Язык программирования C#9 и платформа .NET5

По мере погружения в WPF вас может удивить, насколько высокую гибкость обеспечивает эта "настольная разметка". Язык XAML позволяет определять в разметке не только простые элементы пользовательского интерфейса (кнопки, таблицы, окна со списками и т.д.), но также интерактивную двумерную и трехмерную графику, анимацию, логику привязки данных и функциональность мультимедиа (наподобие воспроизведения видео).
Кроме того, XAML облегчает настройку визуализации элемента управления. Например, определение круглой кнопки, на которой выполняется анимация логотипа компании, требует всего нескольких строк разметки. Как показано в главе 27, элементы управления WPF могут быть модифицированы посредством стилей и шаблонов, которые позволяют изменять весь внешний вид приложения с минимальными усилиями. В отличие от разработки с помощью Windows Forms единственной веской причиной для построения специального элемента управления WPF с нуля является необходимость в изменении поведения элемента управления (например, добавление специальных методов, свойств или событий либо создание подкласса существующего элемента управления с целью переопределения виртуальных членов). Если нужно просто изменить внешний вид элемента управления (как в случае с круглой анимированной кнопкой), то это можно делать полностью через разметку.
  
Обеспечение оптимизированной модели визуализации
 
Наборы инструментов для построения графических пользовательских интерфейсов, такие как Windows Forms, MFC или VB6, выполняют все запросы графической визуализации (включая визуализацию элементов управления вроде кнопок и окон со списком) с применением низкоуровневого API-интерфейса на основе С (GDI), который в течение многих лет был частью Windows. Интерфейс GDI обеспечивает адекватную производительность для типовых бизнес-приложений или простых графических программ; однако если приложению с пользовательским интерфейсом нужна была высокопроизводительная графика, то приходилось обращаться к услугам DirectX.
Программная модель WPF полностью отличается тем, что при визуализации графических данных GDI не используется. Все операции визуализации (двумерная и трехмерная графика, анимация, визуализация элементов управления и т.д.) теперь работают с API-интерфейсом DirectX. Очевидная выгода такого подхода в том, что приложения WPF будут автоматически получать преимущества аппаратной и программной оптимизации. Вдобавок приложения WPF могут задействовать развитые графические службы (эффекты размытия, сглаживания, прозрачности и т.п.) без сложностей, присущих программированию напрямую с применением API-интерфейса DirectX.
На заметку! Хотя WPF переносит все запросы визуализации на уровень DirectX, нельзя утверждать, что приложение WPF будет работать настолько же быстро, как приложение, построенное с использованием неуправляемого языка C++ и DirectX. Несмотря на значительные усовершенствования, вносимые в WPF с каждым новым выпуском, если вы намереваетесь строить настольное приложение, которое требует максимально возможной скорости выполнения (вроде трехмерной игры), то неуправляемый C++ и DirectX по-прежнему будут наилучшим выбором.
  
Упрощение программирования сложных пользовательских интерфейсов
 
Чтобы подвести итоги сказанному до сих пор: WPF — это API-интерфейс, предназначенный для построения настольных приложений, который интегрирует разнообразные настольные API-интерфейсы в единую объектную модель и обеспечивает четкое разделение обязанностей через XAML. В дополнение к указанным важнейшим моментам приложения WPF также выигрывают от простого способа интеграции со службами, что исторически было довольно сложным. Ниже кратко перечислены основные функциональные возможности WPF.
• Множество диспетчеров компоновки (гораздо больше, чем в Windows Forms) для обеспечения исключительно гибкого контроля над размещением и изменением позиций содержимого.
 
• Применение расширенного механизма привязки данных для связывания содержимого с элементами пользовательского интерфейса разнообразными способами.
• Встроенный механизм стилей, который позволяет определять "темы" для приложения WPF.
• Использование векторной графики, поддерживающей автоматическое изменение размеров содержимого с целью соответствия размерам и разрешающей способности экрана, который отображает пользовательский интерфейс приложения.
• Поддержка двумерной и трехмерной графики, анимации, а также воспроизведения видео- и аудио-роликов.
• Развитый типографский API-интерфейс, который поддерживает документы XML Paper Specification (XPS), фиксированные документы (WYSIWYG), документы нефиксированного формата и аннотации в документах (например, API-интерфейс Sticky Notes).
• Поддержка взаимодействия с унаследованными моделями графических пользовательских интерфейсов (такими как Windows Forms, ActiveX и HWND-дескрипторы Win32). Например, в приложение WPF можно встраивать специальные элементы управления Windows Forms и наоборот.
Теперь, получив определенное представление о том, что инфраструктура WPF привносит в платформу, давайте рассмотрим разнообразные типы приложений, которые могут быть созданы с применением данного API-интерфейса. Многие из перечисленных выше возможностей будут подробно исследованы в последующих главах.
  
Исследование сборок WPF
 
В конечном итоге инфраструктура WPF — не многим более чем коллекция типов, встроенных в сборки .NET Core. В табл. 24.3 описаны основные сборки, используемые при разработке приложений WPF, на каждую из которых должна быть добавлена ссылка, когда создается новый проект. Как и следовало ожидать, проекты WPF в Visual Studio ссылаются на эти обязательные сборки автоматически.
В этих четырех сборках определены новые пространства имен, а также классы, интерфейсы, структуры, перечисления и делегаты .NET Core. В табл. 24.4 описана роль некоторых (но далеко не всех) важных пространств имен.
В начале путешествия по программной модели WPF вы исследуете два члена пространства имен 
System.Windows
, которые являются общими при традиционной разработке любого настольного приложения: 
Application
 и 
Window
.
На заметку! Если вы создавали пользовательские интерфейсы для настольных приложений с использованием API-интерфейса Windows Forms, то имейте в виду, что сборки 
System.Windows.Forms.*
 и 
System.Drawing.*
 никак не связаны с WPF. Они относятся к первоначальному инструментальному набору .NET для построения графических пользовательских интерфейсов, т.е. Windows Forms/GDI+.
  
Роль класса Application
 
Класс 
System.Windows.Application
 представляет глобальный экземпляр выполняющегося приложения WPF. В нем имеется метод 
Run()
 (для запуска приложения) и комплект событий, которые можно обрабатывать для взаимодействия с приложением на протяжении его времени жизни (наподобие 
Startup
 и 
Exit
). В табл. 24.5 описаны основные свойства класса 
Application
.