WPF【09】WPF基础入门 (三层架构与MVC架构)

9-2 【操作】WPF 基础入门
新建一项目
Create a new project - WPF Application (A project for creating a .NET Core WPF Application) - Next - .NET 5.0 (Current) - Create

项目创建完成，VS自动打开 GUI用户界面，格式是 .xaml文件，跟xml差不多，也属于xml文件的类别。
虽然xaml是WPF用户的底层标准，但是VS已帮我们全部封装好了，可以直接拖拽布局界面。

9-3 【理论】XAML页面剖析
MainWindow.xaml代码示例
<Window x:Class="WpfApp.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
        xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
        xmlns:local="clr-namespace:WpfApp"
        mc:Ignorable="d"
        Title="MainWindow" Height="450" Width="800">
    <Grid>
        <Button Height="50" Width="100" Content="CLick me 4" />
        <d:Button>
            <Button.Height>50</Button.Height>
            <Button.Width>100</Button.Width>
            <Button.Content>
                <TextBlock>Click me 4</TextBlock>
            </Button.Content>
        </d:Button>
    </Grid>
</Window>

上面标红的<Button> 相当于下面的7行代码（当然不能有 d:），因为<Button ……> 的内部属性可以通过“元素嵌套”的方式声明。

<Window ……> 根元素介绍
xmlns 是 xml-namespace 的缩写，用于定义命名空间的。上面看到的是MS系统默认的命名空间，可以使用这个命名空间下的所有UI控件。
    比如这里的 Button TextBlock，另外当来源不同的类重名时，也可以通过命名空间区分不同的UI控件。
xmlns 是默认的命名空间，这种不带任何映射参数的命名空间，整个页面只能有一个，一般使用元素最频繁使用的命名空间。
    比如这里的 Window Grid Button TextBlock，都来自 xmlns 。

接着，还能看到带有映射前缀的:x 、:d 等的命名空间，这些命名空间都与解析 xaml语言相关，
    比如这里的 x:Class 来自 xmlns:x 这个命名空间，它将会指定当前页面所对应的 cs 文件，以及当前页面所对应的类的名称。
    比如这里的 xmlns:local代表当前应用的命名空间，即项目名称：WpfApp，而 
    Title="MainWindow" Height="450" Width="800" 分别定义了视窗的标题、高度和宽度。

mc:Ignorable="d"这个命名空间稍微有点费解，它的名称叫 Ignorable，即可以忽略的，表示在运行过程中可以被忽略的控件，而这些可忽略的控件使用 d: 来引导。即运行时忽略，上面布局中有两个 Button ，运行时，下面的Button不会显示的。

MainWindow.xaml.cs（UI页面逻辑代码）代码示例
……
namespace WpfApp
{
    public partial class MainWindow : Window
    {
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            var grid = (Grid)this.Content;
            Button button = new Button();
            button.Height = 50;
            button.Width = 100;
            Margin = new Thickness(0, 0, 700, 385);
            button.Content = "Button !!!";

            grid.Children.Add(button);
        }
    }
}

x:Class="WpfApp.MainWindow" 对应上面的 namespace WpfApp 和 class MainWindow。
构造函数 public MainWindow() 在程序启动时调用。InitializeComponent();帮助完成页面初始化工作（比如初始化标题、字体大小等）。

<Grid>就是页面的内容，cs中 this.Content 访问的<Grid>元素，cs中 var grid = (Grid)this.Content; 下面就是用 代码的方式添加Button按钮。
纯粹使用 cs 来完成用户界面的做法已经非常过时了，主流的界面开发工作更加倾向于MVC（Model View Controller），即：数据模型-视图-控制逻辑 三者分离的模式。
建议使用 xaml 来进行页面设计，而通过 cs 来控制页面和数据的动态变化。

9-4 【拓展】MVC 架构
什么是MVC
  ·软件工程的架构方式
  ·模型(Model)、视图(View)和控制器(Controller)
  ·分离业务操作、数据显示、逻辑控制

从而使用同一个程序可以使用不同的表现形式！

请问：Model就是用来访问数据库的吗？

对于整个MVC架构，最难理解的就是Model模型了。
很多程序员在最开始使用MVC框架时，都会误认为Model就是用来访问数据库索取数据的，而最重要的业务逻辑却放在控制器(Controller)里，最终写出来的系统结构，就变成了：View用来显示界面、Controller做核心业务、Model仅仅用来访问数据库，做数据变化而已。很明显，这是混淆了另一种软件开发模式：三层架构。

