Silverlight и WPF в Visual Studio 2010

Новые средства WPF 4

Новые элементы управления

Семейство элементов WPF продолжает расти. Теперь оно включает профессионально выглядящий DataGrid, стандартные DataPicker и Calendar и встроенный WebBrowser для просмотра HTML-разметки и веб-серфинга. Отдельная загрузка также добавляет полезный элемент управления Ribbon, который придает приложениям современный вид.

Диспетчер визуального состояния

Впервые появившийся в Silverlight, диспетчер визуального состояния облегчает изменение обложек элементов управления без необходимости понимания их внутреннего устройства и работы.

Поддержка Multitouch

С представлением мультитач ввода и поддержки манипулированием обработки, WPF 4 предоставляет отличный способ добавить пикантности в ваше клиентское приложение в Windows 7. Появились новые события манипуляции и инерции:

Чтобы начать работать с Multitouch, нужно ознакомиться с новыми событиями, которые добавили в классы UIElement, UIElement3D и ContentElement.

Windows 7 Shell Intergration

Теперь запросто можно добавлять поддержку всех красивостей и удобностей от Windows 7 в приложение. Для этого нам нужно обратиться к пространству имен System.Windows.Shell и посмотреть, что же он нам предлагает.

TaskbarItemInfo

Он предлагает управляемую обертку для Taskbar в среде Windows 7. У класса Window появилось свойство (dependency) TaskbarItemInfo, которому и необходимо установить объект типа TaskbarItemInfo (можно как в XAML - декларативно, так и программно). При помощи свойства ThumbnailClipMargin можно установить, какая часть окна будет отображена в Preview окна на taskbar (показывается при наведении, если включено Aero), то есть можно отображать не все окно, а, например, только значимую необходимую часть. Более того TaskbarItemInfo позволяет отобразить функциональные клавиши в том же Preview (ThumbButtonInfos), а также отобразить какой-нибудь свой элемент над иконкой на Taskbar (Overlay), и состояние длительного процесса (ProgressValue и ProgressState). На рис. 6.2 вы можете видеть как будет это выглядеть (пример с MSDN)

JumpList

Тут все просто, он может в себя включать либо JumpTask, либо JumpPath, первый может задавать программу с набором аргументов, второй путь до файла.

Windows 7 shell integration

Полезное дополнение, но так как в основном мы все программируем для корпоративных клиентов, то на него нужно смотреть как на возможность дополнения функциональности приложения, если у пользователя стоит Windows 7. Так, если мы как-то отображаем долгий процесс, то почему бы и не отобразить его при помощи TaskbarItemInfo в дополнение: тогда играющий в косынку менеджер всегда сможет заметить, когда программа закончила формировать отчет или выполнила какую либо задачу. Но вот вынести часто используемые файлы просто в JumpList не достаточно, так как мы ограничим пользователей, которые используют более ранние версии Windows, а о них тоже стоит подумать.

Updated File Dialogs

В предыдущих версиях окна выбора файлов, директорий и т.п. выглядели в стиле WinXP, теперь же окна полностью соответствуют ОС, в которой запущено приложение, а точнее диалоги выбора файлов в Windows 7 выглядят, как в Windows 7.

Custom Dictionary

В WPF, как вы знаете, есть поддержка проверки правописания SpellCheck. А может и не знаете, потому что поддерживаются только 4 языка: английский, немецкий, испанский и французский, и расширить это никак нельзя. В WPF 4.0 появилась возможность заводить Custom Dictionary, чтобы добавлять всяческие слова, вроде lol, в лексикон проверки. Но опять же, сделать проверку русского языка при помощи этого нельзя, даже если вы забьете всевозможные русские слова в такой словарь, то изначально вам WPF скажет, что данный язык не поддерживается. Более подробная информация об этом тут: http://blogs.msdn.com/b/text/archive/2009/10/02/custom-dictionaries.aspx.

Графика

Шейдеры

Как и должно быть: новый WPF и поддержка новых шейдеров, теперь поддерживаются шейдеры версии 3.0. Опять же, нужно не забывать, что существуют компьютеры и без поддержки шейдеров версии 3.0 – для этого введен дополнительный набор методов для определения версии шейдеров, поддерживаемых системой, в классе RenderCapability. В сети достаточно примеров написанных эффектов, один из них был Grayscale эффект, который из цветной фотографии делал ч/б – использовали в проекте для toolbar’a – все иконки делали ч/б, и только при наведении они приобретали цвет (позаимствовали идею у Photoshop).

