如何学好WPF

 用了三年多的WPF，开发了很多个WPF的项目，就我自己的经验，谈一谈如何学好WPF，当然，抛砖引玉，如果您有什么建议也希望不吝赐教。

　　WPF，全名是Windows Presentation Foundation，是微软在.net3.0 WinFX中提出的。WPF是对Direct3D的托管封装，它的图形表现依赖于显卡。当然，作为一种更高层次的封装，对于硬件本身不支持的一些图形特效的硬实现，WPF提供了利用CPU进行计算的软实现，用以简化开发人员的工作。

　　简单的介绍了一下WPF，这方面的资料也有很多。作于微软力推的技术，整个推行也符合微软一贯的风格。简单，易用，强大，外加几个创新概念的噱头。

　　噱头一：声明式编程。从理论上讲，这个不算什么创新。Web界面声明式开发早已如火如荼了，这种界面层的声明式开发也是大势所趋。为了适应声明式编程，微软推出了XAML，一种扩展的XML语言，并且在.NET 3.0中加入了XAML的编译器和运行时解析器。XAML加上IDE强大的智能感知，确实大大方便了界面的描述，这点是值得肯定的。

　　噱头二：紧接着，微软借XAML描绘了一副更为美好的图片，界面设计者和代码开发者可以并行的工作，两者通过XAML进行交互，实现设计和实现的分离。不得不说，这个想法非常打动人心。以往设计人员大多是通过photoshop编辑出来的图片来和开发人员进行交互的，需要开发人员根据图片的样式来进行转换，以生成实际的效果。既然有了这层转换，所以最终出来的效果和设计时总会有偏差，所以很多时候开发人员不得不忍受设计人员的抱怨。WPF的出现给开发人员看到了一线曙光，我只负责逻辑代码，UI你自己去搞，一结合就可以了，不错。可实际开发中，这里又出现了问题，UI的XAML部分能完全丢给设计人员么？

　　这个话题展开可能有点长，微软提供了Expression Studio套装来支持用工具生成XAML。那么这套工具是否能够满足设计人员的需要呢？经过和很多设计人员和开发人员的配合，最常听到的话类似于这样。“这个没有Photoshop好用，会限制我的灵感”， “他们生成的XAML太糟糕了...”。确实，在同一项目中，设计人员使用Blend进行设计，开发人员用VS来开发代码逻辑，这个想法稍有理想化： 
　　· 有些UI效果是很难或者不可以用XAML来描述的，需要手动编写效果。 
　　· 大多数设计人员很难接受面向对象思维，包括对资源（Resource）的复用也不理想 
　　· 用Blend生成的XAML代码并不高效，一种很简单的布局也可能被翻译成很冗长的XAML。

　　在经历过这样不愉快的配合后，很多公司引入了一个integrator的概念。专门抽出一个比较有经验的开发人员，负责把设计人员提供的XAML代码整理成比较符合要求的XAML，并且在设计人员无法实现XAML的情况下，根据设计人员的需要来编写XAML或者手动编写代码。关于这方面，我的经验是，设计人员放弃Blend，使用Expression Design。Design工具还是比较符合设计人员的思维，当然，需要特别注意一些像素对齐方面的小问题。开发人员再通过设计人员提供的design文件转化到项目中。这里一般是用Blend打开工程，Expression系列复制粘贴是格式化到剪切板的，所以可以在design文件中选中某一个图形，点复制，再切到blend对应的父节点下点粘贴，适当修改一下转化过来的效果。

　　作为一个矢量化图形工具，Expression Studio确实给我们提供了很多帮助，也可以达到设计人员同开发人员进行合作，不过，不像微软描述的那样自然。总的来说，还好，但是不够好。

　　这里，要步入本篇文章的重点了，也是我很多时候听起来很无奈的事情。微软在宣传WPF时过于宣传XAML和工具的简易性了，造成很多刚接触WPF的朋友们会产生这样一副想法。WPF=XAML? 哦，类似HTML的玩意...

　　这个是不对的，或者是不能这么说的。作为一款新的图形引擎，以Foundation作为后缀，代表了微软的野心。借助于托管平台的支持，微软寄希望WPF打破长久以来桌面开发和Web开发的壁垒。当然，由于需要.net3.0+版本的支持，XBAP已经逐渐被Silverlight所取替。在整个WPF的设计里，XAML（Markup）确实是他的亮点，也吸取了Web开发的精华。XAML对于帮助UI和实现的分离，有如如虎添翼。但XAML并不是WPF独有的，包括WF等其他技术也在使用它，如果你愿意，所有的UI你也可以完成用后台代码来实现。正是为了说明这个概念，Petzold在Application = codes + markup 一书中一分为二，前半本书完全使用Code来实现的，后面才讲解了XAML以及在XAML中声明UI等。但这本书叫好不叫座，你有一定开发经验回头来看发现条条是路，非常经典，但你抱着这本书入门的话估计你可能就会一头雾水了。

　　所以很多朋友来抱怨，WPF的学习太曲折了，上手很容易，可是深入一些就比较困难，经常碰到一些诡异困难的问题，最后只能推到不能做，不支持。复杂是由数量级别决定的，这里借LearnWPF的一些数据，来对比一下Asp.net, WinForm和WPF 类型以及类的数量：

ASP.NET 2.0	WinForms 2.0	WPF
1098 public types 1551 classes	777 public types 1500 classes	1577 public types 3592 classes

　　当然，这个数字未必准确，也不能由此说明WPF相比Asp.net、WinForm，有多复杂。但是面对如此庞大的类库，想要做到一览众山小也是很困难的。想要搞定一个大家伙，我们就要把握它的脉络，所谓庖丁解牛，也需要知道在哪下刀。在正式谈如何学好WPF之前，我想和朋友们谈一下如何学好一门新技术。

