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編輯推薦

　　本書通過大量案例展示WPF的設計思想。案例組織采用分層遞進疊加的方式，程序從小變大、由易到難，幫助讀者迅速掌握寫程序的思想路徑。

內容簡介

　　本書從WPF技術的設計原則齣發，介紹WPF中XAML的語法結構、布局方式、常用控件、數據驅動UI的理念、路由事件、圖形基礎、動畫與媒體、動作原則、資源與樣式及MVVM設計模式，並通過大量的案例嚮讀者展示WPF的設計思想。案例組織采用分層遞進疊加方式，讓程序從小變大，由易到難，能夠使讀者迅速地熟悉編寫程序的思想路徑，體會到編寫程序的樂趣。每章配有習題，以啓發讀者深入地學習WPF技術。
　　本書既可作為高等學校計算機專業UI設計、軟件開發、人機交互技術等課程的教材，也可作為計算機從業人員的參考書。

目錄

目錄
第1章引言
1.1全新的圖形用戶係統
1.2XAML編程模型
1.2.1HTML
1.2.2XAML
1.3WPF特性
1.3.1布局與控件
1.3.2數據集成及處理能力
1.4WPF體係結構
1.4.1WPF運行機製
1.4.2WPF類層次結構
1.4.3WPF的可視化樹與邏輯樹
1.5WPF與UWP
1.6小結
習題與實驗1
第2章XAML
2.1XAML文檔框架
2.1.1XAML文檔結構
2.1.2基礎語法
2.2XAML中的屬性
2.2.1簡單屬性
2.2.2復雜屬性
2.2.3附加屬性
2.2.4處理特殊字符與空白
2.3XAML名稱空間
2.3.1名稱空間的作用
2.3.2默認名稱空間
2.3.3名稱空間中的標記擴展
2.4類型轉換器
2.5導入程序集
2.6小結
習題與實驗2
第3章布局
3.1布局原則
3.1.1閤成布局模型
3.1.2布局機製
3.1.3布局通用屬性
3.2布局麵闆
3.2.1Canvas
3.2.2DockPanel
3.2.3StackPanel
3.2.4WrapPanel
3.2.5UniformGrid
3.3Grid
3.3.1從結構中分離布局
3.3.2尺寸模型
3.3.3共享尺寸組
3.3.4跨越行和列
3.3.5GridSplitter
3.4小結
習題與實驗3
第4章控件
4.1WPF控件新理念
4.1.1內容模型
4.1.2模闆
4.2菜單、工具欄和狀態欄
4.2.1Menu
4.2.2ToolBar
4.2.3StatusBar
4.3容器控件
4.3.1Expander
4.3.2GroupBox
4.3.3TabControl
4.4範圍控件
4.4.1Slider
4.4.2ScrollBar
4.4.3ProgressBar
4.5文本編輯器控件
4.5.1文本模型
4.5.2PasswordBox
4.5.3TextBox與RichTextBox
4.5.4InkCanvas
4.6列錶控件
4.6.1ListBox和ComboBox
4.6.2ListView
4.6.3TreeView
4.7構建控件
4.7.1ToolTip
4.7.2Thumb
4.7.3Border
4.7.4Popup
4.7.5ScrollViewer
4.7.6Viewbox
4.8日期控件
4.8.1Calendar
4.8.2DatePicker
4.9按鈕
4.10小結
習題與實驗4
第5章數據
5.1數據驅動模型
5.1.1數據原則
5.1.2資源
5.2數據綁定原理
5.2.1數據綁定機製
5.2.2數據源與路徑
5.2.3值轉換機製
5.2.4數據綁定模型
5.3數據綁定用法
5.3.1控件間的綁定
5.3.2控件綁定資源文件值
5.3.3屬性變更通知接口
5.3.4綁定到列錶框
5.4小結
習題與實驗5
第6章路由事件
6.1消息機製
6.1.1消息的運行機製
6.1.2事件模型
6.2路由事件原理
6.2.1路由事件機製
6.2.2RoutedEventArgs類
6.2.3路由策略
6.3自定義路由事件
6.4附加事件
6.5小結
習題與實驗6
第7章圖形基礎
7.1WPF圖形原則
7.1.1幾何圖形與筆刷
7.1.2繪製圖畫
7.22D圖形
7.2.1形狀
7.2.2圖像
7.2.3WPF圖像特效
7.33D圖形
7.3.1WPF坐標係
7.3.2模型
7.3.3材質
7.3.4光源與照相機
7.3.5變換
7.4小結
習題與實驗7
第8章動畫與媒體
8.1動畫基礎
8.1.1動畫的概念
8.1.2動畫的原理
8.1.3傳統動畫與WPF動畫
8.2動畫類型
8.2.1綫性插值動畫
8.2.2關鍵幀動畫
8.2.3路徑動畫
8.3集成動畫
8.3.1與控件模闆集成
8.3.2與文本類型集成
8.4媒體
8.4.1音頻
8.4.2視頻
8.5小結
習題與實驗8

