4.4.1 创建用户界面

4.4.1 创建用户界面

    这一章中，我们使用 Windows Forms，它在很多方面更简单，但从 F# 中使用其他技术不应该成为你的问题。在 Windows Forms 中的用户界面使用组件构建 （如Form, Button, or PictureBox），因此，我们要首先要编写生成用户界面控件的代码。此任务可以通过使用图形设计器进行简化，但我们的应用程序很简单，所以，我们就手工编写代码。在一些 UI 框架（包括 WPF）中，控件的结构，可以用基于 XML 的文件描述，但在 Windows Forms中，我们将构建适当的类，通过指定其属性来配置。
    在开始之前，我们需要配置在 Visual Studio 中的项目。默认情况下，F# 项目不包含对所需 .NET 程序集的引用，因此，我们需要若要添加 System.Windows.Forms 和 System.Drawing 的引用。我们可以这样做，在解决方案资源管理器中，使用添加引用选项。另外，当应用程序启动时，我们不想显示控制台窗口。可以打开项目属性，从输出类型下拉列表中选择 Windows 应用程序选项。配置项目之后, 我们可以编写应用程序的第一部分，如清单 4.6 所示。
 

Listing 4.6 Building the user interface (F#)

open System
open System.Drawing
open System.Windows.Forms
let mainForm = new Form(Width = 620, Height = 450, Text = "Pie Chart")
let menu = new ToolStrip()
let btnOpen = new ToolStripButton("Open")
let btnSave = new ToolStripButton("Save", Enabled = false)
ignore(menu.Items.Add(btnOpen))
ignore(menu.Items.Add(btnSave))
let boxChart =
  new PictureBox
    (BackColor = Color.White, Dock = DockStyle.Fill,
     SizeMode = PictureBoxSizeMode.CenterImage)
mainForm.Controls.Add(menu)
mainForm.Controls.Add(boxChart)
// TODO: Drawing of the chart & user interface interactions 
[<STAThread>]
do
  Application.Run(mainForm)

 

    清单首先打开 NET 命名空间，其中包含了我们的程序中要使用的类。接下来，我们开始创建表示用户界面的控件。开始构建主窗口 （也称为 窗体）。我们将使用 F# 语法，可以在初始化期间直接指定对象的属性，这使得代码更短，也隐藏了代码中的副作用。在内部，代码首先使用构造函数创建对象，然后，设置指定对象的属性，还是使用此语法，但我们可以将创建这个对象视为单个操作。当创建窗体时，我们使用无参数的构造函数，但是也可以给构造函数指定参数值。在后面的代码中，当我们创建 btnSave 时，可以中看到这一点，其构造函数取一个字符串作为参数值。创建对象的类似语法现在 C# 3.0 中也是可用的，.NET 平台上有一段有趣的历史（详细信息，请参阅边栏"在 F#、C# 3.0 和 Cω 中构建类"）。

    当将工具栏按钮添加到菜单项的集合，然后调用 Add 方法，该方法返回已添加的项的索引。在 C# 中，可以调用此方法，并忽略返回值，而 F# 更严格。在函数编程中，返回值是更重要的，因此，忽略它们通常就是错误。出于此原因，当我们忽略返回值时，F# 编译器会报警。修改代码很容易，我们可以把对这个调用包装在 ignore 函数的调用中。该函数取任意值作为参数值，并返回 unit（表示没有返回值），则编译器将停止报警。
 

    清单继续构建菜单和 PictureBox 控件，我们将用来显示饼图。这一次，我们不使用 F# Interactive ，所以，在清单中有一个占位符，标记一个将来添加代码的点，用于绘制图表并把这个绘图功能与用户界面连接起来。

    清单 4.6 的最后一部分是一个标准的代码块，来运行 Windows Forms 应用程序。它始于 COM 技术，线程模型的规范，是在 Windows Forms 内部使用的。指定使用标准的 .NET 属性值（STAThreadAttribute），因此，在 .NET 引用中，可以发现更多有关它的信息。在 C# 中，我们将把此属性放在 Main 方法之前，但在 F# 的源程序中，可以包含在任何地方执行的代码。因为，我们需要应用此属性，使用一个 do 块，将需要在应用程序启动时执行的代码组织在一起。
 

 

在 F#、C# 3.0 和 Cω 中构建类

    我们已经提到过一些 GUI 框架，使用 XML 来指定控件如何构建。这是一种常见的方法，因为构建对象、设置它们的属性，类似于构建 XML 节点、设置它的属性。这种相似性是研究人员使用一种语言
Cω 的动机，[Meijer, Schulte, and Bierman, 2003] 微软研究院于 2003 年，在以后，它激发了许多功能，现在 C# 3.0 中存在的。在 Cω 中，我们可以编写构建 ToolStripButton 控制代码：
 

ToolStripButton btn = <ToolStripButton>
    <Text>Save</Text>
    <Enabled>True</Enabled>
    <Image>{saveIco}</Image>
  </ToolStripButton>

    在 Cω 中，直接在语言中集成了 XML 语法。嵌套在 ToolStripButton 节点中的元素指定了对象的属性，语法使用大括号，使我们能够在类似 XML 代码中嵌入通常非 XML 的表达式。以这种方式构造对象的易用性可能激发 XAML 中的设计人员，这是一种基于 XML 的语言，在 WPF 中用于描述用户界面。在语言方面，激发了 C# 3.0 功能，称为对象初始值器（object initializers）：

var btn = new ToolStripButton("Save"){ Enabled = false, Image = saveIco };

    它不再使用基于 XML 的语法，但构造对象和指定其属性的一般想法在本质上是相同的。我们还可以使用此语法指定构造函数的参数，因为，在大括号在分别指定这些属性。清单 4.6 显示了 F# 中的代码，有相同的功能：

let btn = new ToolStripButton("Save", Enabled = false, Image = saveIco)

    与 C# 3.0 的唯一区别是，在 F# 中，我们直接在构造函数的调用中指定属性。构造函数的参数值，是指定对象属性的一组键-值对。

    类的参数化构建的另一种方法，不仅可以是任何普通的方法调用，而且可以使用命名参数值。关键的不同在于参数名是构造函数或方法声明的一部分。命名的参数也可以用于初始化不可变的类，因为，在这个类创建之后，它们不依赖属性设置。此功能可用于 F#，可以在 F# 文档中找到更多的信息。在 C# 中，命名的参数值在 4.0 版中被引入，语法类似于 F# 中的属性的规范。但是，要记住，意义有很大的不同， 这一点很重要。
 

    到目前为止，我们已经实现了应用程序的骨架，但还不能做任何事。至少，它不能处理我们的数据。在下一节中，我们要填写代码中的缺少部分，去绘制的图表，将其显示在现有的 PictureBox 控件 boxChart 中。