　　学习新技术有很多种途经，自学，培训等等。相对于我们来说，听说一门新技术，引起我们的兴趣，查询相关讲解的书籍（资料），边看书边动手写写Sample这种方式应该算最常见的。那么怎么样才算学好了，怎么样才算是学会了呢？在这里，解释下知识树的概念：

 

　　这不是什么创造性的概念，也不想就此谈大。我感觉学习主要是两方面的事情，一方面是向内，一方面是向外。这棵所谓树的底层就是一些基础，当然，只是个举例，具体图中是不是这样的逻辑就不要见怪了。学习，就是一个不断丰富自己知识树的过程，我们一方面在努力的学习新东西，为它添枝加叶；另一方面，也会不停的思考，理清脉络。这里谈一下向内的概念，并不是没有学会底层一些的东西，上面的东西就全是空中楼阁了。很少有一门技术是仅仅从一方面发展来的，就是说它肯定不是只有一个根的。比方说没有学过IL，我并不认为.NET就无法学好，你可以从另外一个根，从相对高一些的抽象上来理解它。但是对底层，对这种关键的根，学一学它还是有助于我们理解的。这里我的感觉是，向内的探索是无止境的，向外的扩展是无限可能的。

　　介绍了这个，接下来细谈一下如何学好一门新技术，也就是如何添砖加瓦。学习一门技术，就像新new了一个对象，你对它有了个大致了解，但它是游离在你的知识树之外的，你要做的很重要的一步就是把它连好。当然这层向内的连接不是一夕之功，可能会连错，可能会少连。我对学好的理解是要从外到内，再从内到外，就读书的例子谈一下这个过程：

　　市面关于技术的书很多，名字也五花八门的，简单的整理一下，分为三类，就叫V1，V2，V3吧。 
· V1类，名字一般比较好认，类似30天学通XXX，一步一步XXX…没错，入门类书。这种书大致上都是以展示为主的，一个一个Sample，一步一步的带你过一下整个技术。大多数我们学习也都是从这开始的，倒杯茶水，打开电子书，再打开VS，敲敲代码，只要注意力集中些，基本不会跟不上。学完这一步，你应该对这门技术有了一定的了解，当然，你脑海中肯定不自觉的为这个向内连了很多线，当然不一定正确，不过这个新东东的创建已经有轮廓了，我们说，已经达到了从外的目的。 
· V2类，名字就比较乱了，其实意思差不多，只是用的词语不一样。这类有深入解析XXX，XXX本质论…这种书良莠不齐，有些明明是入门类书非要换个马甲。这类书主要是详细的讲一下书中的各个Feature, 来龙去脉，帮你更好的认识这门技术。如果你是带着问题去的，大多数也会帮你理清，书中也会顺带提一下这个技术的来源，帮你更好的把请脉络。这种书是可以看出作者的功力的，是不是真正达到了深入浅出。这个过程结束，我们说，已经达到了从外到内的目的。 
· V3类，如果你认真，踏实的走过了前两个阶段，我觉得在简历上写个精通也不为过。这里提到V3，其实名字上和V2也差不多。往内走的越深，越有种冲动想把这东西搞透，就像被强行注入了内力，虽然和体内脉络已经和谐了，不过总该自己试试怎么流转吧。这里谈到的就是由内向外的过程，第一本给我留下深刻印象的书就是侯捷老师的深入浅出MFC，在这本书中，侯捷老师从零开始，一步一步的构建起了整个类MFC的框架结构。书读两遍，如醍醐灌顶，痛快淋漓。如果朋友们有这种有思想，讲思想，有匠心的书也希望多多推荐，共同进步。

　　回过头，就这个说一下WPF。WPF现在的书也有不少，入门的书我首推MSDN。其实我觉得作为入门类的书，微软的介绍就已经很好了，面面俱到，用词准确，Sample附带的也不错。再往下走，比如Sams.Windows.Presentation.Foundation.Unleashed或者Apress_Pro_WPF_Windows_Presentation_Foundation_in_NET_3_0也都非常不错。这里没有看到太深入的文章，偶有深入的也都是一笔带过，或者是直接用Reflector展示一下Code。

　　接下来，谈一下WPF的一些Feature。因为工作关系，经常要给同事们培训讲解WPF，越来越发现，学好学懂未必能讲懂讲透，慢慢才体会到，这是一个插入点的问题。大家的水平参差不齐，也就是所谓的总口难调，那么讲解的插入点就决定了这个讲解能否有一个好的效果，这个插入点一定要尽可能多的插入到大家的知识树上去。最开始的插入点是大家比较熟悉的部分，那么往后的讲解就能一气通贯，反之就是一个接一个的概念，也就是最讨厌的用概念讲概念，搞得人一头雾水。

　　首先说一下Dependency Property(DP)。这个也有很多人讲过了，包括我也经常和人讲起。讲它的储存，属性的继承，验证和强制值，反射和值储存的优先级等。那么为什么要有DP，它能带来什么好处呢？

　　抛开DP，先说一下Property，属性，用来封装类的数据的。那么DP，翻译过来是依赖属性，也就是说类的属性要存在依赖，那么这层依赖是怎么来的呢。任意的一个DP，MSDN上的一个实践是这样的：

 

 
public static readonly DependencyProperty IsSpinningProperty = DependencyProperty.Register("IsSpinning", typeof(bool)); 

public bool IsSpinning 
{ 
    get { return (bool)GetValue(IsSpinningProperty); } 
    set { SetValue(IsSpinningProperty, value); } 
} 

