WPF-opetusohjelma aloittelijoille

Mikä on WPF?

WPF on puitteet rakentamiselle Windows sovelluksia, joiden avulla kehittäjät voivat luoda rikkaita käyttöliittymiä 3D-animaatioilla ja rikkailla väreillä käyttämällä vähemmän koodin monimutkaisuutta. Se on vektoripohjainen renderöintimoottori, joka hyödyntää nykyaikaisten näytönohjainten laitteistokiihdytystä, mikä tekee käyttöliittymästä nopeamman ja erittäin skaalautuvan. WPF on lyhenne sanoista Windows esittely Foundation.

WPF:ää voidaan pitää WinFormsista kehittyneenä versiona. Se tarjoaa helppokäyttöisen graafisen näyttöjärjestelmän Windows ja tarjoaa selkeän eron käyttöliittymän ja liiketoimintalogiikan välille.

WPF-sovellukset otetaan tyypillisesti käyttöön erillisinä työpöytäohjelmina, ja niitä voidaan myös isännöidä upotettuina objekteina muissa sovelluksissa.

Miksi WPF?

WPF-alustan käytölle on monia syitä. Joitakin merkittävimpiä ovat:

• Ihanteellinen alusta käytettäväksi, jos haluat käsitellä erilaisia ​​​​mediatyyppejä
• WPF:n avulla voit luoda oman käyttöliittymän. Se auttaa myös silloin, kun sinun on ladattava osa käyttöliittymästä tai haluat sitoa XML-tietoja.
• Sen avulla voit hyödyntää suurta .NET-luokkakirjastoa sellaisena kuin se on rakennettu .NET-tekniikkaa
• Resoluutioriippumattomuus, joten WPF:llä kehitetyt sovellukset voivat toimia pienillä tablettinäytöillä tai 20-tuumaisella näytöllä
• WPF perustuu DirectX:ään WinAPI:n sijaan. Se käyttää asiakastietokoneen grafiikkajärjestelmää, mikä tarjoaa paremman graafisen renderöintitehon.
• Tukee työnkulkudokumenttimallia, joka mahdollistaa "työpöytäjulkaisun" laatuisen asettelun
• Ulkonäkö ja käyttäytyminen ovat löyhästi kytköksissä toisiinsa. Tämä mahdollistaa suunnittelijoiden ja kehittäjien työskentelyn kahden erillisen mallin parissa.
• WPF-kehyksessä voit suunnitella työkaluja graafisesti käyttämällä yksinkertaisia ​​XML-dokumentteja koodin jäsentämisen sijaan.
• Voit käyttää laitteistokiihdytystä graafisen käyttöliittymän piirtämiseen suorituskyvyn parantamiseksi

Seuraavaksi katsotaan, miten viitekehys on kehittynyt ajan myötä.

WPF:n historia

Windows 1.0 oli ensimmäinen GUI-ympäristö MicrosoftSe toimi kerroksena DOS:n päällä ja luotti GDI- ja USER-järjestelmiin grafiikan ja käyttöliittymän osalta.

DirectX esiteltiin vuonna 1995 tehokkaana näytönohjaimena, joka oli tarkoitettu peleihin ja muihin grafiikkaan liittyviin ympäristöihin. Vuosien varrella siitä julkaistiin useita versioita, ja DirectX 9 tarjosi kirjaston, jota voitiin käyttää hallitun .NET-koodin kanssa.