三层架构 和 MVC 有些类似，也是分为三个部分。

三层架构
  ·UI层，表示用户界面
  ·BLL(Business Logic Layer)业务逻辑层，处理核心业务以及数据封装
  ·DAL(Data Access Layer)层，表示数据访问

这种三层架构曾经红极一时，不过现在逐渐被 MVC、DDD（领域驱动）、Microservices（微服务）等架构取代了。

简单来说，MVC 与 三层架构 除了都分为三个部分以外，也没什么共同点了！

MVC 与 三层架构
  ·三层架构面向接口编程，而三个层级之间的完全解耦、完全可替换
  ·MVC的每个部分都是紧密结合的，它的核心并不是解耦，而是重用

也就是说，MVC中同样的Model可以适配于不同的控制器，搭配不同的视图用来显示不同的内容，然而系统最核心的逻辑始终包含在模型（Model）中，可以被重复使用。
三层架构所描述的是自下而上，具有明显层级的架构。首先，得有数据库，根据数据库来创建DAL(Data Access Layer) 来获取和映射数据；得到原始数据后传递给BLL(Business Logic Layer)业务逻辑层，进行数据验证、数据转换、对象封装；最后封装好的数据传递给UI层，显示给用户。

MVC架构各个组成部分是水平架构的，只有调用关系，没有层级关系。所有的数据流动和显示，都是通过数据绑定事件驱动所处理的。
首先，应该确定核心业务模型(Model)，通过Model来创建数据库；
第二，用户发起请求，将请求传递给控制器；
第三，控制器调用模型；
第四，模型获取数据，对数据做出验证，并将转换好的数据交还给Controller，业务逻辑也发生在这里；
第五，Controller把数据交给视图，视图向用户展示数据。

所以，MVC架构中一定要知道自己的核心业务是什么，所有业务都要围绕它展开，不要混淆三层架构设计理念。

为什么要使用MVC呢？因为有各种好处：

MVC的优点
第一、耦合性低
    视图层和业务层可以分离，这样就允许修改视图层代码，而不需要重新编译模型和控制器的代码；比如，改写 jsp、html、css 或者 js 代码，并不需要重启服务器。同样，一个业务流程或业务规则发生改变，只需要改变MVC的模型，因为模型与控制器、视图相分离，所以很容易改变应用程序的数据层 和 业务规则。
第二、可复用性高
    MVC的各种组件都具有高可复用性，随着技术的不断进步需要越来越多的方式来访问应用程序，MVC模式允许各种各样不同样式的视图来访问同一个服务端的代码，多个视图可以共享一个模型。
    比如用户可以通过 Web应用，也可以通过手机App来订购某样产品，虽然订购的方式不一样，但处理订购产品的业务是一样的，由于模型访问数据并没有发生改变，所以同样的功能可以被不同的界面使用。
第三、高可维护性
    MVC也具有高可维护性，分离视图和业务逻辑，可以使得Web应用更容易维护和修改，比如，如果想更改业务逻辑，只需要更改业务逻辑，……，这样的好处就是后期维护成本降低，新功能的增加、代码的扩展也非常方便。

MVC的缺点
第一、定义不明确，学习曲线陡
    大家都是依照自己经验来解释和使用MVC，而MVC内部原理比较复杂，组合多种设计模式，所以完全理解MVC并不是很容易，需要花一些时间去思考，尤其对新手来说，有一定的学习曲线
第二、结构复杂
    MVC并不适合小型，甚至中等规模的应用程序，对于简单的页面，严格遵循MVC，反而会增加结构的复杂性，可能产生过多的数据操作，导致运行效率低下
第三、数据流动效率低
    依据模型操作接口的不同，视图可能需要多次调用才能获得足够的数据显示，对于未变化的数据频繁地访问模型，也可能会造成操作性能的下降，所以从数据操作角度来说，过多地频繁访问会导致数据流动的效率下降。

9-5 【理论】逻辑树与视觉树

StackPanel 是纵向排列的空间，可以在里面添加各种各样的控件。

<StackPanel>
    <TextBlock HorizontalAlignment="Center" Margin="20">Hello World</TextBlock>
    <ListBox Height="100" Width="100">
        <ListBoxItem Content="item 1"></ListBoxItem>
        <ListBoxItem Content="item 2"></ListBoxItem>
        <ListBoxItem Content="item 3"></ListBoxItem>
        <ListBoxItem Content="item 4"></ListBoxItem>
    </ListBox>
    <Button Margin="20" Width="100" Click="Button_Click">随便</Button>
</StackPanel>

cs中代码
private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    MessageBox.Show("按钮被点击了!"); //这里加入断点
}