 

　　单看IsSpinning，和传统的属性没什么区别，类型是bool型，有get，set方法。只不过内部的实现分别调用了GetValue和SetValue，这两个方法是DependecyObject（简称DO，是WPF中所有可视Visual的基类）暴露出来的，传入的参数是IsSpinningProperty。再看IsSpinningProperty，类型就是DependencyProperty，前面用了static readonly，一个单例模式，有DependencyProperty.Register，看起来像是往容器里注册。

　　粗略一看，也就是如此。那么，它真正的创新、威力在哪里呢。抛开它精巧的设计不说，先看储存。DP中的数据也是存储在对象中的，每个DependencyObject内部维护了一个EffectiveValueEntry的数组，这个EffectiveValueEntry是一个结构，封装了一个DependencyProerty的各个状态值animatedValue(作动画)，baseValue(原始值)，coercedValue(强制值)，expressionValue(表达式值)。我们使用DenpendencyObject.GetValue(IsSpinningProperty)时，就首先取到了该DP对应的EffectiveValueEntry，然后返回当前的Value。

　　那么，它和传统属性的区别在哪里，为什么要搞出这样一个DP呢？第一，内存使用量。我们设计控件，不可避免的要设计很多控件的属性，高度，宽度等等，这样就会有大量(私有)字段的存在，一个继承树下来，低端的对象会无法避免的膨胀。而外部通过GetValue，SetValue暴露属性，内部维护这样一个EffectiveValueEntry的数组，顾名思义，只是维护了一个有效的、设置过值的列表，可以减少内存的使用量。第二，传统属性的局限性，这个有很多，包括一个属性只能设置一个值，不能得到变化的通知，无法为现有的类添加新的属性等等。

　　这里谈谈DP的动态性，表现有二：可以为类A设置类B的属性；可以给类A添加新的属性。这都是传统属性所不具备的，那么是什么让DependencyObject具有这样的能力呢，就是这个DenpencyProperty的设计。在DP的设计中，对于单个的DP来说，是单例模式，也就是构造函数私有，我们调用DependencyProperty.Register或者DependencyProperty.RegisterAttached这些静态函数的时候，内部就会调用到私有的DP 的构造函数，构建出新的DP，并把这个DP加入到全局静态的一个HashTable中，键值就是根据传入时的名字和对象类型的hashcode取异或生成的。

　　既然DependencyProperty是维护在一个全局的HashTable中的，那么具体到每个对象的属性又是怎么通过GetValue和SetValue来和DependencyProperty关联上的，并获得PropertyChangeCallback等等的能力呢。在一个DP的注册方法中，最多传递五个参数 :

public static DependencyProperty Register(string name, Type propertyType, Type ownerType, PropertyMetadata typeMetadata,

                                                            ValidateValueCallback validateValueCallback);

其中第一和第三个参数就是用来确定HashTable中的键值，第二个参数确定了属性的类型，第四个参数是DP中的重点，定义了DP的属性元数据。在元数据中，定义了属性变化和强制值的Callback等。那么在一个SetValue的过程中，会出现哪些步骤呢：

1. 取得该DP下对应这个DependencyObject的PropertyMetadata，这句可能听起来有些拗口。Metadata，按微软一般的命名规则，一般是用来描述对象自身数据的，那么一个DP是否只含有一个propertyMetadata呢？答案是不是，一个DP内部维护了一个比较高效的map，里面存储了多个propertyMetadata，也就是说DP和propertyMetadata是一对多的关系。这里是为什么呢，因为同一个DP可能会被用到不同的DependencyObject中去，对于每类DependencyObject，对这个DP的处理都有所不同，这个不同可以表现在默认值不同，properyMetadata里面的功能不同等等，所以在设计DP的时候设计了这样一个DP和propertyMetadata一对多的关系。
2. 取得了该DP下对应真正干活的PropertyMetadata，下一步要真正的”SetValue”了。这个“value”就是要设置的值，设置之后要保存到我们前面提到的EffectiveValueEntry上，所以这里还要先取得这个DP对应的EffectiveValueEntry。在DependencyObject内部的EffectiveValueEntry的数组里面查找这个EffectiveValueEntry，有，取得；没有，新建，加入到数组中。
3. 那么这个EffectiveValueEntry到底是用来干什么的，为什么需要这样一个结构体？如果你对WPF有一定了解，可能会听说WPF值储存的优先级，local value>style trigger>template trigger>…。在一个EffectiveValueEntry中，定义了一个BaseValueSourceInternal，用来表示设置当前Value的优先级，当你用新的EffectiveValueEntry更新原有的EffectiveValueEntry时，如果新的EffectiveValueEntry中BaseValueSourceInternal高于老的，设置成功，否则，不予设置。
4. 剩下的就是proertyMetadata了，当你使用类似如下的参数注册DP，

 
public static readonly DependencyProperty CurrentReadingProperty = DependencyProperty.Register( 
    "CurrentReading", 
    typeof(double), 
    typeof(Gauge), 
    new FrameworkPropertyMetadata( 
        Double.NaN, 
        FrameworkPropertyMetadataOptions.AffectsMeasure, 
        new PropertyChangedCallback(OnCurrentReadingChanged), 
        new CoerceValueCallback(CoerceCurrentReading)), new ValidateValueCallback(IsValidReading));

 

　　当属性发生变化的时候，就会调用metadata中传入的委托函数。这个过程是这样的， DependencyObject中定义一个虚函数 :

protected virtual void OnPropertyChanged(DependencyPropertyChangedEventArgs e)。

 