WPF versio	Julkaisuvuosi	.Net-versio	Visual Studio versio	Ominaisuudet
3.0	2006	3.0	N / A	Alkuperäinen julkaisu. WPF-kehitys voidaan kuitenkin tehdä VS 2005:llä.
3.5	2007	3.5	US 2008	Muutoksia ja parannuksia: Sovellusmalli, sidonta, ohjausobjektit, dokumentit, merkinnät ja 3D-käyttöliittymäelementit.
3.5 SP1	2008	3.5 SP1	N / A	Alkuperäinen aloitusnäytön tuki. Uusi verkkoselaimen ohjaus, DirectX pixel shader -tuki.
4.0	2010	4.0	US 2010	Uudet ohjausobjektit: Kalenteri, DataGrid, DatePicker. Monikosketuksen ja manipuloinnin tuki.
4.5	2012	4.5	US 2012	Nopeampi käynnistys, parempi suorituskyky suuria tietojoukkoja näytettäessä. Uusi valintanauhan ohjausobjekti ja INotifyDataErrorInfo-käyttöliittymä tietojen validointia varten.
4.5.1	2013	4.5.1	US 2013	Pieniä suorituskyvyn ja luotettavuuden parannuksia.
4.5.2	2014	4.5.2	NA	Ei suuria muutoksia
4.6	2015	4.6	US 2015	Läpinäkyvä lastenikkunatuki HDPI- ja Touch-parannuksia
4.8	2019	4.8	US 2019	Viimeinen merkittävä .NET Framework -julkaisu, joka sisältää korjauksia korkeaan DPI-tarkkuuteen ja helppokäyttöisyyden parannuksia.
.NET Core 3.0 ja uudemmat	2019 läsnä	.NET Core 3.0:sta .NET 10:een	VS 2019/2022	WPF:stä tulee avoimen lähdekoodin ja se toimitetaan modernin .NET:n kanssa (sovellukset pysyvät Windows-vain).

WPF:ää ei enää versioida erillään .NET:stä. Vuodesta 2019 lähtien se on toimitettu modernin .NET-alustan avoimen lähdekoodin komponenttina, ja nykyinen versio sisältyy .NET 10:een, joka julkaistiin marraskuussa 2025 pitkäaikaisen tuen (LTS) versiona.

WPF:n ominaisuudet

Alla oleva kaavio ryhmittelee WPF:n tärkeimmät ominaisuudet, jotka on lueteltu yksityiskohtaisesti sen jälkeen.

• Asiakirjat ja tulostus
• Turvallisuus, saavutettavuus ja lokalisointi
• Tarjoaa yhteentoimivuuden kanssa Windows Lomakkeiden säätimet
• Direct3D:tä käytetään graafisissa sovelluksissa, joissa suorituskyky on tärkeää
• Käyttää näytönohjaimen laitteistoa renderöimiseen
• Vektoripohjaisten grafiikoiden avulla voit skaalata sovellustasi laadun heikkenemättä
• WPF tukee liukulukujen loogista pikselijärjestelmää ja 32-bittistä ARGB-väriä
• Määritä tyylit ja ohjausmallit uudelleen
• Kansainvälisten fonttien rakentaminen yhdistelmäfonteista
• WPF-tekstin renderöinti hyödyntää ClearType-tekniikkaa
• Mahdollistaa videomuistissa olevan esirenderoidun tekstin välimuistitekniikan käytön
• Resurssipohjainen lähestymistapa jokaiseen hallintaan
• WPF alustaa ja hallitsee esitysajastimet
• Myös videon ja animaation suhdetta tuetaan
• WPF:ssä tyyli on joukko ominaisuuksia, joita tulisi soveltaa visuaaliseen renderöintiin käytettävään sisältöön.
• WPF-mallit auttavat sinua muuttamaan dokumenttisi käyttöliittymää
• Komennot ovat vatsalihaksiatract ja tapahtumien löyhästi kytköksissä oleva versio
• WPF-tuki komentoille vähentää kirjoitettavan koodin määrää

Seuraavaksi tässä WPF:ssä C# opetusohjelma, opimme WPF-ydintyypeistä ja infrastruktuurista.

WPF-ydintyypit ja -infrastruktuurit

WPF-luokat on jaettu neljään eri tyyppiin:

• UIElement
• FrameworkElement
• Sisältöelementti
• FrameworkContentElement

Näitä luokkia kutsutaan peruselementtiluokiksi. Ne tarjoavat pohjan käyttöliittymien luomismallille.

WPF-käyttöliittymät koostuvat elementeistä, jotka on koottu puurakenteeksi, jota kutsutaan elementtipuuksi. Elementtipuu on intuitiivinen tapa suunnitella käyttöliittymiä, ja se on rakenne, jonka kautta saat tehokkaita käyttöliittymäpalveluita.

XAML

Extensible Application Markup Language eli XAML (lausutaan ”zammel”) on deklaratiivinen tapa määritellä käyttöliittymiä.

