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WPF进阶技巧和实战07–自定义元素02

在01节中,研究了如何开发自定义控件,下节开始考虑更特殊的选择:派生自定义面板以及构建自定义绘图

创建自定义面板

创建自定义面板是一种比较常见的自定义控件开发子集,面板可以驻留一个或多个子元素,并且实现了特定的布局逻辑以恰当地安排子元素。常见的基本类型的面板:StackPanel、DockPanel、WrapPanel、Canvas,Grid,TabPanel,ToolBarPverflowPanel,VirtualizingPanel。

两步布局过程

每个面板都有相同的功能:负责改变子元素尺寸和安排子元素的两步布局过程。第一个阶段是测量阶段,这个阶段决定其子元素希望具有多大的尺寸。第二个阶段是排列阶段,这个阶段为每个控件指定边界。

可以通过重写函数MeasureOverride()和ArrangeOverride(),来添加自己的逻辑。

  1. MeasureOverride()方法

这个方法决定了每个子元素希望多大的空间。会遍历子元素集合,并调用每个子元素的Measure()发放来控制子元素的最大可用空间。最后,面板返回所有子元素所需的空间。

public static readonly DependencyProperty DiameterProperty = DependencyProperty.Register(             "Diameter", typeof(double), typeof(FixLampCirclePanel), new FrameworkPropertyMetadata(170.0, FrameworkPropertyMetadataOptions.AffectsMeasure));  public double Diameter {    get => (double)GetValue(DiameterProperty);    set => SetValue(DiameterProperty, value); }  protected override Size MeasureOverride(Size availableSize) {     if (Children.Count == 0) return new Size(Diameter, Diameter);      var newSize = new Size(Diameter, Diameter);      foreach (UIElement element in Children)     {         element.Measure(newSize);     }      return newSize; } 

元素调用Measure()方法之后才会渲染自身,后续在子元素执行计算时,才会使用DesiredSize属性来请求尺寸。

  1. ArrangeOverride()方法

测量完所有尺寸后,就需要排列所有子元素。Arrange()方法来实现这个过程。

public static readonly DependencyProperty KeepVerticalProperty = DependencyProperty.Register(     "KeepVertical", typeof(bool), typeof(FixLampCirclePanel), new FrameworkPropertyMetadata(false, FrameworkPropertyMetadataOptions.AffectsMeasure));  public bool KeepVertical {     get => (bool)GetValue(KeepVerticalProperty);     set => SetValue(KeepVerticalProperty, value); }  public static readonly DependencyProperty OffsetAngleProperty = DependencyProperty.Register(     "OffsetAngle", typeof(double), typeof(FixLampCirclePanel), new FrameworkPropertyMetadata(0.0, FrameworkPropertyMetadataOptions.AffectsMeasure));  public double OffsetAngle {     get => (double)GetValue(OffsetAngleProperty);     set => SetValue(OffsetAngleProperty, value); }    protected override Size ArrangeOverride(Size finalSize) {     if (base.Children.Count == 0) return finalSize;      //第一个放在中间,第一个移动半径为0即可,其余的均分布     var perDeg = 360.0 / (Children.Count - 1);     var radius = 0.0;     for (int i = 0; i < Children.Count; i++)     {         if (i != 0) radius = Diameter / 2;          UIElement element = base.Children[i];         var centerX = element.DesiredSize.Width / 2.0;         var centerY = element.DesiredSize.Height / 2.0;         var angle = perDeg * i + OffsetAngle;         var transform = new RotateTransform         {             CenterX = centerX,             CenterY = centerY,             Angle = KeepVertical ? 0 : angle         };         element.RenderTransform = transform;         var r = Math.PI * angle / 180.0;         var x = radius * Math.Cos(r);         var y = radius * Math.Sin(r);         var rectX = x + finalSize.Width / 2 - centerX;         var rectY = y + finalSize.Height / 2 - centerY;         element.Arrange(new Rect(rectX, rectY, element.DesiredSize.Width, element.DesiredSize.Height));     }      return finalSize; }  

Canvas面板的副本

Canvas面板在希望的位置放置子元素,并且为子元素设置他们希望的尺寸。所以不需要计算如何分割可用空间,所以为每个子元素提供无线的空间。同时,返回值是空的Size对象,所以面板是不请求任何空间,而是由您明确地为Canvas面板指定尺寸,或者将其放置到布局容器中进行拉伸以填充整个容器可用的空间。

protected override Size MeasureOverride(Size constraint) {     Size availableSize = new Size(double.PositiveInfinity, double.PositiveInfinity);     foreach (UIElement internalChild in base.InternalChildren)     {         internalChild?.Measure(availableSize);     }      return default(Size); }  