　　当DP发生变化的时候就会先首先调用到这个OnPropertyChanged函数，然后如果metaData中设置了PropertyChangedCallback的委托，再调用委托函数。这里我们设置了FrameworkPropertyMetadataOptions.AffectsMeasure, 意思是这个DP变化的时候需要重新测量控件和子控件的Size。具体WPF的实现就是FrameworkElement这个类重载了父类DependencyObject的OnPropertyChanged方法，在这个方法中判断参数中的metadata是否是FrameworkPropertyMetadata，是否设置了
FrameworkPropertyMetadataOptions.AffectsMeasure这个标志位，如果有的话调用一下自身的InvalidateMeasure函数。

　　简要的谈了一下DependencyProperty，除了微软那种自卖自夸，这个DependencyProperty究竟为我们设计实现带来了哪些好处呢？ 
　　1. 就是DP本身带有的PropertyChangeCallback等等，方便我们的使用。 
　　2. DP的动态性，也可以叫做灵活性。举个例子，传统的属性，需要在设计类的时候设计好，你在汽车里拿飞机翅膀肯定是不可以的。可是DependencyObject，通过GetValue和SetValue来模仿属性，相对于每个DependencyObject内部有一个百宝囊，你可以随时往里放置数据，需要的时候又可以取出来。当然，前面的例子都是使用一个传统的CLR属性来封装了DP，看起来和传统属性一样需要声明，下面介绍一下WPF中很强大的Attached Property。

　　再谈Attached Property之前，我打算和朋友们谈一个设计模式，结合项目实际，会更有助于分析DP，这就是MVVM（Mode-View-ViewModel）。关于这个模式，网上也有很多论述，也是我经常使用的一个模式。那么，它有什么特点，又有什么优缺点呢？先来看一个模式应用：

 

 
public class NameObject : INotifyPropertyChanged 
    { 
        private string _name = "name1"; 
        public string Name 
        { 
            get 
            { 
                return _name; 
            } 
            set 
            { 
                _name = value; 
                NotifyPropertyChanged("Name"); 
            } 
        } 

        private void NotifyPropertyChanged(string name) 
        { 
            if (PropertyChanged != null) 
            { 
                PropertyChanged(this, new PropertyChangedEventArgs(name)); 
            } 
        } 

        public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged; 
    } 

 

 

 
    public class NameObjectViewModel : INotifyPropertyChanged 
    { 

        private readonly NameObject _model; 

        public NameObjectViewModel(NameObject model) 
        { 
            _model = model; 
            _model.PropertyChanged += new PropertyChangedEventHandler(_model_PropertyChanged); 
        } 

        void _model_PropertyChanged(object sender, PropertyChangedEventArgs e) 
        { 
            NotifyPropertyChanged(e.PropertyName); 
        } 

        public ICommand ChangeNameCommand 
        { 
            get 
            { 
                return new RelayCommand( 
                         new Action<object>((obj) => 
                        { 

                             Name = "name2"; 

                        }), 
                         new Predicate<object>((obj) => 
                        { 
                             return true; 
                        })); 
            } 
        } 

        public string Name 
        { 
            get 
            { 
                return _model.Name; 
            } 
            set 
            { 
                _model.Name = value; 
            } 
        } 

        private void NotifyPropertyChanged(string name) 
        { 
            if (PropertyChanged != null) 
            { 
                PropertyChanged(this, new PropertyChangedEventArgs(name)); 
            } 
        } 

        public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged; 
} 

 

 

 
public class RelayCommand : ICommand 
    { 
        readonly Action<object> _execute; 
        readonly Predicate<object> _canExecute; 

        public RelayCommand(Action<object> execute, Predicate<object> canExecute) 
        { 
            _execute = execute; 
            _canExecute = canExecute; 
        } 

        public bool CanExecute(object parameter) 
        { 
            return _canExecute == null ? true : _canExecute(parameter); 
        } 

        public event EventHandler CanExecuteChanged 
        { 
            add { CommandManager.RequerySuggested += value; } 
            remove { CommandManager.RequerySuggested -= value; } 
        } 

        public void Execute(object parameter) 
        { 
            _execute(parameter); 
        } 
    } 

 

 

 
    public partial class Window1 : Window 
    { 
        public Window1() 
        { 
            InitializeComponent(); 
            this.DataContext = new NameObjectViewModel(new NameObject()); 
        } 
    } 

 

 

 
<Window x:Class="WpfApplication7.Window1" 
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation" 
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml" 
        Title="Window1" Height="300" Width="300"> 
    <Grid> 
        <TextBlock Margin="29,45,129,0" Name="textBlock1" Height="21" VerticalAlignment="Top" 
                   Text="{Binding Path=Name}"/> 
        <Button Height="23" Margin="76,0,128,46" Name="button1" VerticalAlignment="Bottom" 
                Command="{Binding Path=ChangeNameCommand}">RenameButton> 
    Grid> 
Window

 

类的关系如图所示：

 

　　这里NameObject -> Model，NameObjectViewModel -> ViewModel，Window1 -> View。我们知道，在通常的Model-View世界中，无论MVC也好，MVP也好，包括我们现在提到的MVVM，它的Model和View的功能都类似，Model是用来封装核心数据，逻辑与功能计算的模型，View是视图，具体可以对应到窗体（控件）等。那么View的功能主要有，把Model的数据显示出来，响应用户的操作，修改Model，剩下Controller或Presenter的功能就是要组织Model和View之间的关系，整理一下Model-View世界中的需求点，大致有： 
　　1. 为View提供数据，如何把Model中的数据提供给View。 
　　2. Model中的数据发生变化后，View如何更新视图。 
　　3. 根据不同的情况为Model选择不同的View。 
　　4. 如何响应用户的操作，鼠标点击或者一些其他的事件，来修改Model。