Tässä on yksinkertaisen painikkeen XAML-määritelmä:

<Button
FontSize="16"
HorizontalAlignment="Center"
VerticalAlignment="Center"
>
Say Hello Guru99</Button>

XAML-kielen käytön edut:

• XAML erottaa käyttöliittymän ulkoasun taustalogiikasta
• XAML on helpoin tapa edustaa käyttöliittymiä
• XAML toimii tehokkaasti suunnittelutyökalujen kanssa

Hallintalaitteet

WPF-kehys tukee monia hyödyllisiä kontrolleja, kuten:

• Muokkaussäätimet, kuten tekstiBox, TarkistaaBox, Radiopainike
• Luettelon säätimet, kuten ListBox, ListView, TreeView
• Käyttäjätiedot, kuten Label, WPF ProgressBar, ToolTip
• Toiminnot, kuten valikko, painike ja työkalupalkki
• Ulkoasut, kuten Border, WPF Image ja Viewbox
• Yleisiä valintaikkunoita, kuten OpenFileDialog ja PrintDialog
• Säiliöt, kuten TabControl, ScrollBar ja GroupBox
• Asettelut, kuten DockPanel, StackPanel ja Grid
• Navigointi, kuten kehys ja hyperlinkki

Ohjainten ulkonäköä voidaan mukauttaa tyyleillä ja malleilla ilman ohjelmointia. Voit myös luoda mukautetun ohjausobjektin johtamalla uuden luokan sopivasta perusluokasta.

Esiintyminen

WPF tarjoaa ominaisuuden sovelluksesi ulkoasun mukauttamiseen. Sen avulla voit asettaa objekteja ja arvoja esimerkiksi fonteille, taustoille jne.

Tyylit-ominaisuuden avulla voit standardoida koko tuotteen tietyn ulkoasun. Sen avulla voit korvata oletusulkoasun säilyttäen sen oletuskäyttäytymisen.

Tietomallin avulla voit hallita sidotun datan oletusvisualisointia. Teemojen avulla voit helposti ottaa käyttöön käyttöjärjestelmän visuaalisia tyylejä.

Asettelu ja paneelit

Asettelu auttaa sinua sijoittamaan ja mitoittamaan ohjausobjekteja oikein. Se on osa esityksen laatimista käyttäjälle. WPF-kehys helpottaa asetteluprosessia ja tarjoaa käyttöliittymän ulkoasun paremman mukautuvuuden.

Asetteluinfrastruktuuria tarjoaa viisi pääluokkaa: 1) StackPanel, 2) DockPanel, 3) WrapPanel, 4) Grid ja 5) Canvas

grafiikka

WPF tarjoaa parannetun grafiikkajärjestelmän:

• WPF käyttää laitteesta riippumattomia yksiköitä, mikä mahdollistaa resoluution ja laitteen riippumattomuuden. Jokainen laitteesta riippumaton pikseli skaalautuu automaattisesti järjestelmän pistemäärän tuumalla -asetuksen mukaan.
• WPF käyttää tuplaa floatin sijaan ja tukee laajempaa värivalikoimaa
• WPF-grafiikkamoottori on suunniteltu siten, että se voi hyödyntää grafiikkalaitteistoa, kun se on saatavilla

Asiakirjat ja tulostus

WPF-kehys tarjoaa kolmenlaisia ​​dokumentteja:

• Kiinteät asiakirjat: Tämäntyyppinen asiakirja tukee WY:täSIWYG esitys.
• Flow-asiakirjat: Voit säätää ja muokata sisältöä ajonaikaisten muuttujien, kuten ikkunan koon ja laitteen resoluution, perusteella.
• XPS-asiakirjat: Sivutettu esitys sähköisestä paperista XML-pohjaisessa muodossa. XPS on avoin, standardoitu asiakirjamuoto.

WPF mahdollistaa paremman tulostusjärjestelmän hallinnan, mukaan lukien etätulostuksen ja jonojen. Lisäksi XPS-dokumentteja voidaan tulostaa suoraan ilman niiden muuntamista tulostusmuotoon.

Kun rakennuspalikat on käsitelty, katsotaanpa, miten nämä osat sopivat yhteen sisäisesti.