Кеширование графики

С графикой также связаны нововведения, которые позволят повысить производительность наших приложений. Теперь у класса UIElement есть свойство Cachemode, которому мы можем установить объект типа BitmapCache. Полезно это будет, в основном, когда ваше приложение использует множество элементов, описанных декларативно при помощи Path, тогда вы можете задать кеш для этого элемента, с указанием масштаба, при котором данные векторно прорендериться. Посмотреть пример можно на MSDN http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ee230083(VS.100).aspx, где в векторе нарисована алюминиевая банка, у которой постоянно меняют масштаб. Основа этого примера в строках

<Canvas.Cachemode>
    <BitmapCache EnableClearType="False" 
                 RenderAtScale="1" 
                 SnapsToDevicePixels="False"/>
</Canvas.Cachemode>

Проще некуда, осталось только найти места в приложениях, где это может повысить производительность. Также знакомимся с классом BitmapCacheBrush, который также должен нам значительно повысить производительность приложения при должном использовании. Он нам понадобится в случае, если мы какой-то элемент отображаем несколько раз в одном окне. Например, это может быть иконка в DataGridView: теперь ее один раз можно отрендерить, сделать кеш при помощи BitmapCache в ресурсах, а затем просто продублировать уже закешированную картинку при помощи BitmapCacheBrush. Опять же, на MSDN есть хороший пример на эту тему: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ee230085(VS.100).aspx.

Layout Rounding

Следующим нововведением в WPF является LayoutRounding. Новое в WPF, но уже старое в Silverlight. Сложно ответить чем UseLayoutRounding лучше SnapsToDevicePixels. Вообще идея двух этих свойств разная, но эффект иногда получается один и тот же, но в разработке лучше привязываться к Layout Rounding и использовать только его, он более интуитивно понятен. Более подробную информацию можно получить здесь: http://blogs.msdn.com/b/text/archive/2009/08/27/layout-rounding.aspx.

Новые функции для анимации

Дискретная, линейная и сплайновая анимация уже поддерживается предыдущими версиями WPF. WPF 4 представляет новый концепт "Easing Functions", которые позволяют разработчикам создавать различную анимацию. Например, пружинистые движения или добавить упреждение в анимацию. Функции упрощения (Easing Functions) определяют способ анимации от начала и до конца. Встроенные функции упрощения предоставляют спектр режимов в анимации: круговой, экспоненциальной, эластичной и пружинистой. Функции упрощения спроектированы легко расширяемыми, позволяя разработчикам создавать собственные. Благодаря данному нововведения, дизайнеры могут без усилий создавать плавную и органичную анимацию.

Усовершенствования двухмерной графики

Теперь визуальное представление каждого элемента может быть радикально изменено посредством эффектов в духе PhotoShop — через построители текстур. Разработчики, которые желают манипулировать индивидуальными пикселями вручную, могут также генерировать и модифицировать изображения с помощью класса WriteableBitmap.

Текст

CaretBrush и SelectionBrush

Теперь у каретки и для выделения можно задать кисти:

<TextBox FontSize="24" CaretBrush="Green" SelectionOpacity="0.1"  
         SelectionBrush="Red">
    Hello, Hello, Hello
</TextBox>

И получить результат, который изображен на рис. 6.3

ClearTypeHint

Очередная заклепка в WPF – свойство RenderOptions.ClearTypeHint. Идея в следующем, если в вашем визуальном дереве на каком-то шаге используется, например, Opacity, то все визуальное дерево ниже уровнем будет прорисовывать текст без ClearType. Из-за этого текст будет выглядеть значительно иным (рис 6.4):

Другим примером может быть, если вы у Grid'а будете использовать свойство Clip. Свойством RenderOptions.ClearTypeHint можно задать Enabled – для того, чтобы текст все-таки прорисовался с ClearType (если он рисуется без Opacity). Хороший пример для ознакомления приводится тут: http://blogs.msdn.com/b/llobo/archive/2009/10/28/new-wpf-features-cleartypehint.aspx