给上面点击事件，加入断点。启动调试，在“Autos”中，找到“Name”中 sender 对应的“Value”中，鼠标放到放大镜上，提示“WPF Tree Visualizer”，点击【放大镜】进入视觉树查看页面。
在这个窗口中，左边是视觉树，右边是当前视觉树(选中的)节点所有的属性。

从页面来说整个像是一棵树被倒过来一样。从树根出发，一层一层开枝散叶，树根 MainWindow ，而 MainWindow 连接的是视觉节点 Border(边框)，继续连接后续的视觉节点等等。
不过，在视觉树中，也可以找到逻辑节点。比如 StackPanel、TextBlock、ListBox 等等。

从原理来说，逻辑树是视觉树的子集

逻辑树是视觉树的子集示例图

9-6 【操作】Grid 网格系统

Grid网格是WPF中最基本的行列布局工具。
示例：3行3列的网格布局
<Grid>
    <Grid.ColumnDefinitions>
        <ColumnDefinition Width="3*"></ColumnDefinition>
        <ColumnDefinition Width="2*"></ColumnDefinition>
        <ColumnDefinition Width="*"></ColumnDefinition>
    </Grid.ColumnDefinitions>
    <Grid.RowDefinitions>
        <RowDefinition Height="*"></RowDefinition>
        <RowDefinition Height="*"></RowDefinition>
        <RowDefinition Height="*"></RowDefinition>
    </Grid.RowDefinitions>
    <Button Grid.Row="0" Grid.Column="0">click me dddd </Button>
    <Button Grid.Row="0" Grid.Column="1">click me 2</Button>
    <Button Grid.Row="1" Grid.Column="0">click me 3</Button>
    <Button Grid.Row="1" Grid.Column="1">click me 2</Button>
    <TextBlock Grid.Row="2" Grid.Column="0">Hello World</TextBlock>
</Grid>

Width值中：* 是权重操作，值还可以是 auto，或 数字(表示像素) 等

9-7 【操作】依赖属性与数据处理

<Grid>
<Button Height="100" Width="200" Content="ClickMe">
<Button.Style>
    <Style TargetType="Button">
        <Style.Triggers>
        <Trigger Property="IsMouseOver" Value="True">
            <Setter Property="FontSize" Value="25"></Setter>
            <Setter Property="Foreground" Value="White"></Setter>
        </Trigger>
        </Style.Triggers>
    </Style>
</Button.Style>
</Button>
</Grid>

在xaml中到处都是属性，像这边Button中的属性Height等，所有这些属性都依赖于 Button.Style 中所定义的 property，也就是说，这些UI上的属性 与 事件触发属性是绑定在一起的，从数据流动的角度来说，这就是数据绑定最基本的逻辑。属性依赖也可以让相关的UI控件知道，当前事件的处理逻辑

public class Button : ButtonBase {
    public static readonly DependencyProperty IsCancelProperty;
    public static readonly DependencyProperty IsDefaultedProperty;
    public static readonly DependencyProperty IsDefaultProperty;
    public Button();
    public bool IsCancel{ get; set; }
    public bool IsDefault { get; set; }
    public bool IsDefaulted { get; }
    ……
}

这里可以看到3个readonly的DependencyProperty，也就是属性依赖，分别用来判断默认属性、属性取消、以及是否回到默认属性。同时对应这三个依赖属性，还有3个基础属性，在程序正常运行时，这3个基础属性会与依赖属性互相连接，而这3组属性则可以控制UI控件中的动态变化。比如，样式数据的绑定、动画效果，甚至样式的继承。

而在这个 ButtonBase 中，继承于ContentControl，在它内部除了有可以处理事件的 RoutedEvent 以外，所有其他的都是依赖属性。
public abstract class ButtonBase : ContentControl, ICommandSource {
    public static readonly RoutedEvent ClickEvent;
    public static readonly DependencyProperty ClickModeProperty;
    public static readonly DependencyProperty CommandParameterProperty;
    public static readonly DependencyProperty CommandProperty;
    public static readonly DependencyProperty CommandTargetProperty;
    public static readonly DependencyProperty IsPressedProperty;
    ……
}
public class ContentControl : Control, IAddChild {
    ……
}