WPF Archirakenne

WPF on osa .NET-kehystä. Se sisältää sekä hallittua että hallitsematonta koodia. WPF-arkkitehtuurin tärkeät osat on selitetty alla olevassa kuvassa:

WPF-arkkitehtuurin komponentit

• EsitysKehysAuttaa luomaan päätason elementtejä, kuten ohjaimia, tyylejä, asetteluja, ikkunoita jne.
• PresentationCoreSe sisältää perustyyppejä, kuten UIElement ja Visual, joista kaikki PresentationFramework.dll-tiedoston ohjausobjektit ja muodot on johdettu.
• CLR: Se tekee kehitysprosessista tuottavan tarjoamalla ominaisuuksia, kuten Muistinhallinta, virheenkäsittely jne.
• Milcore: Milcore on osa hallitsematonta koodia, joka tarjoaa tiiviin integraation DirectX:n kanssa.
• DirectX: Se on matalan tason API, joka renderöi WPF:n grafiikan. DirectX on vuorovaikutuksessa ajurien kanssa ja renderöi sisällön.
• Käyttäjä32: Se on ydin-API, jota monet ohjelmat käyttävät laajalti. Se hallitsee muistia ja prosessien erottelua. User32 auttaa sinua päättämään, mikä elementti sijoitetaan mihin näytöllä.
• Kernel: Syöte on peräisin signaalina ydintilan laiteajurista ja reititetään oikeaan prosessiin muodostamalla yhteys Windows ydin ja User32.

WPF-tietojen sidonta

Tietojen sidonta on yksi WPF:n tehokkaimmista käsitteistä. Sen sijaan, että kirjoitettaisiin koodia, joka kopioi arvoja manuaalisesti ohjausobjektien ja objektien välillä, XAML:ssä määritellään yhteys, ja WPF pitää molemmat osapuolet synkronoituna automaattisesti. Esimerkiksi:

<TextBox Text="{Binding Path=StudentName, Mode=TwoWay}" />

WPF tukee neljää sidontatilaa:

• Yksisuuntainen: Ohjausobjekti päivittyy, kun lähdetiedot muuttuvat
• Kaksisuuntainen: Muutokset virtaavat molempiin suuntiin ohjauksen ja lähteen välillä
• Kerran: Ohjaus lukee lähdearvon vain kerran latausaikana
• OneWayToSource: Ohjaus lähettää arvonsa lähteelle, ei koskaan päinvastoin

Datasidonta on myös MVVM (Model-View-ViewModel) -mallin moottori. MVVM on yleisin arkkitehtuuri ammattimaisissa WPF-sovelluksissa, koska se antaa näkymän pysyä XAML:ssä, kun taas logiikka sijaitsee testattavissa C#-luokissa.

💡 Vinkki: Toteuta INotifyPropertyChanged-rajapinta tietoluokissasi. Ilman sitä käyttöliittymä ei päivity, kun ominaisuuksien arvot muuttuvat koodissa.

WPF asennus

WPF:n asennusohjeet löytyvät tästä linkistä: https://www.guru99.com/download-install-visual-studio.html

Seuraavaksi tässä WPF-sovellusoppaassa rakennamme ensimmäisen WPF-sovelluksemme.

Kuinka luoda ensimmäinen WPF-sovellus?

Tässä WPF-esimerkissä kehitämme WPF-perussovelluksen. Aloitetaan siis yksinkertainen toteutus noudattamalla alla olevan WPF-sovellusesimerkin ohjeita.

Vaihe 1) Valitse Visual Studiossa Tiedosto > Uusi > Projekti.

Vaihe 2) Uudessa projektiikkunassa

1. Valitse WPF-sovellus
2. Kirjoita nimi muodossa "MyWPF"
3. OK

Vaihe 3) Visual Studio luo kaksi tiedostoa oletuksena

• XAML-tiedosto (MainWindow.xaml)
• CS-tiedosto (MainWindow.xaml.cs)

MainWindow.xaml on

1. Suunnitteluikkuna
2. XAML tiedosto

XAML-ikkunassa kirjoitetaan oletusarvoisesti seuraavat tagit:

Ruudukko on oletuksena ensimmäinen elementti.

