i前缀 wpf_WPF基础知识-XAML概述

本文主要介绍XAML语言的功能，并演示如何使用XAML编写WPF应用。本文专门介绍WPF实现的XAML，要知道，XAML本身是比WPF更大的语言概念。、

一、什么是XAML

XAML是一种声明性标记语言。应用于.NET Core编程模型时，XAML简化了为.NET Core应用创建UI的过程。你可以在声明XAML标记中创建可见的UI元素，然后使用代码隐藏文件(这些文件通过分部类定义和标记相连接)将UI定义和运行时逻辑相分离。XAML直接以程序集中定义的一组特定后备类型标识对象的实例化。

这与其他大多数标记语言不用，后者通常是与后备类型系统没有如此直接关系的解释语言。XAML实现了一个工作流。通过这个工作流，各方可以采用不同的工具来处理应用的UI和逻辑。

以文本表示时，XAML文件通常具有.xaml扩展名的XML文件。通常以UTF-8编码对文件进行编码。

下面的示例演示如何创建UI中的按钮：

二、XAML语法概述

下面介绍 XAML 语法的基本形式，并提供一个简短的标记示例。 这些章节并不提供每个语法形式的完整信息，例如这些语法形式如何在后备类型系统中表示。

1、XAML对象元素

对象元素通常声明类型的实例。该类型是在将XAML用作语言的技术所引用的程序集中定义

对象元素语法始终以左尖括号 () 结尾。 也可以使用不含任何内容的自结束形式，方法是用一个正斜杠后接一个右尖括号 (/>) 来完成标记。 例如，请再次查看之前演示的标记片段：

这指定了两个对象元素：(含有内容，后面有一个结束标记)和 (自结束形式，包含几个特性)。 对象元素 StackPanel 和 Button 各映射到一个类名，该类由 WPF 定义并且属于 WPF 程序集。 指定对象元素标记时，会创建一条指令，指示 XAML 处理创建基础类型的新实例。 每个实例都是在分析和加载 XAML 时通过调用基础类型的无参数构造函数来创建。

2、特性语法(属性)

对象的属性通常可表示为对象元素的特性。特性语法对设置的对象属性命名，后跟赋值运算符 (=)。特性的值始终指定为包含在引号中的字符串。

特性语法是最简化的属性设置语法，并且对曾使用过标记语言的开发人员而言是最直观的语法。 例如，以下标记将创建一个具有红色文本和蓝色背景的按钮，还将创建指定为 Content 的显示文本：

3、属性元素语法

对于对象元素的某些属性，无法使用特性语法，因为无法在特性语法的引号和字符串限制内充分地表达提供属性值所必需的对象或信息。 对于这些情况，可以使用另一个语法，即属性元素语法。

属性元素开始标记的语法为 。 通常，该标记的内容是类型的对象元素，属性会将该元素作为其值。 指定内容之后，必须用结束标记结束属性元素。 结束标记的语法为 。

如果可以使用特性语法，那么使用特性语法通常更为方便，且能够实现更为精简的标记，但这通常只是样式问题，而不是技术限制。 以下示例演示在前面的特性语法示例中设置的相同属性，但这次对 Button 的所有属性使用属性元素语法：

This is a button

4、集合语法

XAML 语言包含一些优化，可以生成更易于阅读的标记。 其中一项优化是：如果某个特定属性采用集合类型，则在标记中声明为该属性的值内的子元素的项将成为集合的一部分。 在这种情况下，子对象元素的集合是设置为集合属性的值。

下面的示例演示用于设置 GradientStops(画笔的渐变停止点) 属性的值的集合语法：

5、XAML内容属性

XAML 指定了一个语言功能，通过该功能，类可以指定它的一个且仅一个属性为 XAML content 属性。 该对象元素的子元素用于设置该内容属性的值。 换言之，仅对内容属性而言，可以在 XAML 标记中设置该属性时省略属性元素，并在标记中生成更直观的父级/子级形式。

