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WPF入门

hobby hobby 收录于 WPF
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WPF概述

Windows Presentation Foundation 桌面指南（WPF），这是一个独立于分辨率的 UI 框架，它使用基于矢量的呈现引擎，旨在利用现代图形硬件。 WPF 提供了一组全面的应用程序开发功能，其中包括可扩展应用程序标记语言（XAML）、控件、数据绑定、布局、2D 和 3D 图形、动画、样式、模板、文档、媒体、文本和版式。 WPF 是 .NET 的一部分，因此可以生成包含 .NET API 其他元素的应用程序。

WPF 有两个实现：

  1. .NET 版本（本指南）：
  2. .NET Framework 4 版本：

尽管.Net是一种跨平台技术，但是WPF仅能在Windows上运行。

什么是XAML？

XAML 是基于 XML 的标记语言，以声明方式实现应用程序的外观。 通常使用它来定义窗口、对话框、页面和用户控件，并用控件、形状和图形填充它们。

以下示例使用 XAML 实现包含单个按钮的窗口的外观：

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<Window
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    Title="Window with button"
    Width="250" Height="100">

  <!-- Add button to window -->
  <Button Name="button">Click Me!</Button>

</Window>

具体而言，此 XAML 使用 Window 和 Button 元素定义窗口和按钮。 每个元素都配置了属性，例如 Window 元素的 Title 属性来指定窗口的标题栏文本。 在运行时，WPF 将标记中定义的元素和属性转换为 WPF 类的实例。 例如，Window 元素转换为 Window 类的实例，该类 Title 属性是 Title 特性的值。

下图显示了上一示例中 XAML 定义的用户界面（UI）：

包含按钮的窗口

WPF的项目结构

创建WPF应用程序。

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App.xaml 与 App.xaml.cs

  • 入口点：定义应用程序启动逻辑，通过StartupUri指定初始窗口（如StartupUri=“MainWindow.xaml”）。
  • 全局资源：在<Application.Resources>中定义样式、数据模板等资源，供整个应用复用。
  • 生命周期事件：在App.xaml.cs中重写OnStartup()初始化服务，OnExit()执行清理逻辑，DispatcherUnhandledException捕获全局异常。

MainWindow.xaml 与 MainWindow.xaml.cs

  • 主窗口UI：XAML文件定义布局和控件（如按钮、文本框）。
  • 事件处理：代码文件（xaml.cs）实现交互逻辑（如按钮点击事件）。

App.xaml

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App.xaml 是 WPF（Windows Presentation Foundation）应用程序的核心文件，承担着应用程序入口点、全局资源配置中心和生命周期事件处理器等关键角色。其核心作用可归纳为以下五类：

应用程序入口与启动控制

  • 启动窗口定义：通过StartupUri属性指定初始窗口（如 StartupUri="MainWindow.xaml"），简化启动流程。

  • 自定义启动逻辑：删除StartupUri后，可在App.xaml.cs中重写OnStartup 方法，实现动态初始化（如窗口预配置、参数解析、依赖注入容器初始化等操作）：

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    protected override void OnStartup(StartupEventArgs e) 
{
    base.OnStartup(e);
    // 示例：解析启动参数
    if (e.Args.Contains("debug")) 
        DebugMode.Enable();
    // 动态创建主窗口
    var mainWindow = new MainWindow();
    mainWindow.Title = "Custom Title";
    mainWindow.Show();
}

全局资源集中管理

  • 统一样式与模板：在<Application.Resources>中定义应用级资源（样式、画笔、数据模板等），确保UI一致性：

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    <Application.Resources>
    <Style TargetType="Button">
        <Setter Property="Foreground" Value="Red"/>
        <Setter Property="FontSize" Value="14"/>
    </Style>
    <ResourceDictionary>
        <ResourceDictionary.MergedDictionaries>
            <ResourceDictionary Source="Styles/Icons.xaml"/>
        </ResourceDictionary.MergedDictionaries>
    </ResourceDictionary>
</Application.Resources>