MainWindow.xaml.cs sisältää XAML-suunnittelutiedostoa vastaavan koodin:

Vaihe 4) Työkalupakissa

1. Vedä tekstiäBox elementti suunnitteluikkunaan
2. TekstiBox tulee näkyviin suunnitteluikkunaan
3. Näet tekstille XAML-koodin.Box lisä-

Vaihe 5) Muuta tekstiksi ”Ensimmäinen WPF-ohjelma”.

Vaihe 6) Napsauta Käynnistä-painiketta

Vaihe 7) Näet ikkunan tulosteessa

Onnittelut! Olet suunnitellut ja luonut ensimmäisen WPF-sovelluksesi. Seuraavaksi tässä WPF aloittelijoille -opetusohjelmassa näemme eron WPF:n ja WinFormsin välillä.

WPF vs. WinForms

WPF	WinForms
Se on uudempi kehys, joten se on paremmin nykyisten standardien mukainen.	Se on vanhempi, joten se on enemmän testattu ja testattu.
Se on joustava ja ominaisuuksiltaan runsas. Voit suunnitella erittäin monipuolisia sovelluksia ilman koodausta tai ohjausobjektien ostamista.	Ei niin ominaisuuksiltaan rikas
3:n kehittäjätrd Osapuolikontrollit keskittyvät yhteensopivuuteen WPF:n kanssa, koska se on tulevaisuutta.	Voit ostaa tai saada ilmaiseksi monia kolmannen osapuolen ohjaimia.
XAML:n avulla voit luoda ja muokata graafista käyttöliittymääsi helposti. Se mahdollistaa työn jakamisen suunnittelijan (XAML) ja ohjelmoijan (C#, VB.NET jne.) kesken.	In Windows Lomakkeet, kaikki koodi on kirjoitettu yhteen paikkaan.
XAML-taidot siirtyvät suoraan uudempiin frameworkeihin, kuten WinUI 3:een, .NET MAUI:hin ja Avalonia UI:hin.	WinForms-taidot soveltuvat pääasiassa klassisiin Windows työpöytäkehitys.
WPF:n sisäinen ohjauspaketti on rajoitettu	Sisäänrakennetut ohjaimet ovat erittäin tehokkaita

WPF:llä rakennettujen sovellusten tyyppi

• WPF:ää käytetään itsenäisenä Windows työpöytäsovellukset, kuten yritystason työkalut, kojelaudat, kaupankäyntipäätteet ja suunnitteluohjelmistot
• Windows Lomakkeet ja WPF-sivut voivat olla rinnakkain samassa sovelluksessa
• Voit kehittää sivu-/ikkunanavigointityylisiä sovelluksia

WPF modernissa .NETissä

Microsoft avoimen lähdekoodin WPF joulukuussa 2018, ja .NET Core 3.0:sta (2019) lähtien viitekehys on toimitettu jokaisen modernin .NET-julkaisun mukana .NET 10:een asti. Sovelluksen siirtäminen moderniin .NET:iin nopeuttaa käynnistystä, yksinkertaistaa käyttöönottoa itsenäisen julkaisun ansiosta ja nopeuttaa pääsyä nykyisiin C#-kielen ominaisuuksiin, kun taas WPF-ohjelmointimalli pysyy samana.

WPF pysyy Windows-vain. Jos valitset työpöytäsovelluskehystä tänään, tämä vertailu auttaa:

Puitteet	Best For
WPF	Kypsä, ominaisuuksiltaan runsas Windows työpöytäsovellukset, joilla on valtava ekosysteemi
WindowsUI 3	Uudet sovellukset, jotka on suunnattu nykyaikaiselle Windows 11 ulkonäkö ja tuntuma
.NET MAUI	Eri alustojen sovellukset kattavat Windows, macOS, Androidja iOS

Koska WPF:ää ylläpidetään aktiivisesti ja se on syvästi integroitu yritysohjelmistoihin, sen oppiminen on käytännöllinen investointi. Kun olet tottunut näiden sovellusten rakentamiseen, kannattaa harjoitella yleisimpiä WPF-haastattelukysymykset lukitakseen käsitteitä, kuten XAML, datan sidonta ja visuaalinen puu.

UKK