例如，Border 指定 Child 的内容 属性。 以下两个 Border 元素的处理方式相同。 第一个元素利用内容属性语法并省略 Border.Child 属性元素。 第二个元素显式显示 Border.Child：

作为 XAML 语言的规则，XAML 内容属性的值必须完全在该对象元素的其他任何属性元素之前或之后指定。 例如，以下标记不会进行编译：

I am aBlueblue button

6、文本内容

有少量 XAML 元素可直接将文本作为其内容来处理。 若要实现此功能，必须满足以下条件之一：

类必须声明一个内容属性，并且该内容属性必须是可赋值给字符串的类型(该类型可以是 Object)。 例如，任何 ContentControl 都使用 Content 作为其内容属性，并且它属于类型 Object，这对于 ContentControl(如 Button)支持以下用法：Hello。

类型必须声明一个类型转换器，该类型转换器将文本内容用作初始化文本。 例如，Blue 将 Blue 的内容值转换为画笔。 这种情况实际上并不常见。

类型必须为已知的 XAML 语言基元。

7、内容属性和集合语法结合

考虑以下示例：

First Button

Second Button

此处，每个 Button 都是 StackPanel 的子元素。 这是一个简单直观的标记，此标记由于两个不同的原因省略了两个标记。

省略了 StackPanel.Children 属性元素： StackPanel 派生自 Panel。 Panel 将 Panel.Children 定义为其 XAML 内容属性。

省略了 UIElementCollection 对象元素： Panel.Children 属性采用类型 UIElementCollection，该类型实现 IList。 根据处理 IList 等集合的 XAML 规则，集合的元素标记可以省略。 (在本例中，UIElementCollection 实际上无法实例化，因为它不公开无参数构造函数，这便是 UIElementCollection 对象元素显示为注释掉的原因)。

First Button

Second Button

8、特性语法(事件)

特性语法还可用于事件成员，而非属性成员。 在这种情况下，特性的名称为事件的名称。 在 XAML 事件的 WPF 实现中，特性的值是实现该事件的委托的处理程序的名称。 例如，以下标记将 Click 事件的处理程序分配给在标记中创建的 Button：

Click Me!

三、XAML中的大小写和空白

一般而言，XAML 区分大小写。 出于解析后备类型的目的，WPF XAML 按照 CLR 区分大小写的相同规则区分大小写。 以下情况下，对象元素、属性元素和特性名称均必须使用区分大小写的形式指定：按名称与程序集中的基础类型进行比较或者与类型的成员进行比较。 XAML 语言关键字和基元也区分大小写。 值并不总是区分大小写。 值是否区分大小写将取决于与采用该值的属性关联的类型转换器行为，或取决于属性值类型。 例如，采用 Boolean 类型的属性可以采用 true 或 True 作为等效值，但只是因为将字符串转换为 Boolean 的本机 WPF XAML 分析程序类型转换已经允许将这些值作为等效值。

WPF XAML 处理器和序列化程序将忽略或删除所有无意义的空白，并标准化任何有意义的空白。 这与 XAML 规范的默认空白行为建议一致。 只有在 XAML 内容属性中指定字符串时，此行为的重要性才会体现出来。简言之，XAML 将空格、换行符和制表符转化为空格，如果它们出现在一个连续字符串的任一端，则保留一个空格。 本文不包含有关 XAML 空白处理的完整说明。

四、标记扩展

标记扩展是一个 XAML 语言概念。 用于提供特性语法的值时，大括号({ 和 })表示标记扩展用法。 此用法指示 XAML 处理不要像通常那样将特性值视为文本字符串或者可转换为字符串的值。

WPF 应用编程中最常用的标记扩展是 Binding(用于数据绑定表达式)以及资源引用 StaticResource 和 DynamicResource。 通过使用标记扩展，即使属性通常不支持特性语法，也可以使用特性语法为属性提供值。 标记扩展经常使用中间表达式类型实现一些功能，例如，推迟值或引用仅在运行时才存在的其他对象。