精彩書摘

　　
　　WPF布局是通過麵闆(Panel)對頁麵元素進行全麵規劃和安排。簡單地說，就是把一些控件有條理地擺放在界麵上閤適的位置。在應用程序界麵設計中，閤理的元素布局至關重要，它可以方便用戶操作，並用清晰的頁麵邏輯呈現用戶信息。如果內置布局控件不能滿足需要，用戶還可以創建自定義的布局元素。
　　3.1布局原則
　　WinForm的布局是采用基於坐標的方式，當窗口內容發生變化時，裏麵的控件不會隨之動態調整，用戶體驗不夠好。而WPF采用瞭基於流的布局方式，像Web開發模式。流式布局特點是：所有的元素總是默認地自動嚮左上角靠近，在設計時，通過控製元素相對位置的方式使其達到預計的效果，即元素的位置依賴於相鄰元素的位置和尺寸。
　　3.1.1閤成布局模型
　　WPF的閤成布局模型是用來滿足廣泛的應用場景布局，允許某種布局控件被嵌套在其他布局控件中。閤成布局模型通過布局契約來實現子控件和父布局控件間的通信問題。布局契約包括兩種設計思想，即根據內容調整尺寸和兩段布局。
　　1.根據內容調整尺寸
　　根據內容調整尺寸，即每個控件都根據內容來確定控件大小，這個設計思想應用於UI中的所有控件。例如，窗口能夠調整大小來適應它們內部的控件，文本框控件能調整尺寸來適應它內部的文本。當然每個元素會被詢問其期望的尺寸大小，以確保根據內容調整尺寸的設計思想能夠實施。
　　2.兩段布局
　　兩段布局是指在兩個完全不同的階段來確定控件的最佳尺寸。在這兩個階段布局模型讓父布局控件和子控件達成元素最後尺寸的約定。兩個階段分彆是測量(Measure)和排列(Arrange)。測量階段需要做的主要工作是：對整個UI頁麵的檢測，並詢問每個元素的期望尺寸(DesiredSize)，元素返迴一個可用的尺寸(AvailableSize)，當所有的元素都被詢問並測量好以後，就進入到排列階段。在排列階段，父元素通知每個子元素的實際尺寸(ActualSize)和位置。
　　在兩段布局中，父元素和子元素需要協商齣需要的尺寸大小，涉及可用尺寸、期望尺寸、實際尺寸，在此辨析3個尺寸。其中，可用尺寸是測量階段的初始約束值，即父元素願意給子元素的最大空間值；期望尺寸是子元素想要的尺寸；實際尺寸是父元素分配給子元素的最終尺寸。這3個尺寸要符閤下麵的不等式條件。
　　DesiredSize≤ActualSize≤AvailableSize
　　瞭解WPF閤成布局模型，學習WPF布局機製，纔能理解閤成布局模型的來龍去脈，在頁麵布局時做到得心應手。
　　3.1.2布局機製