让我们更深入一点，进入ContentControl，再进入 Control，同样可以看到类似的属性依赖，可以看到刚刚使用过的 FontSizeProperty 字体大小、ForegroundProperty 前景，等各种各样其他的属性，对于WPF的UI控件来说，属性依赖是最基础的数据和最基础的事件传递机制。

public class Control : FrameworkElement {
    public static readonly DependencyProperty BackgroundProperty;
    public static readonly DependencyProperty TemplateProperty;
    public static readonly DependencyProperty TabIndexProperty;
    public static readonly RoutedEvent PreviewMouseDoubleClickEvent;
    public static readonly DependencyProperty PaddingProperty;
    public static readonly RoutedEvent MouseDoubleClickEvent;
    public static readonly DependencyProperty IsTabStopProperty;
    …………
    public static readonly DependencyProperty FontSizeProperty;
    …………
    public static readonly DependencyProperty ForegroundProperty;
}

9-8 【操作】Data Binding 数据绑定

1. 单向绑定 one way bining : Source -> Target
2. 双向绑定 two way bining : Source <-> Target
3. 指定方向单向绑定 oneWayToSource Target -> Source
4. 单次绑定 One Time -> 构造方法中单次执行

<StackPanel>
    <TextBox Name="myTextBox" Width="100" Margin="50" Text="{Binding ElementName=mySlider, Path=Value, Mode=TwoWay, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}"></TextBox>
    <Slider Name="mySlider" Minimum="0" Maximum="100" IsSnapToTickEnabled="True"></Slider>
</StackPanel>

指定绑定的数据内容是什么？指定数据需要使用 Path 属性，这里的 Path 其实是 Slider 的数据，也就是 Value，最后指定绑定方式。
IsSnapToTickEnabled="True" 则显示的数字，拖动不会显示小数了。

有什么办法，不需要按下 Tab键，就进行数据绑定呢？
有，加上 UpdateSourceTrigger=PropertyChanged 

One Time绑定，就是一次性的绑定。
public partial class MainWindow : Window
{
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
        mySlider.Value = 35;
        myTextBox.Text = mySlider.Value.ToString();
    }
}

9-9 【操作】INotifyPropertyChanged 事件处理

<StackPanel>
    <Label Content="number 1"></Label>
    <TextBox Width="200" Margin="30" Text="{Binding Path=Num1, Mode=TwoWay}"></TextBox>
    <Label Content="number 2"></Label>
    <TextBox Width="200" Margin="30" Text="{Binding Path=Num2, Mode=TwoWay}"></TextBox>
    <Label Content="Resule"></Label>
    <TextBox Width="200" Margin="30" Text="{Binding Path=Result, Mode=TwoWay}"></TextBox>
</StackPanel>

cs中代码：
public partial class MainWindow : Window
{
    public Sum Sum { get; set; }

    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
        Sum = new Sum() { Num1 = "1", Num2 = "2" };
        this.DataContext = Sum;
    }
}

新建一个Sum.cs类文件。Sum实现INotifyPropertyChanged接口（在 System.ComponentModel 命名空间下），让VS自动实现接口：public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;
这样就多了一个方法 PropertyChangedEventHandler，它是一个典型的事件处理委托。
接着来添加事件的触发处理 OnPropertyChanged 方法，因为 TextBox的输入都是字符串，所以监听数据是 string property。

为了能够处理这三个TextBox的联动，还需要在 Num1和Num2 的Set中发送 OnPropertyChanged("Result"); 计算Result这个事件。

public class Sum : INotifyPropertyChanged
{
    public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;

    private void OnPropertyChanged(string property)
    {
        if (PropertyChanged == null) //防御性编程
        {
            return;
        }
        PropertyChanged(this, new PropertyChangedEventArgs(property)); //事件处理机制
    }

    private string _num1;
    private string _num2;
    private string _result;

    public string Num1
    {
        get
        {
            return _num1;
        }
        set
        {
            int number;
            bool result = int.TryParse(value, out number);
            if(result)
            {
                _num1 = value;
                OnPropertyChanged("Num1");
                OnPropertyChanged("Result");
            }
        }
    }

    public string Num2
    {
        get
        {
            return _num2;
        }
        set
        {
            int number;
            bool result = int.TryParse(value, out number);
            if (result)
            {
                _num2 = value;
                OnPropertyChanged("Num2");
                OnPropertyChanged("Result");
            }
        }
    }

    public string Result
    {
        get
        {
            int result = int.Parse(_num1) + int.Parse(_num2);
            return result.ToString();
        }
        set
        {
            int result = int.Parse(_num1) + int.Parse(_num2);
            _result = result.ToString();
            OnPropertyChanged("Result");
        }
    }
}