FoundationWPF Presentation Windows

(1)

Presentation Foundation

WPF

(2)

Programowanie w środowisku Windows

Założenia WPF



Platforma z bogatymi możliwościami prezentacji



Programowalna platforma



Możliwość określania zachowania i wyglądu na poziomie deklaratywnym



Integracja interfejsu użytkownika, dokumentów i multimediów



Wykorzystanie najlepszych cech środowiska WWW i środowiska systemu Windows



Integracja programistów i grafików

(3)

– W Microsoft powstaje zespół, którego zadaniem ma byd stworzenie nowej platformy prezentacji, która mogłaby zastąpid User32/GDI32, Visual Basic, DHTML i Windows Forms

• 2003

– Projekt o nazwie Avalon zostaje ogłoszony na konferencji PDC

• 2006

– Premiera WPF jako części składowej .NET Framework 3.0 – VS 2005 Extensions for .NET 3.0 (CTP)

• 2007

– WPF wbudowany w Windows Vista – .NET Framework 3.5

– Expression Blend 1.0

– VS 2008 & VS WPF Designer

• 2008

– WPF 3.5 SP1 (jako częśd .NET 3.5 SP1)

• 2010

– WPF 4 (.NET 4.0)

• 2012

(4)

Obsługiwane wersje Windows



WPF wraz z .NET Framework jest wbudowany w:

 Windows Vista, Windows 7, Windows 8

 Windows Server 2008



WPF można zainstalować wraz z .NET Framework 3.x (w szczególności 3.5 SP1) na:

 Windows XP SP2

 Windows Server 2003

(5)

Najważniejsze cechy WPF

 Usługi graficzne w całości oparte o Direct3D

 zaawansowane możliwości graficzne

 wykorzystanie GPU (Graphics Processing Unit) z karty graficznej

 grafika wektorowa skalowalna bez straty jakości

 renderowanie scen trójwymiarowych

 Współpraca z poprzednimi rozwiązaniami

 WPF i Win32 mogą wykorzystywać się wzajemnie

 WPF może wykorzystywać kontrolki Windows Forms (WindowsFormsHost)

 Windows Forms może wykorzystywać elementy WPF (ElementHost)

 Adnotacje - możliwość tworzenia, przechowywania i zarządzania w obrębie dokumentów

(6)

Najważniejsze cechy WPF c.d.

 Usługi multimedialne

 grafika 2D z wbudowanymi zestawami pędzli, piór, geometrii i transformacji

 możliwości grafiki 3D jako podzbiór pełnego zestawu Direct3D

 obsługa większości popularnych formatów obrazów

 obsługa Windows Imaging Component pozwalającego na pisanie kodeków

 obsługa filmów WMF, MPEG i niektórych AVI

 obsługa kodeków Windows Media Player

 Animacje

 animacje oparte na upływie czasu

 animacje mogą być uruchamiane w reakcji na zdarzenia, włączając w to akcje użytkownika

 efekty animacji mogą być definiowane dla poszczególnych obiektów

 zestaw predefiniowanych efektów animacji

(7)

Najważniejsze cechy WPF c.d.

 Wiązanie danych

 3 typy wiązań danych:

 One time: klient ignoruje modyfikacje danych

 One way: klient ma dostęp tylko do odczytu danych

 Two way: klient może odczytać i zmodyfikować dane

 także wyrażenia LINQ mogą być używane jako źródła danych

 Interfejs użytkownika

 zestaw wbudowanych kontrolek

 modyfikowalne wzorce kontrolek (wygląd i zachowanie kontrolek)

 aplikacja nie troszczy się o odrysowanie swojej zawartości

 Dokumenty

 obsługa dokumentów XPS (XML Paper Specification)

 obsługa stronicowanych dokumentów z wykorzystaniem Open Packaging Convention

(8)

Najważniejsze cechy WPF c.d.