　　所谓时势造英雄，那么WPF为MVVM打造了一个什么“时势“呢。 
1. FrameworkElement类中定义了属性DataContext（数据上下文），所有继承于FrameworkElement的类都可以使用这个数据上下文，我们在XAML中的使用类似Text=”{Binding Path=Name}”的时候，隐藏的含义就是从这个控件的DataContext（即NameObjectViewModel）中取它的Name属性。相当于通过DataContext，使View和Model中存在了一种松耦合的关系。 
2. WPF强大的Binding（绑定）机制，可以在Model发生变化的时候自动更新UI，前提是Model要实现INotifyPropertyChanged接口，在Model数据发生变化的时候，发出ProperyChaned事件，View接收到这个事件后，会自动更新绑定的UI。当然，使用WPF的DenpendencyProperty，发生变化时，View也会更新，而且相对于使用INotifyPropertyChanged，更为高效。 
3. DataTemplate和DataTemplateSelector，即数据模板和数据模板选择器。可以根据Model的类型或者自定义选择逻辑来选择不同的View。 
4. 使用WPF内置的Command机制，相对来说，我们对事件更为熟悉。比如一个Button被点击，一个Click事件会被唤起，我们可以注册Button的Click事件以处理我们的逻辑。在这个例子里，我使用的是Command="{Binding Path=ChangeNameCommand}"，这里的ChangeNameCommand就是DataContext（即NameObjectViewModel）中的属性，这个属性返回的类型是ICommand。在构建这个Command的时候，设置了CanExecute和Execute的逻辑，那么这个ICommand什么时候会调用，Button Click的时候会调用么？是的，WPF内置中提供了ICommandSource接口，实现了这个接口的控件就有了触发Command的可能，当然具体的触发逻辑要自己来控制。Button的基类ButtonBase就实现了这个接口，并且在它的虚函数OnClick中触发了这个Command，当然，这个Command已经被我们绑定到ChangeNameCommand上去了，所以Button被点击的时候我们构建ChangeNameCommand传入的委托得以被调用。

　　正是借助了WPF强大的支持，MVVM自从提出，就获得了好评。那么总结一下，它真正的亮点在哪里呢? 
1. 使代码更加干净，我没使用简洁这个词，因为使用这个模式后，代码量无疑是增加了，但View和Model之间的逻辑更清晰了。MVVM致力打造一种纯净UI的效果，这里的纯净指后台的xaml.cs，如果你编写过WPF的代码，可能会出现过后台xaml.cs代码急剧膨胀的情况。尤其是主window的后台代码，动则上千行的代码，整个window内的控件事件代码以及逻辑代码混在一起，看的让人发恶。 
2. 可测试性。更新UI的时候，只要Model更改后发出了propertyChanged事件，绑定的UI就会更新；对于Command，只要我们点击了Button，Command就会调用，其实是借助了WPF内置的绑定和Command机制。如果在这层意思上来说，那么我们就可以直接编写测试代码，在ViewModel上测试。如果修改数据后得到了propertyChanged事件，且值已经更新，说明逻辑正确；手动去触发Command，模拟用户的操作，查看结果等等。就是把UnitTest也看成一个View，这样Model-ViewModel-View和Model-ViewModel-UnitTest就是等价的。 
3. 使用Attached Behavior解耦事件，对于前面的例子，Button的点击，我们已经尝试了使用Command而不是传统的Event来修改数据。是的，相对与注册事件并使用，无疑使用Command使我们的代码更“和谐“，如果可以把控件的全部事件都用Command来提供有多好，当然，控件的Command最多一个，Event却很多，MouseMove、MouseLeave等等，指望控件暴露出那么多Command来提供绑定不太现实。这里提供了一个Attached Behavior模式，目的很简单，就是要注册控件的Event，然后在Event触发时时候调用Command。类似的Sample如下：

 

 
        public static DependencyProperty PreviewMouseLeftButtonDownCommandProperty = DependencyProperty.RegisterAttached( 
                "PreviewMouseLeftButtonDown", 
                typeof(ICommand), 
                typeof(AttachHelper), 
                new FrameworkPropertyMetadata(null, new PropertyChangedCallback(AttachHelper.PreviewMouseLeftButtonDownChanged))); 

        public static void SetPreviewMouseLeftButtonDown(DependencyObject target, ICommand value) 
        { 
            target.SetValue(AttachHelper.PreviewMouseLeftButtonDownCommandProperty, value); 
        } 

        public static ICommand GetPreviewMouseLeftButtonDown(DependencyObject target) 
        { 
            return (ICommand)target.GetValue(AttachHelper.PreviewMouseLeftButtonDownCommandProperty); 
        } 

        private static void PreviewMouseLeftButtonDownChanged(DependencyObject target, DependencyPropertyChangedEventArgs e) 
        { 
            FrameworkElement element = target as FrameworkElement; 
            if (element != null) 
            { 
                if ((e.NewValue != null) && (e.OldValue == null)) 
                { 
                    element.PreviewMouseLeftButtonDown += element_PreviewMouseLeftButtonDown; 
                } 
                else if ((e.NewValue == null) && (e.OldValue != null)) 
                { 
                    element.PreviewMouseLeftButtonDown -= element_PreviewMouseLeftButtonDown; 
                } 
            } 
        } 

        private static void element_PreviewMouseLeftButtonDown(object sender, MouseButtonEventArgs e) 
        { 
            FrameworkElement element = (FrameworkElement)sender; 
            ICommand command = (ICommand)element.GetValue(AttachHelper.PreviewMouseLeftButtonDownCommandProperty); 
            command.Execute(sender); 