  • 多语言支持：通过合并不同语言的资源字典（如 en-us.xaml, zh-cn.xaml），实现动态切换界面语言。

应用程序生命周期管理

  • 关键事件处理：

    • OnStartup：初始化全局状态（如数据库连接、配置加载）。

    • OnExit：执行清理任务（如保存用户数据、释放资源）。

    • OnSessionEnding：拦截系统关机/注销事件，提示未保存数据：

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      protected override void OnSessionEnding(SessionEndingCancelEventArgs e) 
{
    if (HasUnsavedData) {
        e.Cancel = true;
        MessageBox.Show("数据未保存！");
    }
}

  • 未处理异常捕获：订阅 DispatcherUnhandledException 事件，防止崩溃并记录错误。

统一 UI 行为与线程管理

  • 全局样式生效范围：在App.xaml中定义的隐式样式（无x:Key）自动应用于所有匹配控件，无需显式引用。
  • UI 线程安全：通过Application.Current.Dispatcher.Invoke确保跨线程操作 UI 的安全性（但OnStartup中无需调用，因已在主线程）。

高级配置与扩展性

  • 关闭模式控制：ShutdownMode属性决定应用退出时机：

    • OnLastWindowClose（默认）：所有窗口关闭后退出。
    • OnMainWindowClose：主窗口关闭即退出。
    • OnExplicitShutdown：需手动调用 Application.Current.Shutdown()。

  • 依赖注入集成：在OnStartup中初始化容器（如 Unity、Autofac），注册全局服务：

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    public static IUnityContainer Container;
protected override void OnStartup(StartupEventArgs e) {
    Container = new UnityContainer();
    Container.RegisterType<IDataService, DataService>();
    base.OnStartup(e);
}

Application的生命周期

WPF（Windows Presentation Foundation）应用程序的生命周期由 Application 类管理，涵盖从启动到关闭的全过程，开发者可通过重写方法或订阅事件介入关键节点。以下是核心阶段及关键行为的解析：

启动阶段（Startup）

触发时机：应用程序入口点（Main 方法）调用 Application.Run() 后，主窗口显示前。

核心方法：OnStartup(StartupEventArgs e)： 用于初始化全局资源（如数据库连接、配置加载）、解析命令行参数（e.Args），或动态创建启动窗口（替代 StartupUri）。

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protected override void OnStartup(StartupEventArgs e) 
{
    base.OnStartup(e);
    MainWindow = new CustomWindow(); // 动态创建主窗口
    MainWindow.Show();
}

启动画面（Splash Screen）：通过添加图像文件并设置生成操作为 SplashScreen，实现启动瞬间显示初始界面。

原生SplashScreen实现，适用于静态图片场景，性能最优，由系统级 API 支持。

实现步骤：

  1. 添加图片资源
    • 在项目中添加图片（支持 PNG、JPEG、BMP 等格式）。
    • 属性设置：右键图片 → 生成操作 选 SplashScreen（VS 自动生成代码）。
  2. 代码控制显示逻辑（可选高级配置）
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protected override void OnStartup(StartupEventArgs e) 
{
    // 创建 SplashScreen 实例（图片路径需匹配资源名）
    var splash = new SplashScreen("SplashImage.png");  
    
    // 非自动关闭 + 置顶显示
    splash.Show(false, true);  
    
    // 设置超时关闭（防止主窗口卡死导致 Splash 滞留）
    var timer = new Timer(_ => 
    {
        Dispatcher.Invoke(() => splash.Close(TimeSpan.Zero));
    }, null, 15000, Timeout.Infinite);  // 最长显示 15 秒[4](@ref)
    
    // 初始化主窗口
    var mainWindow = new MainWindow();
    mainWindow.Loaded += (s, args) => splash.Close(TimeSpan.FromSeconds(0.5)); // 主窗口加载完成后淡出
    mainWindow.Show();
}

运行阶段（Active/Inactive）

激活与失焦：

  • OnActivated(EventArgs e)：应用或任意窗口获焦时触发（如从后台切换至前台），适用于刷新实时数据。
  • OnDeactivated(EventArgs e)：应用所有窗口失焦时触发，可暂停非关键任务或保存临时状态。