Tekst

 obsługa fontów OpenType, TrueType i OpenType CFF

 obsługa Unicode

 wbudowane cechy: sprawdzanie poprawności, automatyczne rozmieszczenie linii tekstu, podziały linii zależne od języka, dzielenie słów, wyrównywanie tekstu, efekty i transformacje graficzne (np. cienie, rozmycie, poświata, obrót, pochylenie itp.)

 obsługa animacji w tekstach (zarówno w definicji znaków jak i w pozycji, rozmiarze, kolorze i przezroczystości całości tekstu)



Dostęp dla osób z upośledzeniami

 Microsoft UI Automation

(9)

Architektura



PresentationFramework

 elementy prezentacji widoczne dla użytkownika (układ elementów, animacje, wiązanie danych i inne)



PresentationCore

 wrapper dla MIL

 implementuje podstawowe usługi



milcore – Media Integration Layer

 bezpośrednio stykający się z DirectX

 komponent natywny

(10)

Podstawowe klasy

Lecture 7 - 33

http://windowsclient.net

(11)

System.Threading.DispatcherObject



Większość klas WPF dziedziczy z klasy DispatcherObject



Ta klasa daje obsługę współbieżności i wielowątkowości



WPF jest oparte o system komunikatów

 dla wywołań pomiędzy wątkami wykorzystywane są komunikaty User32



Wszystkie aplikacje WPF uruchamiane są z dwoma wątkami – jednym obsługującym interfejs użytkownika i drugim

obsługującym renderowanie i rysowanie

(12)

System.Windows.DependencyObject



Jednym z podstawowych założeń było wykorzystanie właściwości zamiast metod i zdarzeń

 właściwości są deklaratywne, pozwalają na określanie celów zamiast akcji



System właściwości zawarty w WPF jest bogatszy niż w CLR i jest oparty na klasie DependencyObject

 System właściwości WPF obsługuje powiadomienia o zmianie wartości

(13)

System.Windows.Media.Visual



Klasa Visual pozwala na budowanie drzewa obiektów wizualnych, tzn. obiektów mogących zawierać instrukcje rysowania i metadane informujące w jaki sposób te

instrukcje mają być wykonywane (np. transformacje)



Ta klasa jest miejscem styku dwóch podsystemów – zarządzanego API i natywnego milcore

 WPF wyświetla dane wykorzystując niezarządzane struktury danych obsługiwane przez milcore



Całe drzewo elementów wizualnych i instrukcji rysujących może być trzymane w pamięci podręcznej



Komponenty są rysowane "od tyłu", co pozwala na przezroczystość elementów

 nie jest wykorzystywane obcinanie

(14)

System.Windows.UIElement



Klasa UIElement definiuje podstawowe podsystemy WPF, m.in. układ elementów, wejście od użytkownika i zdarzenia



Układ elementów jest podstawowym pojęciem w WPF

 na poziomie UIElement obsługiwany jest model dwóch faz układu – ustalenia rozmiaru i położenia elementów



Wejście od użytkownika pochodzi ze sterowników urządzeń

 jest przesyłane do odpowiedniego procesu i wątku za pośrednictwem User32

 w momencie otrzymania go przez aplikację WPF jest konwertowany to formatu WPF i wysyłany do obiektu dispatchera

 WPF pozwala na to, by na podstawie jednego otrzymanego sygnału było wywoływanych wiele zdarzeń

(15)

System.Windows.FrameworkElement



Klasa umożliwiająca dostosowanie elementów do własnych potrzeb

 jej głównym zadaniem jest umożliwienie dowolności układu elementów w aplikacji



Wprowadza dwa nowe podsystemy:

 wiązanie danych pozwala na powiązanie właściwości do danych

 WPF pozwala na wiązanie właściwości, transformacje i wiązanie danych w postaci listy

 wzorce danych pozwalają na deklaratywne określenie sposobu wizualizacji danych

 style (to także forma wiązania danych)

 pozwalają na powiązanie zbioru właściwości elementu z definicją wyglądu podaną dla klasy tego elementu

(16)

System.Windows.Controls.Control



Najbardziej znaczącą cechą klasy Control jest możliwość stosowania wzorców

 wzorce pozwalają na określenie sposobu wizualizacji kontrolki w deklaratywny, opcjonalnie sparametryzowany sposób



