实际的窗体访问。于是，项目中的任何代码只需调用此 WriteToLogWindow 方法就能间接访问显示登录信息的窗体了：
Public Class Log
Private Shared m_LogForm As Form2
Public Shared Property LogForm() As Form2
Get
Return m_LogForm
End Get
Set(ByVal Value As Form2)
m_LogForm = Value
End Set
End Property

Public Shared Sub WriteToLogWindow(ByVal Message As String)
Dim sb As New _
StringBuilder(m_LogForm.txtLogInfo.Text)
sb.Append(Environment.NewLine)
sb.Append(Message)
m_LogForm.txtLogInfo.Text = sb.ToString()
End Sub
End Class
读取和改变窗体内的信息
到现在为止，我们讨论的只是如何创建和访问窗体实例，而没有涉及如何读取或改变窗体内的信息。如果你的窗体已经按照前述方法实例化，并且访问窗体的代码都位于窗体所在的项目中，则你可以直接操作窗体中的任何控件来读取和改变窗体内的信息。但我觉得这样并不理想。与其直接访问窗体中的文本框、按钮等控件，还不如增加一个 Public 属性，通过它来控制窗体中的控件。如果你有意尝试这种特殊的窗体访问方式，请跟我来：
在 Visual Basic .NET 中新建一个 Windows 应用程序项目。
此时项目中已经自动生成了一个窗体 Form1 。现在添加另一个窗体 Form2 ：在“解决方案资源管理器”中按右键单击项目名称 -> “添加” -> “添加 Windows 窗体” -> 点击“打开”以接受默认名称 Form2.vb 。
在 Form1 中添加两个按钮，分别按照默认值命名为 Button1 和 Button2 ，并且调整它们在窗体中的位置以免重叠。
在 Form2 中添加一个简单文本框，按照默认值命名为 TextBox1
把下列代码添加到 Form2 的“End Class”前面 (在“解决方案资源管理器”中按右键单击 “Form2”-> “查看代码”，再粘贴下列代码)：
Public Property CustomerName() As String
Get
Return TextBox1.Text
End Get
Set(ByVal Value As String)
TextBox1.Text = Value
End Set
End Property
接下来要做的是：
a. 切换到 Form1 的代码，在 “Inherits System.Windows.Forms.Form” 后面增加一行：
Dim myForm2 As New Form2()
b. 在 Form1 中双击Button1 按钮，在它的 Click 事件处理程序代码中输入下列代码：
myForm2.CustomerName = "Fred"
myForm2.Show()
c. 在 Form1 中双击Button2 按钮，在它的 Click 事件处理程序代码中输入下列代码：
MessageBox.Show(myForm2.CustomerName)
myForm2.CustomerName = "Joe"
d. 按 F5 运行项目，并点击窗体中的 Button1 和 Button2 按钮，以观察代码运行情况。
表面看来，通过 CustomerName 属性来访问 Form2 与直接访问 Form2 非常相似。然而，这种间接的窗体访问方式能够带来很多好处，其中最重要的一点就在于它实现了更高的抽象性。换言之，哪怕你不知道 Form2 中控件的任何细节 (比如：窗体中是否包含 textbox 控件) ，也能与 Form2 交换数据；你所要做的只是读取或设置 CustomerName 属性值而已。有了这种抽象，你就能在修改 Form2 的实现时不影响项目中的其它代码，因而大大简化了整个项目代码的维护。单从本文的例子来看，这种基于属性的窗体编程模式似乎并不比常规方式简单。然而，它以属性的形式隐藏了窗体的全部细节，故能用简洁、一致的代码来访问窗体。所以，它在一些相当复杂的用户界面编程中能够大显身手。总而言之，通过属性值来访问窗体及其控件的编程模式虽然不太直观，却对程序员很有价值：它不但比直接访问窗体的编程模式来得更专业，而且让整个项目的代码清晰易读。
结论
Visual Basic .NET 取消了早期版本中的“默认窗体实例”，却引起了不少 .NET 编程新手的困惑。Visual Basic .NET 规定，只有通过引用窗体实例，才能访问窗体的属性、方法及其控件。你所保存的窗体实例指针应该尽量让整个项目都能直接访问到它。Visual Basic .NET 的窗体处理机制已经变得更合理、更强大，可对于刚接触 .NET 的程序员来说，它的改进偏偏是造成许多困惑的根源。