TextFormattingMode и TextRenderingMode

Теперь мы можем действительно управлять тем, как будет отрисовываться текст. Для этого нам предоставили два свойства TextOptions.TextFormattingMode и TextOptions.TextRenderingMode. Первому можно установить Ideal – текст будет выглядеть как обычно в WPF, или Display – будет выглядеть как текст GDI. Display советуют применять только с мелким текстом, в остальных случаях оставить как есть. Разница в чтении мелкого текста заметна (рис. 6.5):

Так же новый стек поддерживает явно выбираемые режимы прорисовки текста: aliased, grayscale, ClearType. Новый текстовый стек позволяет оптимизировать текстовую привязку для анимации и статики. Вдобавок, новый текстовый стек поддерживает шрифты с встроенными картами изображений, что позволяет многим восточно-азиатским шрифтам прорисовываться с чёткостью, к которой привыкли пользователи Win32.

XAML

Built in Types

В XAML добавилась возможность использовать стандартные типы .NET в разметке без указания лишних namespace, для чего это стало нужно, видно в нижеописанных возможностях. Если раньше для описания в XAML объекта типа string приходилось писать:

<s:String xmlns:s="clr-namespace:System;assembly=mscorlib"> Foo </s:String>

Теперь же

<x:String > Foo </x:String>

Поддержка Generics

Этого давно не хватало, а именно с выпуска первого WPF. Как часто хотелось объявить в XAML ObservableCollection с типом вроде Person, а для этого нам приходилось создавать новый тип и наследовать его от коллекции, либо инкапсулировать ее:

class PersonCollection:ObservableCollection<Person>{}

и уже этот новый класс объявлять в ресурсах:

<l:PersonCollection>
    <Person Name="Tom" />
</l:PersonCollection>

Теперь же этого можно избежать, теперь в XAML можно объявлять и инициализировать generics следующим образом:

<ObservableCollection 
       x:TypeArguments='local:Person' 
       xmlns='clr-namespace:System.Collections.ObjectModel;assembly=System'  >
      <local:Person Name='Tom' Age='21' />
</ObservableCollection>

FactoryMethod\Arguments

Еще одна возможность, которую хотели уже давно. Возможность использовать методы для инициализации объектов, а также конструкторы, которые принимают параметры. Для того, чтобы создать объект такого типа:

public class Person 
{
    public Person (string name, int age)
    {
        Name = name;
        Age = age;
    }
 
    public string Name {get;set;}
    public int Age {get;set;}
}

В XAML теперь можно написать

<local:Person>
    <x:Arguments>
        <x:String>Tom</x:String>
        <x:Int32>21</x:Int32>  
    </x:Arguments> 
</local:Person>

Более того, для создания объекта теперь можно использовать FactoryMethod, самый простой пример – это Guid.NewGuid():

<p:Guid x:FactoryMethod='NewGuid'/>

Или более сложный пример с передачей параметров:

<coll:List x:Key='list' x:TypeArguments='x:String' 
           x:FactoryMethod='local:Factory.CreateStringList'>
    <x:Arguments>
        <x:String>Mickey,Donald</x:String>
    </x:Arguments>
</coll:List>

Named Object References

Тут все просто, такой биндинг:

<Label Target='{Binding ElementName=firstNameBox}' >_Target</Label>
<TextBox Name='firstNameBox'>Uses Binding</TextBox>

Теперь можно записать при помощи x:Reference

<Label Target= '{x:Reference secondNameBox}'>_Second Target</Label>

Или даже так:

<Label Target= 'thirdNameBox' >_Third Target</Label>

Binding to Dynamic Objects

.NET 4 приходит вместе с dynamic, потому и в WPF добавили возможность биндить к свойствам dynamic объектов. Если мы установим такие свойства у объекта:

dynamic dynamicObj = BindPanel.DataContext ;
dynamicObj.A = "Simple Binding";
dynamicObj.B = new DynamicObjectClass(); 
dynamicObj.B.C = "Nested Prop Binding";
dynamicObj.AddItem("item 0");
dynamicObj[0] = "Indexer Binding";

То мы запросто можем установить такой биндинг:

<StackPanel Name="BindPanel" DataContext="{StaticResource MyDynamicObject}">
        <TextBox Text="{Binding Path=A}"/>
        <TextBlock Text="{Binding Path=B.C}" />
        <TextBox  Text="{Binding Path=[(x:Int32)0]}"/>
</StackPanel>

Эта возможность тоже даст пищу для размышлений. Теперь можно придумать о быстрой реализации биндинга к DataSet или XMLDocument.