 

　　这里用到了DependencyProperty.RegisterAttached这个AttachedProperty，关于这个模式，留到下面去讲，这段代码的主要意思就是注册控件的PreviewMouseLeftButtonDown事件，在事件唤起时调用AttachedProperty传入的Command。

　　那么是不是这个模式真的就这么完美呢，当然不是，MVVM配上WPF自然是如鱼得水，不过它也有很多不足，或者不适合使用的场合：

1. 这个模式需要Model-ViewModel，在大量数据的时候为每个Model都生成这样一个ViewModel显然有些过。ViewModel之所以得名，因为它要把Model的属性逐一封装，来给View提供绑定。

2. Command的使用，前面提到过，实现ICommandSource的接口才具备提供Command的能力，那是不是WPF的内置控件都实现了这样的接口呢？答案是不是，很少，只有像Button，MenuItem等少数控件实现了这一接口，像我们比较常用ComboBoxItem就没有实现这一接口。接口没实现，我们想使用Command的绑定更是无从谈起了。这个时候我们要使用Command，就不得不自己写一个ComboxBoxCommandItem继承于ComboBoxItem，然后自己实现ICommandSource，并且在Click的时候触发Command的执行了。看起来这个想法不算太好，那不是要自己写很多控件，目的就是为了用Command，也太为了模式而模式了。但像Expression Blend，它就是定义了很多控件，目的就是为了使用Command，说起来也奇怪，自己设计的控件，用起来自己还需要封装，这么多个版本也不添加，这个有点说不过去了。

3. 纯UI，就是在控件后台的cs代码中除了构造函数最多只有一行，this.DataContext = xx; 设置一下数据上下文。当然，我目前的项目代码大都是这样的，还是那句话，不要为了模式而模式。那么多的控件event，不管是使用Attached模式还是用一些奇技淫巧用反射来构建出Command，都没什么必要。目前我的做法就是定义一个LoadedCommand，在这个Command中引用界面上的UI元素，ViewModel拿到这个UI元素后在ViewModel中注册控件事件并处理。还是第一个优点，这么做只是为了让代码更干净，逻辑更清晰，如果都把各个控件事件代码都写在一个xaml.cs中看起来比较混乱。

　　谈过了MVVM，接下来重点谈AttachedProperty，这个是很好很强大的feature，也是WPF真正让我有不一样感觉的地方。前面简单谈过了DependencyProperty的原理，很多初接触WPF的朋友们都会觉得DP很绕，主要是被它的名字和我们的第一直觉所欺骗。如果我们定义了一个DP，MyNameProperty，类型是string的。那么在DependencyObject上，我谈过了有个百宝囊，就是EffectiveValueEntry数组，它内部最终储存MyName的值也是string，这个DependencyProperty（即MyNameProperty）是个静态属性，是在你设置读取这个string的时候起作用的，如何起作用是通过它注册时定义的propertyMetadata决定的。

　　简单来说就是DependencyObject可以使用DependencyProperty，但两者没有从属关系，你在一个DependencyObject中定义了一个DP，在另一个DependencyObject也可以使用这个DP，你在另一个DependencyObject中写一个CLR属性使用GetValue和SetValue封装这个DP是一样的。唯一DependencyProperty和DependencyObject有关联的地方就是你注册的时候，DP保存在全局静态DP的Hashtable里的键值是通过注册时的名字和这个DependencyObject的类型的hashcode取异或生成的。但这个键值也可以不唯一，DP提供了一个AddOwner方法，你可以为这个DP在全局静态DP中提供一个新键值，当然，这两个键值指向同一个DP。

　　既然如此，那么为什么有DependencyProperty.Register和DependencyProperty.RegisterAttached两种方法注册DP呢。既然DP只是一个引子，通过GetValue和SetValue，传入DependencyObject就可以取得存储在其中EffectiveValueEntry里面的值，这两个不是一样的么？恩，原理上是一个，区别在于，前面提到，一个DependencyProperty里面会有多个propertyMetadata，比如说Button定义了一个DP，我们又写了一个CustomButton，继承于Button。我们在CustomButton的静态函数中调用了前面DP的OverrideMetadata函数，DP的OverrideMetadata会涉及到Merge操作，它要把新旧的propertyMetadata合二为一成一个，作为新的propertyMetadata，而这个overrideMetadata过程需要调用时传入的类型必须是DependencyObject的。DependencyProperty.Register和DependencyProperty.RegisterAttached的区别是前者内部调用了OverrideMetadata而后者没有，也就意味着Rigister方法只能是DependencyObject调用，而后者可以在任何对象中注册。

　　就这一个区别么？恩，还有的，默认的封装方法，Register是使用CLR属性来封装的，RegisterAttached是用静态的Get，Set来封装的。Designer反射的时候，遇到静态的封装会智能感知成类似Grid.Column=“2”这样的方式。这个就类似于非要说菜刀有两大功能，一是砍菜，二是砍人。你要感到纳闷，不是因为菜刀有刀刃么？它会和你解释，不同不同，砍菜进行了优化，你可以用手握着，砍人犯法，最好飞出去…

　　那么为什么微软要把这个注册过程分为Register和RegisterAttached两类呢？就是为了强调Attach这个概念，这个过程就是DependencyObject（相当于银行金库，有很多箱子）通过DependencyProperty（相当于开箱子的钥匙）取得自己箱子里的财宝一样，当然这些所有的钥匙有人统一管理（全局的HashTable），你来拿钥匙的时候还要刁难一下你（通过钥匙上的附带的propertyMetadata）检查一下你的身份啦，你存取东西要发出一些通知啦等等。这个Attach，翻译过来叫附加，所谓的AttachedProperty（附加属性），就是说人家可以随时新配一把钥匙来你这新开一个箱子，或者拿一把旧钥匙来你这新开个箱子，谁让你箱子多呢？