例如，以下标记使用特性语法设置 Style 属性的值。 Style 属性采用 Style 类的实例，该类在默认情况下无法由特性语法字符串进行实例化。 但在本例中，特性引用了特定的标记扩展 StaticResource。 处理该标记扩展时，将返回对以前在资源字典中作为键控资源进行实例化的某个样式的引用：

有关特定在 WPF 中实现的所有 XAML 标记扩展的参考列表，请参阅 WPF XAML 扩展。 有关由 System.Xaml 定义并且可更广泛用于 .NET Core XAML 实现的标记扩展的参考列表，请参阅 XAML 命名空间 (x:)语言功能。 有关标记扩展概念的详细信息，请参阅标记扩展和 WPF XAML。

五、类型转换器

在前文的语法概述一节中，曾提到特性值必须能够通过字符串进行设置。在基本的本机处理中，对于字符串如何转换为其他对象类型或基元值(primitive values)取决于 String 类型本身，以及对某些类型(如 DateTime 或 Uri)的本机处理。 但是很多 WPF 类型或这些类型的成员扩展了基本字符串特性处理行为，因此可以将更复杂的对象类型的实例指定为字符串和特性。

Thickness 结构是一个类型示例，该类型拥有可使用 XAML 的类型转换。 Thickness 指示嵌套矩形中的度量，可用作属性(如 Margin)的值。 通过对 Thickness 放置类型转换器，所有使用 Thickness 的属性都可以更容易地在 XAML 中指定，因为它们可指定为特性。 以下示例使用类型转换和特性语法来为 Margin 提供值：

以上特性语法示例与下面更为详细的语法示例等效，但在下面的示例中，Margin 改为通过包含 Thickness 对象元素的属性元素语法进行设置。 而且将 Thickness 的四个关键属性设置为新实例的特性：

对于少数对象，类型转换是在不涉及子类的情况下将属性设置为此类型的唯一公开方式，因为类型自身没有无参数构造函数。 例如 Cursor(用于鼠标指针的图像)。

六、XAML根元素和XAML命名空间

一个 XAML 文件只能有一个根元素，这样才能同时作为格式正确的 XML 文件和有效的 XAML 文件。 对于典型 WPF 方案，可使用在 WPF 应用模型中具有突出意义的根元素(例如，页面的 Window 或 Page、外部字典的 ResourceDictionary 或应用定义的 Application)。 以下示例演示 WPF 页的典型 XAML 文件的根元素，此根元素为 Page：

根元素还包含特性 xmlns 和 xmlns:x。 这些特性向 XAML 处理器指示哪些 XAML 命名空间包含标记将其作为元素引用的后备类型的类型定义。 xmlns 特性明确指示默认的 XAML 命名空间。 在默认的 XAML 命名空间中，可以不使用前缀指定标记中的对象元素。 对于大多数 WPF 应用程序方案以及 SDK 的 WPF 部分中给出的几乎所有示例，默认的 XAML 命名空间均映射到 WPF 命名空间 http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation。 xmlns:x 特性指示另一个 XAML 命名空间，该命名空间映射 XAML 语言命名空间http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml。

使用 xmlns 定义用法范围和名称范围映射的做法符合 XML 1.0 规范。 XAML 名称范围与 XML 名称范围的不同仅在于：XAML 名称范围还包含有关进行类型解析和分析 XAML 时名称范围的元素如何受类型支持的信息。

只有在每个 XAML 文件的根元素上，xmlns 特性才是绝对必需的。 xmlns 定义将适用于根元素的所有子代元素(此行为也符合 xmlns 的 XML 1.0 规范)。同时允许根以下的其他元素上具有 xmlns 特性，这些特性将适用于定义元素的任何子代元素。 但是，频繁定义或重新定义 XAML 命名空间会导致难以阅读 XAML 标记样式。