　　WPF界麵上的每個元素的邊界框尺寸和排列是WPF自動計算齣來的。通過WPF閤成布局模型的學習，瞭解WPF渲染布局的過程中，執行測量(Measure)和排列(Arrange)兩個步驟。在布局機製中，詳細分解在WPF布局的不同階段，後颱類的調用過程。在測量階段，布局容器遍曆所有子元素，並詢問子元素所期望的尺寸；在排列階段，布局控件在閤適的位置放置子元素，並設置元素的最終尺寸；這是一個遞歸的過程，界麵中任何一個容器元素都會被遍曆到。
　　因為麵闆可以嵌套，所以處理過程是遞歸的，布局(Layout)處理的過程如圖3.1所示。
　　圖3.1WPF布局原理
　　在此，簡要說明WPF布局處理過程。由WPF框架可知，所有UI元素的根元素是UIElement類型，在UIElement中定義瞭一些基本的關於UI顯示的屬性(如Clip和Visibility)。在UIElement.Measure(SizeavailableSize)方法執行階段，就是對這些基本屬性做評估，獲得適閤的Size。同樣，FrameworkElement.MeasureCore(SizeavailableSize)方法評估時，在FrameworkElement中定義且有可能影響UI布局的屬性，得齣更適閤的Size。這個Size將被傳遞給FrameworkElement.MeasureOverride(SizeavailableSize)方法。WPF提供的Panel類型(如Grid)中就會重寫該方法來處理，處理完後將得到一個係統期望的Size(稱為DesiredSize)。布局係統將按照這個Size來顯示該Element，測量(Measure)階段結束。Size確定後，把Size包裝為Rect實例，傳遞給UIElement.Arrange(RectfinalRect)，進行排列(Arrange)處理。根據Size值，Arrange方法為元素創建邊界框，邊框打包到Rect實例，傳給FrameworkElement.ArrangeCore(RectfinalRect)方法。ArrangeCore將繼續評估DesiredSize，計算邊界留白(Margin，Padding)等信息，獲得ArrangeSize，並傳給FrameworkElement.ArrangeOverride(SizefinalSize)。這個方法也是可重寫的，WPF提供的Panel類型會重寫該方法來處理，最終獲得finalSize。當finalSize確定後，ArrangeOverride執行完畢，控製權迴到ArrangeCore方法，ArrangeCore把該Element放到它的邊界框中。到此，該Element的Layout處理完成。
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前言/序言

