[WPF]如何使用代码创建DataTemplate(或者ControlTemplate)

1. 前言

上一篇文章（[UWP]如何使用代码创建DataTemplate(或者ControlTemplate)）介绍了在UWP上的情况，这篇文章再稍微介绍在WPF上如何实现。

2. 使用FrameworkElementFactory

FrameworkElementFactory用于以编程的方式创建模板，虽然文档中说不推荐，但WPF中常常使用这个类，例如DisplayMemberTemplateSelector。

FrameworkElementFactory text = new FrameworkElementFactory(typeof(TextBlock));
Binding binding = new Binding
{
    Path = new PropertyPath("Name")
};
text.SetBinding(TextBlock.TextProperty, binding);

var xmlNodeContentTemplate = new DataTemplate();
xmlNodeContentTemplate.VisualTree = text;
xmlNodeContentTemplate.Seal();

ListControl.ItemTemplate = xmlNodeContentTemplate;

使用方式如上，这种方式可以方便地使用代码设置绑定或属性值，并且提供了AppendChild方法用于创建复杂的树结构。但是一旦这样做将使代码变得很复杂，建议还是不要这样做。

3. 使用XamlReader和XamlWriter

和UWP一样，WPF也支持使用XamlReader构建模板，只不过需要将

xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"

改为

xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"

和UWP不一样的是WPF还有XamlWriter这个工具。

XamlWriter提供一个静态 Save 方法，该方法可用于以受限的 XAML 序列化方式，将所提供的运行时对象序列化为 XAML 标记。如果使用这个类说不定可以用普通的方式创建一个UI元素并且最终创建它对应的DataTemplate，例如这样：

TextBlock text = new TextBlock();
Binding binding = new Binding("Name");
text.SetBinding(TextBlock.TextProperty, binding);
string xaml = string.Empty;
using (var stream = new MemoryStream())
{
    XamlWriter.Save(text, stream);
    using (var streamReader = new StreamReader(stream))
    {
        stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
        xaml = streamReader.ReadToEnd();
    }
}

var template = (DataTemplate)XamlReader.Parse(@"
        <DataTemplate xmlns=""http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation""
                    xmlns:x=""http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"">
        		" + xaml + @"
</DataTemplate>");

但现实没有这么简单，在生成xaml的那步就出错了，声称的xaml如下：

<TextBlock Text="" xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation" />

可以看到这段XAML并没有反映text.SetBinding(TextBlock.TextProperty, binding);这段设置的绑定。具体原因可见XamlWriter.Save 的序列化限制。

值得庆幸的是WPF有足够长的历史，在这段历史里经过了无数人上上下下的折腾，上面提到的问题在10年前已经有人给出了解决方案：XamlWriter and Bindings Serialization。

首先，MarkupExtension及其派生类（如Binding）需要有一个TypeConverter以便可以序列化：

internal class BindingConvertor : ExpressionConverter
{
    public override bool CanConvertTo(ITypeDescriptorContext context, Type destinationType)
    {
        if (destinationType == typeof(MarkupExtension))
            return true;
        else return false;
    }
    public override object ConvertTo(ITypeDescriptorContext context,
                                    System.Globalization.CultureInfo culture, object value, Type destinationType)
    {
        if (destinationType == typeof(MarkupExtension))
        {
            BindingExpression bindingExpression = value as BindingExpression;
            if (bindingExpression == null)
                throw new Exception();
            return bindingExpression.ParentBinding;
        }

        return base.ConvertTo(context, culture, value, destinationType);
    }
}

然后，需要由TypeDescriptor告诉大家要使用这个TypeConverter：

internal static class EditorHelper
{
    public static void Register<T, TC>()
    {
        Attribute[] attr = new Attribute[1];
        TypeConverterAttribute vConv = new TypeConverterAttribute(typeof(TC));
        attr[0] = vConv;
        TypeDescriptor.AddAttributes(typeof(T), attr);
    }
}

EditorHelper.Register<BindingExpression, BindingConvertor>();

然后就可以愉快地使用了：

Binding binding = new Binding("Name");
TextBlock text = new TextBlock();
text.SetBinding(TextBlock.TextProperty, binding);

StringBuilder outstr = new StringBuilder();
//this code need for right XML fomating
XmlWriterSettings settings = new XmlWriterSettings
{
    Indent = true,
    OmitXmlDeclaration = true
};
var dsm = new XamlDesignerSerializationManager(XmlWriter.Create(outstr, settings))
{
    //this string need for turning on expression saving mode
    XamlWriterMode = XamlWriterMode.Expression
};

XamlWriter.Save(text, dsm);

var xaml = outstr.ToString();

var template = (DataTemplate)XamlReader.Parse(@"
        <DataTemplate xmlns=""http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation""
                    xmlns:x=""http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"">
        		" + xaml + @"
</DataTemplate>");

这样就可以产生正确的XAML了：

<TextBlock Text="{Binding Path=Name}" xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation" />

不过我没遇到这么复杂的业务需求，所以这个方案我也没实际使用过。从原文的评论来看果然还是有些问题，如ValidationRules不能正确地序列化。总之使用要谨慎。

4. 结语

有关TypeConverter和TypeDescriptor的更多信息可见我的另一篇文章了解TypeConverter。不过回顾了这篇文章后我发觉我更需要的是简化文章的能力，所以以后尽可能还是写简短实用些。

5. 参考

FrameworkElementFactory

XamlWriter

XamlWriter and Bindings Serialization

TypeConverter

TypeDescriptor

了解TypeConverter