[笔记/简译]WPF的新特性——依赖属性（1）

依赖属性（Dependency Properties）

 

       WPF引入了一种新的属性类型，称作“依赖属性”，它可以用在外观风格、自动化数据绑定以及动画等方面。我们在第一次遇到这个概念的时候，可能会有一些迷惑，因为它把拥有简单字段、属性、方法和事件的.NET类型弄得有点复杂。但是，当我们理解了它可以用来解决什么样的问题时，就会非常喜欢它。

 

       依赖属性依赖多个能够在任意时刻及时确定属性值的提供器（provider），这些提供器可以是一个不断改变属性值的动画，也可以是一个可以将属性值传递到子元素的父元素。它的最大的特点无疑是它能够提供变更通知（change notification）的能力。

 

       为属性加入这种能力，可以使得我们在XAML中直接使用WPF的各种丰富功能。WPF“说明性友好”设计的关键就是为了支持对属性的大量使用（这就是说，XAML就像XML，可以为元素设置各种各样的属性，“说明性友好”的目的就是追求有效地用利属性），比如Button就拥有96个公共属性！XAML可以简单地设置属性而无需任何程序代码，但是如果在依赖属性中没有额外的引擎，那么即使在没有编写代码的情况下想要获得属性值都是困难的。

 

       理解依赖属性的细节通常只对自定义控件开发者来说比较重要。有时候，我们可能仅需要知道风格类和动画类的依赖属性。在开发一段时间WPF应用后，我们可能发现，我们甚至希望所有的属性都是依赖属性！

 

依赖的属性的实现

 

       实际上，依赖属性就是连接了一些WPF基础结构的一般.NET属性。它全部通过WPF API完成，对任何.NET语言（除了XAML）来说是完全透明的。

 

例：标准依赖属性的实现（Button的IsDefault）

 

public class Button : ButtonBase

{

    //  依赖属性

    public static readonly DependencyProperty IsDefaultProperty;

 

    static Button()

    {

        //  注册属性

        Button.IsDefaultProperty = DependencyProperty.Register("IsDefault",

            typeof(bool), typeof(Button),

            new FrameworkPropertyMetadata(false,

                new PropertyChangedCallback(OnIsDefaultChange)));

        //  ……

    }

 

    //  .NET属性包装器（可选的）

    public bool IsDefault

    {

        get { return (bool)GetValue(Button.IsDefaultProperty); }

        set { SetValue(Button.IsDefaultProperty, value); }

    }

 

    //  属性变更回调（可选的）

    private static void OnIsDefaultChanged(

        DependencyObject o, DependencyPropertyChangedEventArgs e) { }

 

    //  ……

}

       静态的IsDefaultProperty字段是真正的依赖属性，它是System.Windows.DependencyProperty类型的。所有的依赖属性习惯上以Property为后缀，且其访问权限是pulbic和static。依赖属性一般由DependencyProperty.Register方法创建，它需要一个名称（IsDefault）、一个属性类型（bool）和声明拥有这个属性的类型（Button）。通过该方法的不同重载，我们可以有选择地传递处理自定义属性元数据，也可以编写那些用于处理属性值变更、强制转换（coerce）和验证（validate）的回调方法。Button在其静态构造方法中调用了Register方法的一种重载，并向其提供了依赖属性的默认值（false），并且为处理变更通知（change notification）附加了一个委托。

 

       IsDefault属性最终通过调用继承自依赖属性基类System.Windows.DependencyObject的GetValue和SetValue方法实现了对IsDefaultProperty的访问器。GetValue返回由SetValue最后一次设置的值，或是当SetValue从未被调用时，返回属性注册时提供的默认值。IsDefault属性有时被称作“属性包装器”（property wrapper），它不是必须的，如Button的使用者可以直接调用公共方法GetValue和SetValue来获取以来属性的值。尽管如此，定义一个.NET属性仍旧十分有用，因为它不但令我们以编程方式读/写字段更加自然，而且还令XAML可以直接设置属性。（意思是，如果在元素对象的类型中定义了.NET属性，则我们在XAML中操作元素的属性，就如同在元素对象上操作那个相应的.NET属性；相反地，如果我们没有定义.NET属性，那么在XAML中也无法简单通过操作元素的属性来调整元素对象的状态，因此最好为依赖属性定义对应的属性包装器。）

 

       在XAML在使用依赖属性的时候需要注意，尽管XAML编译器在编译时需要属性包装器，但是在运行时，WPF并不使用属性包装器，而是直接调用底层GetValue和SetValue方法。因此，在依赖属性对应的包装器中，除了调用GetValue和SetValue之外，不要包含任何逻辑。所有的WPF内建属性包装器都遵循这条规则，因此在我们编写新的包含依赖属性的类型时，也应当这么做。

 

       像上例那样表示一个简单布尔值的属性，表面上看起来有些啰嗦，但由于GetValue和SetValue内部使用了一个高效的存储结构（意思大概是说，依赖属性通过Register方法注册到一个数据结构中，这个结构的存取效率很好，因此通过那两个方法操作依赖属性，相应的开销也会很小），且IsDefaultProperty是静态字段，这使得依赖属性的实现相对于一般的.NET属性而言，由于不用为每个实例都分配内存，从而节省内存的开销。

 

       依赖属性带来的好处不仅仅在内存使用方面，它还集中化并且标准化了许多属性的实现代码，这些属性实现代码有用来检查线程访问的，也有用来引发重绘所含元素的。例如，在元素属性值变更的时候（如Button的Background属性），元素需要被重绘，这可以通过传递FrameworkPropertyMatadataOptions.AffectsRender标志到重载的DependencyProperty.Register方法来实现。此外，依赖属性还允许三种重要的特性：变更通知、属性值继承以及对多种提供器的支持。