　　强调了这么多，只是为了说明一点，这个Attach的能力不是因为你注册了RegisterAttached才具备的，而是DependencyProperty本身设计就支持的。那么这个设计能为我们开发程序带来哪些好处呢？

　　从继承和接口实现来说，人们初期阶段有些乱用继承，后来出现了接口，只有明确有IS-A语义的才用继承，能力方面的用接口来支持。比如飞行，那么一般会定义到一个IFlyable的接口，我们实现这个接口以获得飞行的能力。那么这个能力的获得要在类的设计阶段继承接口来获得，那么作为一个已经成熟的人，我是大雄，我要飞，怎么办？

AttachedProperty来救你。代码如下：

 

    public partial class Window1 : Window 
    { 
        public Window1() 
        { 
            InitializeComponent(); 
            this.DataContext = new DragonFlyViewModel(); 
        } 
    }

 

 

    public interface IFlyHandler 
    { 
        void Fly(); 
    }

 

 

    public class DragonFlyViewModel : IFlyHandler 
    { 
        public void Fly() 
        { 
            MessageBox.Show("送你个竹蜻蜓，飞吧！"); 
        } 
    }

 

 

 
    public class FlyHelper 
    { 
        public static readonly DependencyProperty FlyHandlerProperty = 
            DependencyProperty.RegisterAttached("FlyHandler", typeof(IFlyHandler), typeof(FlyHelper), 
                new FrameworkPropertyMetadata(null, new PropertyChangedCallback(OnFlyHandlerPropertyChanged))); 

        public static IFlyHandler GetFlyHandler(DependencyObject d) 
        { 
            return (IFlyHandler)d.GetValue(FlyHandlerProperty); 
        } 

        public static void SetFlyHandler(DependencyObject d, IFlyHandler value) 
        { 
            d.SetValue(FlyHandlerProperty, value); 
        } 

        public static void OnFlyHandlerPropertyChanged(DependencyObject target, DependencyPropertyChangedEventArgs e) 
        { 
            FrameworkElement element = target as FrameworkElement; 
            if (element != null) 
            { 
                IFlyHandler flyHander = e.NewValue as IFlyHandler; 
                element.MouseLeftButtonDown += new MouseButtonEventHandler((sender, ex) => 
                { 
                    if (flyHander != null) 
                    { 
                        flyHander.Fly(); 
                    } 
                }); 
            } 
        } 
    } 

 

 

 
<Window x:Class="WpfApplication7.Window1" 
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation" 
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml" 
        xmlns:local="clr-namespace:WpfApplication7" 
        Title="Window1" Height="300" Width="300"> 
    <Grid> 
        <Label Margin="72,58,88,113" Name="label1" Background="Yellow" 
               local:FlyHelper.FlyHandler="{Binding}">我叫大雄我不会飞Label> 
    Grid> 
Window

 

　　这是一个最简单的模式应用，当然，还不是很完美，不过已经可以起飞了。我们在FlyHelper中使用DependencyProperty.RegisterAttached注册了一个AttachedProperty，在OnFlyHandlerPropertyChanged中订阅了element的MouseLeftButtonDown事件，事件处理就是”起飞”。这里定义了一个IFlyHandler的接口，使用ViewModel模式，ViewModel去实现这个接口，然后使用local:FlyHelper.FlyHandler="{Binding}"绑定，这里{Binding}没有写path，默认绑定到DataContext本身，也就是DragonFlyViewModel上。

　　你说什么？你要去追小静？那一定要帮你。你往脑门上点一下，看，是不是会飞了？怎么样，戴着竹蜻蜓的感觉很好吧，^_^。大雄欣喜若狂，连声感谢。不过，这么欺骗一个老实人的感觉不太好，实话实说了吧。你真是有宝物不会用啊，你胸前挂着那是啥？小口袋？百宝囊？那是机器猫的口袋，汽车大炮时空飞船，什么掏不出来啊。哦，你嫌竹蜻蜓太慢了？你等等。

 
    public partial class Window1 : Window 
    { 
        public Window1() 
        { 
            InitializeComponent(); 
            this.DataContext = new DragonFlyViewModel(); 
        } 

        private void button1_Click(object sender, RoutedEventArgs e) 
        { 
            this.DataContext = new FighterViewModel(); 
        } 
｝ 

 

 
    public interface IFlyHandler 
    { 
        void Fly(); 
    } 

    public class DragonFlyViewModel : IFlyHandler 
    { 
        public void Fly() 
        { 
            MessageBox.Show("送你个竹蜻蜓，飞吧！"); 
        } 
    } 

    public class FighterViewModel : IFlyHandler 
    { 
        public void Fly() 
        { 
            MessageBox.Show("送你驾战斗机，为了小静，冲吧！"); 
        } 
} 

 

 
    public class FlyHelper 
    { 
        private IFlyHandler _flyHandler; 

        public FlyHelper(IFlyHandler handler, FrameworkElement element) 
        { 
            _flyHandler = handler; 
            element.MouseLeftButtonDown += new MouseButtonEventHandler(element_MouseLeftButtonDown); 
        } 

        void element_MouseLeftButtonDown(object sender, MouseButtonEventArgs e) 
        { 
            if (_flyHandler != null) 
            { 
                _flyHandler.Fly(); 
            } 
        } 

        private void UpdateFlyHandler(IFlyHandler handler) 
        { 
            _flyHandler = handler; 
        } 