全局事件：

  • SessionEnding：系统关机/注销时触发，通过e.Cancel=true可阻止关闭（例如提示未保存数据）。
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protected override void OnSessionEnding(SessionEndingCancelEventArgs e) 
{
    if (HasUnsavedData) e.Cancel = true; // 取消系统关闭
}

关闭阶段（Shutdown）

关闭模式（ShutdownMode）：通过枚举值控制退出条件，可在App.xaml或代码中设置：

模式 触发条件
OnLastWindowClose 所有窗口关闭后退出（默认）
OnMainWindowClose 主窗口（Application.MainWindow）关闭即退出
OnExplicitShutdown 需显式调用 Application.Current.Shutdown() 才退出

结束处理：OnExit(ExitEventArgs e)：应用退出前最后阶段，释放资源（如关闭数据库连接）、保存用户设置或记录日志。

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protected override void OnExit(ExitEventArgs e) 
{
    SaveUserSettings();
    base.OnExit(e);
}

强制退出：Environment.Exit(0)立即终止进程（不执行清理），慎用。

全局异常处理

未捕获异常的捕获方式：

  • DispatcherUnhandledException：捕获 UI 线程异常（如按钮事件中的错误），通过e.Handled = true标记为已处理。

  • AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException:捕获所有非 UI 线程异常（如后台线程崩溃），但无法阻止进程终止。

  • TaskScheduler.UnobservedTaskException：专用于 Task 异步任务的异常（延迟至垃圾回收时触发）。

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public App() {
    DispatcherUnhandledException += (s, e) => LogError("UI线程异常", e.Exception);
    AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException += (s, e) => LogError("非UI线程异常", e.ExceptionObject as Exception);
}

生命周期，可高效协调资源管理、异常恢复与用户体验，是构建健壮 WPF 应用的核心基础。

窗体的生命周期

WPF（Windows Presentation Foundation）窗体的生命周期涵盖了从创建到销毁的所有阶段。理解这些生命周期事件有助于更好地管理和控制应用程序的行为，特别是在资源管理、状态维护和用户交互方面。以下是WPF窗体的主要生命周期事件及其详细解释：

  1. 构造函数: 当窗体实例被创建时，构造函数会被调用。
  2. Loaded: 在窗体首次显示在屏幕上之前触发。
  3. Initialized: 当元素已完全初始化并且属性值应用后触发。
  4. Activated: 窗体获得焦点时触发。
  5. Deactivated: 窗体失去焦点时触发。
  6. StateChanged: 窗体状态（如最大化、最小化、还原）改变时触发。
  7. Closing: 窗体关闭前触发，允许取消关闭操作。
  8. Closed: 窗体关闭后触发。
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using System;
using System.Windows;

namespace WpfAppLifecycle
{
    public partial class MainWindow : Window
    {
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            Loaded += OnMainWindowLoaded;
            Initialized += OnMainWindowInitialized;
            Activated += OnMainWindowActivated;
            Deactivated += OnMainWindowDeactivated;
            StateChanged += OnMainWindowStateChanged;
            Closing += OnMainWindowClosing;
            Closed += OnMainWindowClosed;
        }

        private void OnMainWindowLoaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("MainWindow Loaded");
        }

        private void OnMainWindowInitialized(object sender, EventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("MainWindow Initialized");
        }

        private void OnMainWindowActivated(object sender, EventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("MainWindow Activated");
        }

        private void OnMainWindowDeactivated(object sender, EventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("MainWindow Deactivated");
        }

        private void OnMainWindowStateChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            Console.WriteLine($"MainWindow State Changed: {WindowState}");
        }

        private void OnMainWindowClosing(object sender, System.ComponentModel.CancelEventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("MainWindow Closing");
            // 可以在这里取消关闭操作，例如：e.Cancel = true;
        }

        private void OnMainWindowClosed(object sender, EventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("MainWindow Closed");
        }
    }
}

常用属性

在WPF（Windows Presentation Foundation）中，Window 类提供了许多常用的属性来控制窗口的外观和行为。以下是一些最常用且重要的 Window 属性：

