XAML: 自定义控件中事件处理的最佳实践

在开发 XAML(WPF/UWP) 应用程序中，有时候，我们需要创建自定义控件 (Custom Control) 来满足实际需求。而在自定义控件中，我们一般会用到一些原生的控件（如 Button、TextBox 等）来辅助以完成自定义控件的功能。

自定义控件并不像用户控件 (User Control) 一样，使用 Code-Behind（UI 与逻辑在一起）技术。相反，它通过把 UI 与逻辑分离而将两者解耦。因此，创建一个自定义控件会产生两个文件，一个是 Generic.xaml，在它里面定义其模板与样式；另一个是 <ControlName>.cs，这里面存放其逻辑，如下图：

在这种情况下，要想在代码中获取到模板里定义的控件，就不像 Code-Behind 中那么容易，而要借助于 OnApplyTemplate 和 GetTemplateChild 这两个方法。它们的意义分别如下：

• OnApplyTemplate: 在自定义控件中，通常要重写这个方法，当基类调用 ApplyTemplate() 方法以构造可视化树时，会调用它；
• GetTemplateChild: 获取 ControlTemplate 中所定义的可视化树上指定名称的元素；

所以，如果我们在模板中定义了一个名为 PART_ViewButton 的按钮，那么，我们可以这样获取它，并为它注册响应事件：

        public override void OnApplyTemplate()
        {
            base.OnApplyTemplate();

            Button btnView = GetTemplateChild("PART_ViewButton") as Button;
            if (btnView != null)
            {
                btnView.Click += BtnView_Click;
            }
        }

        private void BtnView_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            // 这里写响应逻辑
        }

当我们（或者其他人）要用这个控件时，通过给它设置了模板（一般都是默认模板）后， OnApplyTemplate 方法就会被执行。这样做看起来没什么问题。不过，其实这里有可能会引起一个听起来很严重的问题：内存泄露 (Memory Leak)。

何为内存泄露

内存泄露有多种类型，一般来说，它是指某种类型的资源不再使用，但却仍然占用内存。换句话说，它从受管理的内存区域中“泄漏”出去了，无法被 GC 回收。如果在程序中有多处内存泄露，将会占有很多内存，并最终导到内存被耗尽。

在 C# 中，常见的内存泄露有：

• 没有移除事件监听；
• 没有销毁非托管资源（如数据库、文件流等）；

对于上面两种情况，它们的解决办法也非常简单，分别是：要反注册事件（即移除事件监听）与调用 Dispose 方法（如果没有，则要实现 IDisposable 接口，并在其中销毁非托管资源）。

对于第二种情况，比较好理解；而对于第一种情况，问题是，为什么没有移除事件监听，会导致内存泄露呢？这是因为事件源比事件监听者的生命周期更长。来看代码：

            ObjectA objA = new ObjectA();
            ObjectB objB = new ObjectB();
            objA.Event += objB.EventHanlder;

ObjectA 中定义了 Event 事件，我们为它注册了一个事件处理器（对象 objB 中的 EventHanlder 方法）；因此，事件源 objA 对事件监听对象 objB 存在一个引用。

如果 objB 不再使用，我们要销毁它，但由于 objA 引用了它，所以它不会被销毁、回收；它要等到 objA 销毁时，才能被销毁。所以本来需要被销毁的对象，却因有其它对象对它的引用，结果造成了内存泄露。

如何解决

再回到自定义控件的问题上，因为我们的自定义控件，可能会被重写样式或者重写模板，这会使 OnApplyTemplate 方法在这个自定义控件的生命周期内被执行多次。所以，我们需要为那些通过 GetTemplateChild 方法得到并且又添加了事件处理的控件（如上述代码中的 btnView 控件）进行事件反注册。因为这些都是前一个模板中的控件（元素），当反注册后，原来的控件与事件监听者（自定义控件本身）就不存在引用关系，从而避免了内存泄露的问题。

根据我们的解决思路，对之前的代码重构如下：

        private Button btnView = null;
        public override void OnApplyTemplate()
        {
            base.OnApplyTemplate();

            // 先反注册事件
            if (btnView != null)
            {
                btnView.Click -= BtnView_Click;
            }

            btnView = GetTemplateChild("PART_ViewButton") as Button;

            if (btnView != null)
            {
                btnView.Click += BtnView_Click;
            }
        }

        private void BtnView_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            // 这里写响应逻辑
        }

这样，就解决了本文开头所说的问题。不过，接下来，我们还需要做一点调整。

进一步重构

试想，如果我们的自定义控件中，有多个类似像前述 btnView 这样的控件，我们就要将上面的代码在 OnApplyTemplate 方法中复制若干次，从而导致 OnApplyTemplate 方法的复杂度增加，以及代码的可读性变差 。

为了改善这一点，我们将每个控件以及它的事件注册与反注册封装一下。重构后，代码如下：

        protected const string PART_ViewButton = nameof(PART_ViewButton);

        private Button btnView = null;

        public Button ViewButton
        {
            get
            {
                return btnView;
            }
            set
            {
                // 先反注册事件
                if (btnView != null)
                {
                    btnView.Click -= BtnView_Click;
                }

                btnView = value;

                if (btnView != null)
                {
                    btnView.Click += BtnView_Click;
                }
            }
        }

        public override void OnApplyTemplate()
        {
            base.OnApplyTemplate();

            ViewButton = GetTemplateChild(PART_ViewButton) as Button;
        }

        private void BtnView_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            // 这里写响应逻辑
        }

针对最终的代码，这里再提几点：

1. 在 OnApplyTemplate 方法中，建议一开始要先调用 base.OnApplyTemplate();
2. 无论在为控件反注册事件，还是注册事件时，都要对控件是否为空进行判断，这是因为有可能用户重写模板时没有遵循 TemplatePart 属性中所指定的控件名称；
3. 将控件的名称声明为常量，可以避免字符串拼写错误；

总结

本文讨论了在 WPF 或 UWP 中创建自定义控件时，可能会遇到内存泄露的问题；这主要是由于模板中的控件事件没有反注册导致的。我们不仅分析了其中的原因，也给出了针对这种情况的最佳实践。

虽然在一般情况下，这一问题并不会造成较大的影响，但是，如果我们能够在这些细节上注意，这样不仅能够提高我们的代码质量与程序的性能，也能够给我们在设计或处理类似的问题时，提供必要的思路与经验。