　　前言
　　WPF(WindowsPresentationFoundation)是專門用來編寫程序錶示層的技術和工具。它是微軟新一代圖形展示係統，是用戶界麵技術進步的重要標誌。使用WPF編寫的程序比之前的WinForm程序更加簡潔清晰。WPF技術適用於微軟平颱下的桌麵係統、瀏覽器、WindowsPhone的開發。因為微軟程序的開發理念都一樣，僅在類庫方麵有一些差彆。
　　本書詳細介紹WPF中XAML的語法結構、布局方式、常用控件、數據驅動UI的理念、路由事件、圖形基礎、動畫與媒體、動作原則、資源與樣式及MVVM設計模式，並通過大量的案例嚮讀者展示WPF的設計思想。案例組織采用分層遞進疊加方式，讓程序從小變大，由易到難，能夠使讀者迅速地熟悉編寫程序的思想路徑，體會到編寫程序的樂趣。全書共12章，前4章是有關WPF基礎的編程內容和界麵UI設計，從第5章開始是WPF的高級進階。各章內容概述如下。
　　第1章介紹WPF的編程機製。采用逐層深入的Button案例，講解WPF平颱特性。通過對WPF的運行機製及類層次結構講解，從而認識WPF的體係結構。
　　第2章介紹XAML可擴展的應用程序聲明式語言的樹形結構、復雜屬性、附加屬性、xmlns指令和名稱空間中的標記擴展等。
　　第3章詳細介紹WPF布局原則及各布局麵闆的適用場閤。重點說明Grid從結構中分離布局、尺寸模型、共享尺寸組、跨越行列等特徵，並演示瞭Grid的多種用法。
　　第4章介紹WPF控件內容模型和模闆的新概念。重點說明元素閤成、富內容和簡單的編程模型的控件原則。在此基礎上，學習WPF的內置控件。
　　第5章介紹數據驅動模型、數據綁定原理及數據綁定的用法。
　　第6章從Windows操作係統的消息機製齣發，介紹事件模型。在WPF中引入路由事件機製，可采用冒泡、隧道、直接3種策略。
　　第7章從常用的幾何圖形元素齣發，介紹繪製圖畫、2D形狀及屬性，讓讀者進一步認識WPF3D三維空間坐標係、模型、材質、光源、照相機和變換。
　　第8章介紹動畫工作原理。WPF動畫根據計算機的性能和當前進程的繁忙程度，盡可能地增大幀率，比傳統動畫流暢，實現方式簡捷。同時還介紹WPF中動畫的常用類型、集成方式和對音頻與視頻文件的播放方式。
　　第9章介紹動作使用原則、命令係統及觸發器使用方式。
　　第10章介紹資源的定義、資源類型、適用範圍、資源的靜態與動態引用方式。特彆強調資源字典要遵循“先創建後使用”的規則。
　　第11章重點介紹樣式的構成、如何使用樣式及模闆，並演示WPF實現換膚的操作步驟。
　　第12章介紹軟件設計模式的起源、概念和原則。對比MVC、MVP和MVVM3種設計模式的通信方式的差彆，重點講解MVVM設計模式的框架、其三大組件內容結構，用基於MVVM模式的計算器案例證明WPF數據驅動UI的設計思想。
　　本書由劉晉鋼主編，其中第1、4、12章由劉晉鋼編寫，第2、3章由熊風光編寫，第6、7章由況立群編寫，第8、9章由劉晉霞編寫，第10、11章由張麟華編寫，第5章由李麗編寫。
　　本書既可作為高等學校計算機專業學生用書，也可作為計算機從業人員的參考書。作為教材，本書既適用於計算機專業UI設計、軟件開發、人機交互技術等課程，也可供職業技術學院計算機專業學生使用。通過本書的學習，讀者可以掌握WPF的核心技術，提升程序設計能力，為以後的工作和研究打下堅實的基礎。
　　讀者可在清華大學齣版社網站(www.tup.com.cn)免費下載本書所有案例的源代碼、與本書配套的電子課件以及習題參考答案。使用本書時，遇到資源下載問題，請聯係責任編輯fuhy@tup.tsinghua.edu.cn或聯係本書作者84161924@qq.com。
　　在此，特彆感謝劉子民對本書提供的技術支持和幫助，也感謝本書的責任編輯付弘宇對本書所做的審核工作。由於編者的水平有限，書中難免存在不足之處，懇請廣大讀者批評指正。
　　教學建議
　　根據突齣應用的原則，從應用層次要求角度考慮，可把“WPF編程基礎”課程的教學內容分為基礎學習內容、高級進階內容和提升應用研發能力三部分。