Title

  • 描述: 设置窗口的标题栏文本。
  • 示例: <Window Title="My Application" />

Width 和 Height

  • 描述: 设置窗口的宽度和高度。
  • 示例: <Window Width="500" Height="300" />

MinWidth, MaxWidth, MinHeight, MaxHeight

  • 描述: 设置窗口的最小和最大宽度及高度。
  • 示例: <Window MinWidth="400" MaxWidth="800" MinHeight="200" MaxHeight="600" />

ResizeMode

  • 描述: 控制用户是否可以调整窗口大小。
  • 可能的值:
    • NoResize: 用户不能调整窗口大小。
    • CanMinimize: 用户只能最小化窗口。
    • CanResize: 用户可以调整窗口大小（默认值）。
    • CanResizeWithGrip: 用户可以通过拖动右下角的调整手柄来调整窗口大小。
  • 示例: <Window ResizeMode="CanResizeWithGrip" />

WindowState

  • 描述: 设置窗口的初始状态。
  • 可能的值:
    • Normal: 正常显示窗口。
    • Maximized: 最大化窗口。
    • Minimized: 最小化窗口。
  • 示例: <Window WindowState="Maximized" />

ShowInTaskbar

  • 描述: 控制窗口是否显示在任务栏上。
  • 默认值: true
  • 示例: <Window ShowInTaskbar="false" />

Topmost

  • 描述: 控制窗口是否始终位于其他窗口之上。
  • 默认值: false
  • 示例: <Window Topmost="true" />

Icon

  • 描述: 设置窗口的任务栏图标和标题栏图标。
  • 示例: <Window Icon="appicon.ico" />

Background

  • 描述: 设置窗口的背景颜色或图像。
  • 示例: <Window Background="LightGray" />

AllowsTransparency

  • 描述: 允许窗口具有透明效果。
  • 默认值: false
  • 注意: 如果设置为 true，则必须将 WindowStyle 设置为 None。
  • 示例: <Window AllowsTransparency="true" WindowStyle="None" Background="#80FFFFFF" />

WindowStyle

  • 描述: 设置窗口的样式。
  • 可能的值:
    • SingleBorderWindow: 单边框窗口，默认值。
    • ThreeDBorderWindow: 三维边框窗口。
    • ToolWindow: 工具窗口样式。
    • None: 无边框窗口。
  • 示例: <Window WindowStyle="None" />

Opacity

  • 描述: 设置窗口的不透明度。
  • 范围: 0.0（完全透明）到 1.0（完全不透明）。
  • 示例: <Window Opacity="0.8" />

SnapsToDevicePixels

描述: 控制元素是否对齐到设备像素边界以减少模糊。

  • 默认值: false
  • 示例: <Window SnapsToDevicePixels="true" />

Focusable

  • 描述: 控制窗口是否可以接收焦点。
  • 默认值: true
  • 示例: <Window Focusable="false" />

Visibility

Visibility 属性用于控制控件的可见性

  • Visible: 控件是可见的，并且占据空间。
  • Hidden: 控件不可见，但仍然占据空间。
  • Collapsed: 控件不可见，并且不占据任何空间。

下面是一个包含多个常用属性的 WPF 窗口示例：

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<!-- MainWindow.xaml -->
<Window x:Class="WpfAppProperties.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="My WPF Application"
        Width="500"
        Height="300"
        MinWidth="400"
        MaxWidth="800"
        MinHeight="200"
        MaxHeight="600"
        ResizeMode="CanResizeWithGrip"
        WindowState="Normal"
        ShowInTaskbar="true"
        Topmost="false"
        Icon="appicon.ico"
        Background="LightGray"
        AllowsTransparency="false"
        WindowStyle="SingleBorderWindow"
        Opacity="1.0"
        SnapsToDevicePixels="true"
        Focusable="true">
    <Grid>
        <TextBlock Text="Welcome to my WPF application!" FontSize="24" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center"/>
    </Grid>
</Window>
更新于 2025-08-02 
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