ArrangeOverride()方法通过附加属性(Left,Right,Top,Bottom)来确定每个子元素的位置。

protected override Size ArrangeOverride(Size arrangeSize) {     foreach (UIElement internalChild in base.InternalChildren)     {         if (internalChild == null)         {             continue;         }          double x = 0.0;         double y = 0.0;         double left = Canvas.GetLeft(internalChild);         if (!Double.IsNaN(left))         {             x = left;         }         else         {             double right = Canvas.GetRight(internalChild);             if (!Double.IsNaN(right))             {                 x = arrangeSize.Width - internalChild.DesiredSize.Width - right;             }         }          double top = Canvas.GetTop(internalChild);         if (!Double.IsNaN(top))         {             y = top;         }         else         {             double bottom = Canvas.GetBottom(internalChild);             if (!Double.IsNaN(bottom))             {                 y = arrangeSize.Height - internalChild.DesiredSize.Height - bottom;             }         }          internalChild.Arrange(new Rect(new Point(x, y), internalChild.DesiredSize));     }      return arrangeSize; }  

更好的WrapPanel

在传统的WrapPanel中添加强制换行的功能,可以通过自定义控件来实现。首先要添加强制换行附加属性。没有使用常规属性封装器封装这个属性,因为不在定义他们的同一个类中设置它,而是使用两个静态方法。

public static readonly DependencyProperty LineBreakBeforeProperty =      DependencyProperty.RegisterAttached("LineBreakBefore", typeof(bool), typeof(WrapBreakPanel),          new FrameworkPropertyMetadata() { AffectsArrange = true, AffectsMeasure = true });  public static void SetLineBreakBefore(UIElement element, bool value)         {             element.SetValue(LineBreakBeforeProperty, value);         } public static bool GetLineBreakBefore(UIElement element) {     return (bool)element.GetValue(LineBreakBeforeProperty); }  

自定义绘图元素

在WPF中,这些类位于元素树的最底层,通过单独的文本、形状、位图来执行渲染。

OnRender()方法

需要执行自定义渲染,就必须重写OnRender()方法,该方法继承自UIElement基类。一些空间使用OnRender()方法绘制可视化细节并在其上叠加其他元素形成组合。Border类是OnRender()方法中绘制边框,Panel类是在OnRender()方法中绘制背景。两者都支持子内容,并且这些子内容在自定义的绘图之上进行渲染。

OnRender()方法接收一个DrawingContext对象,使用这个对象进行绘制操作。OnRender()方法中不能显示的创建和关闭DrawingContext对象,因为几个不同的OnRender()方法使用相同的DrawingContext对象,在开始绘制时,WPF会自动创建DrawingContext对象,并且当不再需要时自动关闭该对象。

OnRender()方法实际上并没有绘制在屏幕上,而是绘制在DrawingContext对象上,然后WPF缓存这些信息。WPF来决定何时需要重新绘制并使用DrawingContext对象创建内容。WPF无缝地管理绘制和刷新的过程,由用户来定义内容。

自定义绘图元素

下面的例子通过RadialGradientBrush画刷绘制阴影背景,中心点跟随鼠标移动。

public class CustomDrawnElement : FrameworkElement {     public Color BackgroundColor { get => (Color)GetValue(BackgroundColorProperty); set => SetValue(BackgroundColorProperty, value); }     public static readonly DependencyProperty BackgroundColorProperty =         DependencyProperty.Register("BackgroundColor", typeof(Color), typeof(CustomDrawnElement),             new FrameworkPropertyMetadata(Colors.Yellow) { AffectsRender = true });      protected override void OnMouseMove(MouseEventArgs e)     {         base.OnMouseMove(e);         this.InvalidateVisual();     }      protected override void OnMouseLeave(MouseEventArgs e)     {         base.OnMouseLeave(e);         this.InvalidateVisual();     }        protected override void OnRender(DrawingContext drawingContext)     {         base.OnRender(drawingContext);          Rect rect = new Rect(0, 0, base.ActualWidth, ActualHeight);         drawingContext.DrawRectangle(GetForegroundBrush(), null, rect);     }      private Brush GetForegroundBrush()     {         if (!IsMouseOver)         {             return new SolidColorBrush(BackgroundColor);         }         else         {             RadialGradientBrush brush = new RadialGradientBrush(Colors.White, BackgroundColor);              Point point = Mouse.GetPosition(this);             Point newPoint = new Point(point.X / base.ActualWidth, point.Y / base.ActualHeight);              brush.GradientOrigin = newPoint;             brush.Center = newPoint;              return brush;         }     } }  

创建自定义元素

在WPF中,切记不要再控件中进行自定义绘图,会破坏WPF无外观控件的原则。一旦使用了绘图逻辑,就会使得控件的可视化外观不能通过控件模板来定制。

更好的方法是设计单独的绘制自定义内容的元素,然后再控件的默认模板内部使用自定义元素。

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