WPF的本质：数据和行为

如果自己来做一个UI框架，我们会首先关注哪些方面？我想UI框架主要处理的一定包括两个主要层次的内容，一个是数据展现，另一个就是数据操作，所以UI框架必须能够接收各种不同的数据并通过UI界面展现出来，然后可以通过控件行为来操作这些数据，也就是UI框架的数据（Data）和行为（Behavior）。

本篇从总体上讲解一下WPF如何处理和操作Data，看完之后大家应该对WPF框架如何把数据转变为展现界面有初步的认识，这也是WPF的核心设计之一。

  数据（Data）
　　
  以前的UI框架的控件对控件数据类型都有规定，按钮上显示的是文本或者加上一个图片，下拉框显示的都是字符串或者带上一个object类型属性的作为保存对象引用用。而WPF则不同，它缺省的数据类型为object，这就允许控件能够操作任意类型的数据，这也是它灵活和强大的地方之一。

数据类型

·原始数据：字符串、布尔、整形等 
  ·列表数据：数组、列表等，集合中的内容可以是相同类型或者不同类型的数据 
  ·层级数据：树、列表的列表或者图等，具有层级关系的数据 
  ·组合数据：包含以上多种数据的数据，如用户联系方式包括电话、地址1、地址2、手机号等 
　　
  但是如果是object类型，那WPF如何知道具体该如何显示这些数据呢？这就要通过Templates、Presenters、Binding and Converters、Layout和Styles了。

  模板（Templates）

·控件模板（control template）：控件模板定义一个控件的外观，这个控件主要和UI相关，一般也不和Data有关。每个控件都有个一个缺省的控件模板。

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<ControlTemplate x:Key=”buttonTemplate”>
　　<Grid>
　　　　<Ellipse Width=”100” Height=”100”>
　　　　　　<Ellipse.Fill>
　　　　　　　　<LinearGradientBrush StartPoint=”0,0” EndPoint=”0,1”>
　　　　　　　　<GradientStop Offset=”0” Color=”Blue”/>
　　　　　　　　<GradientStop Offset=”1” Color=”Red”/>
　　　　　　　　</LinearGradientBrush>
　　　　　　</Ellipse.Fill>
　　　　</Ellipse>
　　　　<Ellipse Width=”80” Height=”80”>
　　　　　　<Ellipse.Fill>
　　　　　　　　<LinearGradientBrush StartPoint=”0,0” EndPoint=”0,1”>
　　　　　　　　　　<GradientStop Offset=”0” Color=”White”/>
　　　　　　　　　　<GradientStop Offset=”1” Color=”Transparent”/>
　　　　　　　　　　</LinearGradientBrush>
　　　　　　</Ellipse.Fill>
　　　　</Ellipse>
　　</Grid>
</ControlTemplate>

·数据模板（data template）：数据模板负责定制任何一个.Net对象的外观，这对于非UIElement控件非常重要，非UIElement控件的默认模板仅仅是一个TextBlock，其中包含了一个由ToString方法反会的字符串。

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<ListBox x:Name=”pictureBox” ItemsSource=”{Binding Source={StaticResource photos}}” …>
　　<ListBox.ItemTemplate>
　　　　<DataTemplate>
　　　　　　<Image Source=”placeholder.jpg” Height=”35”/>
　　　　</DataTemplate>
　　</ListBox.ItemTemplate>
　　…
</ListBox>

大家可以通过工具ShowMeTheTemplate 来查看一下现有控件的默认模板。

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• WPF中控件与控件值的绑定
• WPF中使用XmlDataProvider做控件绑定
• 为WPF中DropShadowBitmapEffect提供轻量级的替代品

  内容控件（Presenters）
　　
  通过Templates讲解，我们现在知道控件模板定义控件外观，数据模板定义特定的数据如何显示，那么现在如何将定义的数据显示在控件外观上显示呢？那就需要content presenter了。每个控件都有一个默认的ContentPresenter用于显示Content内容，我们称这种控件为内容控件，ContentPresenter负责将ContentControl的Content属性显示出来，如以下代码示例：

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<Grid>
        <Grid.Resources>
            <Style TargetType="Label">
                <Setter Property="Template">
                    <Setter.Value>
                        <ControlTemplate TargetType="Label">
                            <Grid>
                                <Ellipse Margin="34,45,44,117" Fill="{TemplateBinding Background}"/>
                                <ContentPresenter Content = {TemplateBinding Content}" HorizontalAlignment="Center"
                            VerticalAlignment="Center"/>
                            </Grid>
                        </ControlTemplate>
                    </Setter.Value>
                </Setter>
            </Style>
        </Grid.Resources>
        <Label Background="Red" Content="hello wpf control"></Label>
    </Grid>

绑定（Binding） 和 转换（Converters）
　　
  数据模板描述了数据显示的外观，我们如何使得这些外观和数据关联起来呢？这就是数据绑定（data binding）来做的事情。WPF的数据绑定是一个强大的功能，它允许单项和双向的绑定，当对象更改时UI会自动刷新，当UI操作后数据也可以自动更改。

有时候数据的格式并不只是简答的显示，比如bool类型需要显示成三态，可以通过一个转换器来实现。

Binding和Converters代码示例：网上很多这个资料，可以参考WPF Data Binding、Binding Converters

布局（Layout）

经过前面的步骤，模板已经定义了，数据也有了，转换器和绑定也触发了，内容显示也生成了，剩下最后一步就是布局（layout）。布局系统将确定前面生产的所有UI控件的大小和位置。在WPF中panel以及其继承类负责提供layout功能。布局是一种递归的分两个步骤进行的过程，第一步叫做检测（measuer），第二步叫做排列（arrange）。

·检测：面板询问其子元素到底需要多少空间，这里假设有足够的控件。面板会重载FrameworkElement的MeasureOverride方法来实现这一步。

·排列：在检测步骤完成后，就该排列元素了。面板会告诉子元素它们将放在哪里，它们有多少空间可以用。面板会重载FramworkElement的ArrangeOverride方法来实现这一步骤。

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  样式（Style）
　　
  样式是一种简单的机制，通过它可以把属性值和用户界面元素分类开来，有点类似CSS与HTML的关系

以上内容可以表达为下图：Person数据经过控件模板、数据模板以及样式和布局，再加上数据绑定就可以展现数据了。

  行为（Behavior）
　　
  把数据显示出来只是做了一半工作，还有一半就是提供用户方式与UI进行交互。下图说明了输入操作示意图：