Когда была выпущена версия 1.0 платформы .NET, программисты, нуждающиеся в построении графических настольных приложений, использовали два API-интерфейса под названиями Windows Forms и GDI+, упакованные преимущественно в сборках System.Windows.Forms.dll и System.Drawing.dll. Наряду с тем, что Windows Forms и GDI+ все еще являются жизнеспособными API-интерфейсами для построения традиционных настольных графических пользовательских интерфейсов, начиная с версии .NET 3.0, поставляется альтернативный API-интерфейс с таким же предназначением — Windows Presentation Foundation (WPF). В выпуске .NET Core 3.0 интерфейсы WPF и Windows Forms объединены с семейством .NET Core.

В начале этой вводной главы, посвященной WPF, вы ознакомитесь с мотивацией, лежащей в основе новой инфраструктуры для построения графических пользовательских интерфейсов, что поможет увидеть отличия между моделями программирования Windows Forms/GDI+ и WPF. Затем анализируется роль ряда важных классов, включая Application, Window, ContentControl, Control, UIElement и FrameworkElement.

В настоящей главе будет представлена грамматика на основе XML, которая называется расширяемым языком разметки приложений (Extensible Application Markup Language — XAML). Вы изучите синтаксис и семантику XAML (в том числе синтаксис присоединяемых свойств, роль преобразователей типов и расширений разметки).

Глава завершается исследованием визуальных конструкторов WPF, встроенных в Visual Studio, за счет построения вашего первого приложения WPF. Вы научитесь перехватывать действия клавиатуры и мыши, определять данные уровня приложения и выполнять другие распространенные задачи WPF.

Побудительные причины создания WPF

На протяжении многих лет в Microsoft создавали инструменты для построения графических пользовательских интерфейсов (для низкоуровневой разработки на C/C++/Windows API, VB6, MFC и т.д.) настольных приложений. Каждый инструмент предлагает кодовую базу для представления основных аспектов приложения с графическим пользовательским интерфейсом, включая главные окна, диалоговые окна, элементы управления, системы меню и другие базовые аспекты. После начального выпуска платформы .NET инфраструктура Windows Forms быстро стала предпочтительным подходом к разработке пользовательских интерфейсов благодаря своей простой, но очень мощной объектной модели.

Хотя с помощью Windows Forms было успешно создано множество полноценных настольных приложений, дело в том, что данная программная модель несколько ассиметрична. Попросту говоря, сборки System.Windows.Forms.dll и System.Drawing.dll не предоставляют прямую поддержку для многих дополнительных технологий, требуемых при построении полнофункционального настольного приложения. Чтобы проиллюстрировать сказанное, рассмотрим узкоспециализированную разработку графических пользовательских интерфейсов до выпуска WPF (табл. 24.1).

Как видите, разработчик, использующий Windows Forms, вынужден заимствовать типы из нескольких несвязанных API-интерфейсов и объектных моделей. Несмотря на то что применение всех разрозненных API-интерфейсов синтаксически похоже (в конце концов, это просто код С#), каждая технология требует радикально иного мышления. Например, навыки, необходимые для создания трехмерной анимации с использованием DirectX, совершенно отличаются от тех, что нужны для привязки данных к экранной сетке. Конечно, программисту Windows Forms чрезвычайно трудно в равной степени хорошо овладеть природой каждого API-интерфейса.

Унификация несходных API-интерфейсов

Инфраструктура WPF специально создавалась для объединения ранее несвязанных задач программирования в одну унифицированную объектную модель. Таким образом, при разработке трехмерной анимации больше не возникает необходимости в ручном кодировании с применением API-интерфейса DirectX (хотя это можно делать), поскольку нужная функциональность уже встроена в WPF. Чтобы продемонстрировать, насколько все стало яснее, в табл. 24.2 представлена модель разработки настольных приложений, введенная в .NET 3.0.

Очевидное преимущество здесь в том, что программисты приложений .NET теперь имеют единственный симметричный API-интерфейс для всех распространенных потребностей, появляющихся во время разработки графических пользовательских интерфейсов настольных приложений. Освоившись с функциональностью основных сборок WPF и грамматикой XAML, вы будете приятно удивлены, насколько быстро с их помощью можно создавать сложные пользовательские интерфейсы.

Обеспечение разделения обязанностей через XAML