其 XAML 处理器的 WPF 实现包括可识别 WPF 核心程序集的基础结构。 已知 WPF 核心程序集包含支持指向默认 XAML 命名空间的 WPF 映射的类型。 这是通过项目生成文件中的配置以及 WPF 生成和项目系统实现的。 因此，为了引用来自 WPF 程序集的 XAML 元素，只需将默认 XAML 命名空间声明为默认 xmlns。

x:前缀

在之前的根元素示例中，前缀 x: 用于映射 XAML 命名空间 http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml，该命名空间是支持 XAML 语言构造的专用 XAML 命名空间。 在这整个 SDK 的项目模板、示例以及文档中，此 x: 前缀用于映射该 XAML 命名空间。 XAML 语言的 XAML 命名空间包含多个将在 XAML 中频繁使用的编程构造。 下面列出了最常用的 x: 前缀编程构造：

x:Key：为 ResourceDictionary(或其他框架中的类似字典概念)中的每个资源设置唯一的键。 在典型的 WPF 应用标记中的所有 x: 用法中，x:Key 可能占到 90%。

x:Class：向为 XAML 页提供代码隐藏的类指定 CLR 命名空间和类名。 必须具有这样一个类才能支持每个 WPF 编程模型的代码隐藏，因此即使没有资源，也几乎总是能看到映射的 x:。

x:Name：处理对象元素后，为运行时代码中存在的实例指定运行时对象名称。 通常，经常为 x:Name 使用 WPF 定义的等效属性。 此类属性特定映射到 CLR 后备属性，因此更便于进行应用编程，在应用编程中，经常使用运行时代码从初始化的 XAML 中查找命名元素。 最常见的此类属性是 FrameworkElement.Name。 在特定类型中不支持等效的 WPF 框架级 Name 属性时，仍然可以使用 x:Name。 某些动画方案中会发生这种情况。

x:Static：启用一个返回静态值的引用，该静态值不是与 XAML 兼容的属性。

x:Type：根据类型名称构造 Type 引用。 用于指定采用 Type(例如 Style.TargetType)的特性，但属性经常具有本机的字符串到 Type 的转换功能，因此使用 x:Type 标记扩展用法是可选的。

七、XAML中的自定义前缀和自定义类型

对于自身的自定义程序集或 PresentationCore 、PresentationFramework 和 WindowsBase 的 WPF 核心以外的程序集，可以将该程序集指定为自定义 xmlns 映射的一部分。 只要该类型能够正确地实现以支持正在尝试的 XAML 用法，就可以在 XAML 中引用该程序集中的类型。

下面是一个说明自定义前缀如何在 XAML 标记中工作的基本示例。 前缀 custom 在根元素标记中定义，并映射为打包在应用中并随应用一起提供的特定程序集。 此程序集包含 NumericUpDown 类型，实现该类型的目的是在支持常规 XAML 用法之外，还可以使用允许在 WPF XAML 内容模型的此特定点执行插入的类继承。 通过使用该前缀，此 NumericUpDown 控件的一个实例声明为对象元素，以便 XAML 分析程序可找到包含该类型的 XAML 命名空间，从而找到包含该类型定义的后备程序集的位置

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...

八、事件和XAML代码隐藏

大多数 WPF 应用既包括 XAML 标记，也包括代码隐藏。 在一个项目中，XAML 编写为 .xaml 文件，而 CLR 语言(如 Microsoft Visual Basic 或 C#)用于编写代码隐藏文件。 在 WPF 编程和应用程序模型中对 XAML 文件进行标记编译时，XAML 文件的 XAML 代码隐藏文件的位置是通过如下方式来标识的：以 XAML 根元素的 x:Class 特性形式指定一个命名空间和类。

通过目前已介绍的示例，你已了解了几个按钮，但这其中没有一个按钮具有任何与其关联的逻辑行为。 为对象元素添加行为的主要应用程序级机制是使用元素类的现有事件，并为在运行时引发该事件时调用的该事件编写特定的处理程序。 在标记中指定事件名称以及要使用的处理程序的名称，而在代码隐藏中定义实现处理程序的代码。

Click Me!

namespace ExampleNamespace

{

public partial class ExamplePage

{

void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)

{

Button b = e.Source as Button;

b.Foreground = Brushes.Red;

}

}

}

请注意，代码隐藏文件使用 CLR 命名空间 ExampleNamespace 并将 ExamplePage 声明为该命名空间内的一个分部类。 这相当于 ExampleNamespace.ExamplePage 的 x:Class 特性值， 前者在标记根中提供。 WPF 标记编译器将通过从根元素类型派生一个类，为编译的任何 XAML 文件创建一个分部类。 在提供定义同一分部类的代码隐藏时，将在与编译的应用相同的命名空间和类中合并生成的代码。

若要深入了解 WPF 中代码隐藏编程的要求，请参阅 WPF 中的代码隐藏、事件处理程序和分部类要求。

如果不需要创建单独的代码隐藏文件，还可以将代码内联到 XAML 文件中。 但是，内联代码是一种通用性较低的方法，具有很多的限制。

路由事件

路由事件是一个特殊的事件功能，该功能是 WPF 的基础。 路由事件使一个元素可以处理另一个元素引发的事件，前提是这些元素通过树关系连接在一起。 使用 XAML 特性指定事件处理时，可以对任何元素(包括未在类成员表中列出该特定事件的元素)侦听和处理该路由事件。 这是通过以所属类名限定事件名特性来实现的。 例如，在当前讨论的 StackPanel / Button 示例中，父 StackPanel 可以在 StackPanel 对象元素上指定特性 Button.Click，并将处理程序名用作特性值，从而为子元素按钮的 Click 事件注册一个处理程序。

九、XAML命名元素

默认情况下，通过处理XAML对象元素的对象图中创建的对象实例不具有唯一标识符或对象引用。相反，如果在代码中调用构造函数，则几乎总是使用构造函数结果作为构造的实例设置变量，以便以后在代码中使用该实例。为了对通过标记定义创建的对象提供标准化访问，XAML定义了x:Name特性。可以在任何对象元素上设置 x:Name 特性的值。 在代码隐藏中，所选标识符等效于引用所构造的实例的实例变量。 在所有方面，命名元素以类似于对象实例的方式工作(名称引用实例)，并且代码隐藏可以通过引用命名元素来处理应用内的运行时交互。 实例和变量之间的这种连接是由 WPF XAML 标记编译器实现的，并且更具体地涉及到功能和模式，例如本文中未详细讨论的 InitializeComponent。

WPF 框架级 XAML 元素继承 Name 属性，该属性等效于 XAML 定义的 x:Name 特性。 其他某些类也为 x:Name(通常也定义为 Name 属性)提供属性级等效项。 一般而言，如果在所选元素/类型的成员表中找不到 Name 属性，则可以改用 x:Name。 x:Name 值将通过特定子系统或通过 FindName 等实用工具方法，为可在运行时使用的 XAML 元素提供标识符。

下面的示例对 StackPanel 元素设置 Name。 然后，该 StackPanel 中 Button 上的一个处理程序通过其实例引用 buttonContainer(由 Name 设置)来引用 StackPanel：

Click to remove this button

void RemoveThis(object sender, RoutedEventArgs e)

{

FrameworkElement fe = e.Source as FrameworkElement;

if (buttonContainer.Children.Contains(fe))

{

buttonContainer.Children.Remove(fe);

}

}

和变量一样，实例的 XAML 名称受范围概念约束，因此可以在可预测的某个范围内强制名称唯一。 定义页面的主标记表示一个唯一的 XAML 名称范围，而该 XAML 名称范围的边界是该页面的根元素。 但是，其他标记源(如样式或样式中的模板)可以在运行时与页面交互，这种标记源常常具有自己的 XAML 名称范围，这些名称范围不一定与页面的 XAML 名称范围相关联。 有关 x:Name 和 XAML 名称范围的详细信息，请参阅 Name、x:Name 指令或 WPF XAML 名称范围。

十、附加属性和附加事件

XAML 指定了一个语言功能，该功能允许对任何元素指定某些属性或事件，而不管要设置属性或事件的元素的类型定义中是否存在该属性或事件。 该功能的属性版本称为附加属性，事件版本称为附加事件。 从概念上讲，可以将附加属性和附加事件视为可以在任何 XAML 元素/对象实例上设置的全局成员。 但是，元素/类或更大的基础结构必须支持附加值的后备属性存储。

通常通过特性语法来使用 XAML 中的附加属性。 在特性语法中，可以采用 ownerType.propertyName 的形式指定附加属性。

表面上，这与属性元素用法类似，但在这种情况下，所指定的 ownerType 始终是一种与从中要设置附加属性的对象元素不同的类型。 ownerType 这种类型提供 XAML 处理器为获取或设置附加属性值所需要的访问器方法。

附加属性的最常见方案是使子元素向其父元素报告属性值。

下面的示例演示 DockPanel.Dock 附加属性。 DockPanel 类为 DockPanel.Dock 定义访问器，因此拥有附加属性。 DockPanel 类还包括一个逻辑，该逻辑迭代其子元素并具体检查每个元素是否具有 DockPanel.Dock 设置值。 如果找到一个值，将在布局过程中使用该值定位子元素。 使用 DockPanel.Dock 附加属性和此定位功能实际上是 DockPanel 类激动人心的一面。

I am on the left

I am on the right

在 WPF 中，大部分或所有附加属性还作为依赖属性实现。 有关详细信息，请参阅附加属性概述。

附加事件使用类似的 ownerType.eventName 特性语法形式。 和非附加事件一样，XAML 中附加事件的特性值指定对元素处理事件时调用的处理程序方法的名称。 在 WPF XAML 中使用附加事件并不常见。 有关详细信息，请参阅附加事件概述。

十一、基类型和XAML

基础 WPF XAML 及其 XAML 命名空间是类型的一个集合，这些类型对应于 CLR 对象以及 XAML 的标记元素。 但是，并不是所有的类都能映射到元素。 抽象类(如 ButtonBase)和某些非抽象基类在 CLR 对象模型中用于继承。 基类(包括抽象类)对于 XAML 开发仍然很重要，因为每个具体的 XAML 元素都从其层次结构中的某个基类继承成员。 通常，这些成员包括可以设置为元素特性的属性或者可以处理的事件。 FrameworkElement 是 WPF 在 WPF 框架级的具体 UI 基类。 设计 UI 时，将使用各种形状、面板、装饰器或控件类，它们全部派生自 FrameworkElement。 一个相关的基类 FrameworkContentElement 使用可在 FrameworkElement 中特意镜像 API 的 API，支持适合流布局表示形式的面向文档的元素。 元素级的特性和 CLR 对象模型的组合提供一组通用的属性，这些属性可以在大多数具体的 XAML 元素上设置，而不管具体的 XAML 元素及其基础类型。

十二、XAML安全性

XAML 是一种直接表示对象实例化和执行的标记语言。 因此，在 XAML 中创建的元素能够像等效的生成代码那样与系统资源(如网络访问、文件系统 IO)进行交互。 加载到完全受信任的应用中的 XAML 与承载应用具有相同的系统资源访问权限。

与 .NET Framework 不同，适用于 .NET 的 WPF 不支持 CAS。 有关详细信息，请参阅代码访问安全性差异。

十三、从代码中加载XAML

XAML 可用于定义整个 UI，但有时也适合在 XAML 中定义一部分 UI。 此功能可用于实现部分自定义、在本地存储信息，使用 XAML 提供业务对象或者各种可能的方案。 这些方案的关键是 XamlReader 类及其 Load 方法。 输入是 XAML 文件，而输出是对象，该对象表示从该标记创建的整个运行时对象树。 然后可以插入该对象，作为应用中已存在的另一个对象的属性。 只要该属性在内容模型中是一个合适的属性，而该内容模型具有最终显示功能并且将通知执行引擎已向应用添加新内容，就可以通过在 XAML 中进行加载轻松地修改正在运行的应用的内容。