        #region FlyHelper 
        public static readonly DependencyProperty FlyHelperProperty = 
            DependencyProperty.RegisterAttached("FlyHelper", typeof(FlyHelper), typeof(FlyHelper), 
                new FrameworkPropertyMetadata(null)); 

        public static FlyHelper GetFlyHelper(DependencyObject d) 
        { 
            return (FlyHelper)d.GetValue(FlyHelperProperty); 
        } 

        public static void SetFlyHelper(DependencyObject d, FlyHelper value) 
        { 
            d.SetValue(FlyHelperProperty, value); 
        } 
        #endregion 

        #region FlyHandler 
        public static readonly DependencyProperty FlyHandlerProperty = 
            DependencyProperty.RegisterAttached("FlyHandler", typeof(IFlyHandler), typeof(FlyHelper), 
                new FrameworkPropertyMetadata(null, new PropertyChangedCallback(OnFlyHandlerPropertyChanged))); 

        public static IFlyHandler GetFlyHandler(DependencyObject d) 
        { 
            return (IFlyHandler)d.GetValue(FlyHandlerProperty); 
        } 

        public static void SetFlyHandler(DependencyObject d, IFlyHandler value) 
        { 
            d.SetValue(FlyHandlerProperty, value); 
        } 

        public static void OnFlyHandlerPropertyChanged(DependencyObject target, DependencyPropertyChangedEventArgs e) 
        { 
            FrameworkElement element = target as FrameworkElement; 
            if (element != null) 
            { 
                FlyHelper helper = (FlyHelper)element.GetValue(FlyHelperProperty); 
                if (helper == null) 
                { 
                    IFlyHandler handler = e.NewValue as IFlyHandler; 
                    if (handler != null) 
                    { 
                        helper = new FlyHelper(handler, element); 
                        element.SetValue(FlyHelperProperty, helper); 
                    } 
                } 
                else 
                { 
                    IFlyHandler handler2 = e.NewValue as IFlyHandler; 
                    //handler2 may be null, this usually happened when this.DataContext = null, release IFlyHandler. 
                    helper.UpdateFlyHandler(handler2); 
                } 
            } 
        } 
        #endregion       
} 

 

　　这里就是一个完整的Attached模式，这里我添加了一个新的AttachedProperty，类型是FlyHelper，当local:FlyHelper.FlyHandler="{Binding}"绑定值发生变化时，判断传入的这个DependencyObject内是否有FlyHelper对象，没有，构造一个，然后塞入到这个DependencyObject中去；如果有，则更新FlyHelper内持有的IFlyHandler对象。这个Attached模式的好处在于，这个辅助的Helper对象是在运行时构造的，构造之后塞入到UI对象（DependencyObject）中去，仅是UI对象持有这个引用，UI对象被释放后这个Helper对象也被释放。FlyHelper对象用于控制何时”起飞”，至于怎么飞则依赖于IFlyHandler这个接口，这层依赖是在绑定时注入的，而这个绑定最终是运用了DataContext这个数据上下文，和MVVM模式搭配的很完美。这也就是MVVM模式中强调的，也就是唯一的依赖，设置控件的DataContext。

　　回顾一下，作于例子中的Label，是不具备“飞行“能力的。这种不具备具体说就是不知道什么时候触发动作，也不知道触发了之后该干什么。通过一个Attach模式使它具备了这个能力，而且可以随时更新动作。简直达到了一种让你飞，你就飞的境界，值得为它喝彩。

　　鉴于这种动态添加控件的能力，这种模式也被称为Attached Behavior。在Blend 3中，也加入了Behaviors的支持，很多通用的能力，都可以用Behavior来把它抽出来，比如缩放，DragDrop等等。我没有具体研究过Blend的Behavior，应该也是这种方法或演变吧。在实际项目中，我也大量使用了MVVM和Attached Behavior，配上CommandBinding，Unit Test，脚本化UIAutomation，以及Prism等框架，对一些比较大型的项目，还是很有帮助的。

　　顺着DP这条线讲下来，还是蛮有味道的。当然，WPF中还有一些比较新的概念，包括逻辑树和视觉树，路由事件，Style和Template等等。其实纵看WPF，还是有几条主线的，包括刚才讲到的DP，Threading Model与Dispatcher，视觉树和依赖它产生的路由，Template和Style等等。那么就回到开头了，如何学好WPF呢？

　　其实写这篇文章之前，我是经常带着这疑问的。现在新技术推出的很快，虽说没什么技术是凭空产生，都是逐渐衍变而来的。可是真学下去也要花成本，那怎么样才是学好了呢，怎么能融入到项目呢？后来总结了下，我需要了解这么一些情况： 
　　1. 这门技术是否成熟，前景如何？ 
　　2. 摆脱宣传和炒作，这门技术的优缺点在哪里？ 
　　3. 希望看到一些对这门技术有整体把握的文章，可以不讲细节，主要是帮我理出一个轮廓，最好和我的知识树连一连。 
　　4. 有没有应用的成功案例。 
　5. 最重要的，呵呵，有没有可以下载的电子书。

　　关于WPF，现在讲解的书籍和资料已经蛮多了。随着.NET Framework的升级，包括性能以及辅助工具的支持也越来越好了。但不得不说，WPF学习的时间成本还是很大的。WPF的设计很重，带着很浓的设计痕迹，查看WPF的源码，也许你会有种很熟悉的感觉。这种熟悉不是那种流畅美妙之感，到有种到了项目后期，拿着性能测试去优化，拿着Bug报告乱堵窟窿的感觉。

 

      祝大家WPF愉快。…^_^