Node Loop flexibility

Как известно в .NET 4 появилась отдельная библиотека System.Xaml, позволяющая нам обрабатывать Xaml разметку, считывать и превращать в граф объектов. Раньше у нас была возможность так же работать с Xaml разметкой при помощи XamlReader и XamlWriter, но все что они нам давали – это считывать и записывать Xaml, но не предоставляли нам возможность работать с ним. Теперь же набор классов для работы с Xaml пополнился, например, XamlXmlReader, который позволяет пробегаться еще и по элементам xaml дерева. Пример можно посмотреть здесь http://blogs.msdn.com/b/llobo/archive/2009/11/09/ xaml-2009-features-node-loop-flexibility.aspx, в данном примере у считываемого Xaml файла заменяют родительский элемент Window на Page.

Key\Gesture Binding

Появилась возможность биндить Key и Modifiers в KeyBinding. Теперь можно создать свою DelegateCommand со свойствами

public Key GestureKey { get; set; }
public ModifierKeys Gesturemodifier { get; set; }
public MouseAction MouseGesture { get; set; }

Инициализировать команду следующим образом

public ICommand ExitCommand
{
    get
    {
        if (exitCommand == null)
        {
            exitCommand = new DelegateCommand(Exit);
            exitCommand.GestureKey = Key.X;
            exitCommand.Gesturemodifier = ModifierKeys.Control;
            exitCommand.MouseGesture = MouseAction.LeftDoubleClick;
        }
        return exitCommand;    
    }
}

А дальше забиндить клавиши:

<Window.InputBindings>
    <KeyBinding Command="{Binding ExitCommand}" 
                Key="{Binding ExitCommand.GestureKey}"
                Modifiers="{Binding ExitCommand.Gesturemodifier}"/>
</Window.InputBindings>

Без необходимости объявления ресурсов.

Ключевые термины

GDI — это интерфейс Windows для представления графических объектов и передачи их на устройства отображения, такие как мониторы и принтеры.

IDE (англ. Integrated Development Environment) — система программных средств, используемая программистами для разработки программного обеспечения.

IntelliSense — технология автодополнения Microsoft, наиболее известная в Microsoft Visual Studio. Дописывает название функции при вводе начальных букв. Кроме прямого назначения IntelliSense используется для доступа к документации и для устранения неоднозначности в именах переменных, функций и методов, используя рефлексию.

Windows Communication Foundation (WCF) — программный фреймворк, используемый для обмена данными между приложениями входящими в состав .NET Framework. До своего выпуска в декабре 2006 года в составе .NET Framework 3.0, WCF был известен под кодовым именем Indigo.

Windows Workflow Foundation (WF) представляет собой технологию компании Microsoft для определения, выполнения и управления рабочими процессами (англ. workflow). Данная технология входит в состав .NET Framework 3.0, который изначально установлен в Windows Vista и может быть установлен в Windows 2003 Server и Windows XP SP2. WF ориентирована на визуальное программирование и использует декларативную модель программирования.

Шейдер (англ. Shader) — это программа для одной из ступеней графического конвейера, используемая в трёхмерной графике для определения окончательных параметров объекта или изображения. Она может включать в себя произвольной сложности описание поглощения и рассеяния света, наложения текстуры, отражение и преломление, затенение, смещение поверхности и эффекты пост-обработки.

Краткие итоги

Как видно из вышеизложенного, появилось масса нововведений в WPF 4.0. Можно сказать, что WPF — это одно из ведущих направлений Windows-приложений. Со временем WPF превратится в систему, подобную User32 и GDI/GDI+, к которой будут добавляться новые расширения и высокоуровневые средства. В конечном итоге WPF позволит проектировать приложения, которые было бы невозможно (или, по крайней мере, непрактично) построить средствами Windows Forms.

Набор для практики

Вопросы: