WPF的逻辑树和视觉树

原文:WPF的逻辑树和视觉树

这部分的内容来自于即将出版的新书《WPF Unleashed》的第三章样章。关于什么是逻辑树，我们先看下面的一个伪XAML代码的例子：

<Window ......>
     <StackPanel>
      <Label>LabelText</Lable>
     </StackPanel>
</Window>

在这样一个简单UI中，Window是一个根结点，它有一个子结点StackPanel。而StackPanel有一个子结点Label。注意Label下还有一个子结点string（LabelText），它同时也是一个叶子结点。这就构成了窗口的一个逻辑树。逻辑树始终存在于WPF的UI中，不管UI是用XAML编写还是用代码编写。WPF的每个方面（属性、事件、资源等等）都是依赖于逻辑树的。

视觉树基本上是逻辑树的一种扩展。逻辑树的每个结点都被分解为它们的核心视觉组件。逻辑树的结点对我们而言基本是一个黑盒。而视觉树不同，它暴露了视觉的实现细节。下面是Visual Tree结构就表示了上面四行XAML代码的视觉树结构：

并不是所有的逻辑树结点都可以扩展为视觉树结点。只有从System.Windows.Media.Visual和System.Windows.Media.Visual3D继承的元素才能被视觉树包含。其他的元素不能包含是因为它们本身没有自己的提交（Rendering）行为。

在Windows Vista SDK Tools当中的XamlPad提供查看Visual Tree的功能。需要注意的是XamlPad目前只能查看以Page为根元素，并且去掉了SizeToContent属性的XAML文档。如下图所示：

注意图中工具栏特别标记的地方。我们可以看到Visual Tree确实比较复杂，其中还包含有很多的不可见元素，比如ContentPresenter。Visual Tree虽然复杂，但是在一般情况下，我们不需要过多地关注它。我们在从根本上改变控件的风格、外观时，需要注意Visual Tree的使用，因为在这种情况下我们通常会改变控件的视觉逻辑。

WPF中还提供了遍历逻辑树和视觉树的辅助类：System.Windows.LogicalTreeHelper和System.Windows.Media.VisualTreeHelper。注意遍历的位置，逻辑树可以在类的构造函数中遍历。但是，视觉树必须在经过至少一次的布局后才能形成。所以它不能在构造函数遍历。通常是在OnContentRendered进行，这个函数为在布局发生后被调用。

其实每个Tree结点元素本身也包含了遍历的方法。比如，Visual类包含了三个保护成员方法VisualParent、VisualChildrenCount、GetVisualChild。通过它们可以访问Visual的父元素和子元素。而对于FrameworkElement，它通常定义了一个公共的Parent属性表示其逻辑父元素。特定的FrameworkElement子类用不同的方式暴露了它的逻辑子元素。比如部分子元素是Children Collection，有是有时Content属性，Content属性强制元素只能有一个逻辑子元素。