Content model

 dla przykładu zawartością przycisku może być zwykły tekst, złożony obiekt lub nawet drzewo elementów

 wzorzec danych jest wykorzystywany podczas wizualizacji kontrolki

(17)

XAML



Extensible Application Markup Language (XAML) językiem znaczników ( markup language ) umożliwiającym

programowanie deklaratywne

 programista lub grafik jest w stanie określić zachowanie, wygląd i integrację elementów bez konieczności

programowania strukturalnego



Pozwala na oddzielenie modelu od widoku

 Chociaż możliwe jest zaprogramowanie całości np. w C#



Kod napisany w XAML może być skompilowany do

zarządzanego assembly w taki sam sposób jak w przypadku innych języków .NET Framework



Wykorzystanie XAML nie jest ograniczone do WPF, chociaż

został wprowadzony jako część składowa

(18)

Przykłady kodu XAML

Lecture 7 - 41

<Application x:Class="WpfApp.App"

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

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

StartupUri="Window1.xaml">

<Application.Resources>

</Application.Resources>

</Application>

<Window x:Class="WpfApp.Window1"

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

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

Title="Window1" Height="300" Width="300">

<Grid>

</Grid>

</Window>

(19)

Przestrzenie nazw XAML

 Przestrzenie nazw XML są deklarowane w postaci atrybutów

 atrybuty mogą być umieszczone w dowolnym elemencie XML

rozpoczynającym tag, ale zwykle są w pierwszym tagu w dokumencie

 zadeklarowana przestrzeń nazw może być użyta w dowolnym miejscu dokumentu

 XAML wykorzystuje dwie podstawowe przestrzenie nazw:

 http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml

 zawiera różne pomocnicze cechy XAML

 domyślnie jest zmapowana do prefiksu x, który może być wykorzystany przy odwołaniu do elementu tej przestrzeni (<x:ElementName>)

 http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation

 zawiera wszystkie klasy WPF

 jest domyślną przestrzenią nazw definiowaną bez prefiksu

(20)

Klasa Application



Obiekt Application jest odpowiedzialny za zarządzanie całością aplikacji, włączając w to jej stan, utworzone okna (lub strony) i zasoby



Początkiem aplikacji jest wywołanie metody Run

using System;

using System.Windows;

namespace WpfApplication1 { static class Program {

[STAThread]

static void Main() {

Application app = new Application();

Window w = new Window();

w.Title = "Hello World";

w.Show();

app.Run();

} } }

(21)

Cykl życia aplikacji

1.

Tworzony jest obiekt klasy Application

2.

Wywoływana jest metoda Run

3.

Zgłaszane jest zdarzenie Application.Startup

 obsługa tego zdarzenia jest najlepszym miejscem na inicjalizację aplikacji

4.

Tworzone i używane są okna (lub strony)

5.

Wywoływana jest metoda Application.Shutdown

6.

Zgłaszane jest zdarzenie Application.Exit

7.

Metoda Run kończy swoje działanie

(22)

Obsługa błędów

 Zdarzenie Application.DispatcherUnhandledException jest wywoływane dla każdego nieprzechwyconego wyjątku

 Flaga DispatcherUnhandledExceptionEventArgs.Handled oznacza, że wyjątek może być zignorowany i aplikacja może kontynuować pracę

<Application [...]

DispatcherUnhandledException="App_UnhandledException">

</Application>

public partial class App : Application {

private void App_UnhandledException(object sender, DispatcherUnhandledExceptionEventArgs e) { using (StreamWriter errorLog =

new StreamWriter("c:\\error.log", true)) {

errorLog.WriteLine("Error @ " + DateTime.Now.ToString());

errorLog.WriteLine(e.Exception.ToString());

}

e.Handled = true;

(23)

Stan aplikacji



Obiekt aplikacji jest dostępny jako statyczna właściwość Application.Current



Właściwość Application.Properties udostępnia słownik, w którym mogą być przechowywane dowolne dane

object lastError = Application.Current.Properties["LastError"];

if (lastError != null &&

lastError is DivideByZeroException) { }

Application.Current.Properties["LastError"] = e.Exception;