　　基礎學習：本書的前4章內容是有關WPF基礎的編程內容和界麵UI設計。詳細介紹WPF中XAML的語法結構、布局方式和常用控件，涵蓋WPF的新特性、體係結構、XAML基礎語法知識、XAML文檔的樹形結構和常用屬性，以及WPF布局原則及布局麵闆、WPF控件模型、模闆及常用控件。學完前4章，讀者可以做齣賞心悅目的用戶界麵。
　　高級進階：本書的第5章到第9章是WPF的高級進階。詳細介紹數據驅動UI的理念、圖形基礎、動畫與媒體和動作原則。這部分內容涉及WPF的核心技術，將事件驅動模型提升到數據驅動UI的理念上來，讓UI與業務邏輯真正地分離，並使前颱的設計師和後颱的程序員各司其職。
　　提升應用：本書的第10章到第12章是提升學生應用能力部分。詳細介紹資源的類型、引用方式、資源字典、樣式的構成、使用樣式的方法、模闆及MVVM設計模式。目前學生開發的不少項目多半都廢棄，究其原因主要是，資源分配不閤理，樣式不美觀，沒有采用好的設計模式。這部分內容針對上述問題編寫，以提高學生的應用研發能力。
　　本書用於教學的建議如錶1所示。
　　錶1教學建議
　　課程名
　　(授課對象)WPF編程基礎(授課對象可以是計算機科學與技術、軟件工程等專業理工類四年製本科)48學時。注：三年製專科可參考此計劃適當修改(例如，可延長到64學時，難度適當降低)
　　教學目的和要求掌握WPF核心技術、體係結構、數據驅動UI的設計思想及MVVM設計模式,為提升程序開發能力奠定基礎
　　續錶
　　必要的先修課程數據結構、操作係統和麵嚮對象程序設計語言(如C#)
　　後續可開設實踐課程WPF項目實訓、基於Kinect的體感設計及手勢識彆項目研發
　　章次(學時)要求學生瞭解內容要求學生掌握內容實踐操作項目
　　第1章引言(2)WPF的地位、體係結構及應用前景WPF的新特性，布局與控件中涉及的容器控件的簡單用法數據集成處理能力章節中的Button導齣的案例
　　第2章XAML(2)XAML與HTML的異同點、XAML文檔的樹形結構XAML的名稱空間及屬性、類型轉換器的用法仿類型轉換器中案例，重做一個將字符串轉換成對象實例
　　第3章布局(4)閤成布局模型、布局機製、布局常用屬性布局麵闆的用法，布局嵌套生活中常見的布局應用(聊天室、Web等)
　　第4章控件(4)元素閤成、富內容和簡單的編程模型的控件原則WPF控件的基本用法、構建控件的思想、用戶自定義控件圖標設計、登錄用戶頁麵、遊戲初始化頁麵、桌麵、主題頁麵等
　　第5章數據(6)數據模型的發展過程及微軟曾用過的數據模型數據綁定機製、值轉換機製、數據綁定模型、數據綁定用法INotifyPropertyChanged接口調用、數據綁定列錶框
　　第6章路由事件(6)消息概念、消息循環、Windows編程原理、附加事件路由事件工作機製、RoutedEventArgs類、路由策略實現自定義路由事件，分彆采用隧道、冒泡和直接3種策略
　　第7章圖形基礎(4)常用幾何圖形、在WPF3D中的基本概念，包括WPF的坐標係、各種光源和照相機的工作原理WPF圖像特效、繪製圖畫、控件與形狀組閤、常用變換使用MeshGeometry3D定義模型，創建三維物體
　　第8章動畫與媒體
　　(2)動畫的概念、原理，傳統動畫與WPF動畫異同點綫性插值動畫、關鍵幀動畫、路徑動畫，動畫集成設計簡單的動畫
　　第9章動作(6)動作原則、命令係統的基本元素及元素間的關係、WPF命令庫使用各種觸發器、命令與數據綁定實現Windows記事本功能
　　第10章資源(4)資源的定義、資源的類型、資源的可用範圍、使用資源的意義資源的靜態引用與動態引用方式、創建和使用資源字典使用資源字典
　　第11章樣式(4)樣式的作用定製模闆、使用樣式的方法設置主題、鎖屏、更換壁紙(皮膚)
　　第12章MVVM設計模式(4)軟件設計模式的概念、原則、由來，MVC、MVP和MVVM發展過程MVVM設計模式的框架及其三大組件內容結構及該模式的優點完成基於MVVM的簡單計算器，並為該計算器的按鈕設計統一風格的樣式
　　編者
　　2018年1月


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