程序的本质是“数据+算法”,或者说用算法来处理数据以期得到输出结果。在程序中,数据表现为各种各样的变量,算法则表现为各种各样的函数(操作符是函数的简记法)。
类的作用是把散落在程序中的变量和函数进行归档封装并控制它们的访问。被封装在类里的变量称为字段(Field),它表示的是类或实例的状态;被封装在类里的函数称为方法(Method),它表示类或实例的功能。
字段(Field)被封装在实例里,要么能被外界访问(非 Private修饰),要么不能(使用 Private 修饰),这种直接把数据暴露给外界的做法很不安全,很容易把错误的数值写入字段。为了解决此问题,.NET Framework 推出了属性(Property),这种 .NET Framework 属性又称为 CLR 属性。
属性是一种成员,它提供灵活的机制来读取、写入或计算私有字段的值。 属性可用作公共数据成员,但它们实际上是称为访问器的特殊方法。 这使得我们不仅可以轻松访问数据,还有助于提高方法的安全性和灵活性。具体使用如下:
private double _seconds; public double Hours { get { return _seconds / 3600; } set { if (value < 0 || value > 24) throw new ArgumentOutOfRangeException( $"{nameof(value)} must be between 0 and 24."); _seconds = value * 3600; } } 二、依赖属性(Dependency Property) 实例中每个 CLR 都包装着一个非静态的字段(或者说由一个非静态的字段在后台支持)。如果一个 TextBox 有 100 个属性,每个属性都包装着一个 4 byte 的字段,那如果程序运行创建 10000 个 TexBox 时,属性将占用 100*4**10000≈3.8M 的内存。在这 100 个属性中,最常用的是 Text 属性,这意味着大多数的内存都会被浪费掉。为了解决此问题,WPF 推出了依赖属性。
依赖属性(Dependency Property),就是一种可以自己没有值,但能通过 Binding 从数据源获得值(依赖在别人身上)的属性。拥有依赖属性的对象被称为“依赖对象”。
WPF 中允许对象在被创建的时候并不包含用于存储数据的空间(即字段所占用的空间)、只保留在需要用到数据时能够获得默认值、借用其他对象数据或实时分配空间的能力——这种对象被称为“依赖对象(Dependency Object)”,这种实时获取数据的能力依靠依赖属性(Dependency Property)来实现。
WPF 中,必须使用依赖对象作为依赖属性的宿主,使二者结合起来,才能形成完整的 Binding 目标被数据所驱动。依赖对象的概念由 DependencyObject 类实现,依赖属性的概念由 DependencyProperty 类实现。DependencyObject 类具有 GetValue 和 SetValue 两个方法。具体实现一个依赖属性如下图所示(在 Visual Studio 中可以使用 “propdp” 按 Tab 键快捷生成):
public class StudentObject : DependencyObject { // CLR包装 public int MyProperty { get { return (int)GetValue(MyPropertyProperty); } set { SetValue(MyPropertyProperty, value); } } // Using a DependencyProperty as the backing store for MyProperty. This enables animation, styling, binding, etc... public static readonly DependencyProperty MyPropertyProperty = DependencyProperty.Register("MyProperty", typeof(int), typeof(StudentObject), new PropertyMetadata(0)); } WPF 中控件的属性大多数都为依赖属性,例如,Window 窗体的Title 属性,我们查看代码后如下:
/// <summary>获取或设置窗口的标题。</summary> /// <returns> /// 一个 <see cref="T:System.String" /> ,其中包含窗口的标题。 /// </returns> [Localizability(LocalizationCategory.Title)] public string Title { get { this.VerifyContextAndObjectState(); return (string) this.GetValue(Window.TitleProperty); } set { this.VerifyContextAndObjectState(); this.SetValue(Window.TitleProperty, (object) value); } } WPF 中控件的继承关系: Control -----> FrameworkElement -----> UIElment -----> Visual -----> DependencyObject 。即 WPF 中所有 UI 控件都是依赖对象,UI 控件的大多数属性都已经依赖化了。
当我们为依赖属性添加 CLR 包装时,就相当于为依赖对象准备了暴露数据的 Binding Path,即该依赖对象具备扮演数据源(Source)和数据目标(Target)的能力。该依赖对象虽然没有实现 INotifyPropertyChanged 接口,但当属性的值发生改变的时候与之关联的 Binding 对象依然可以得到通知,依赖属性默认带有这样的功能,具体如下:
我们声明一个自定义控件,控件的依赖属性为 DisplayText:
public class MorTextBox : TextBox { public string DipalyText { get { return (string)GetValue(DipalyTextProperty); } set { SetValue(DipalyTextProperty, value); } } // Using a DependencyProperty as the backing store for MyProperty. This enables animation, styling, binding, etc... public static readonly DependencyProperty DipalyTextProperty = DependencyProperty.Register("DipalyText", typeof(string), typeof(MorTextBox), new PropertyMetadata("")); public new BindingExpressionBase SetBinding(DependencyProperty dp, BindingBase binding) { return BindingOperations.SetBinding(this, dp, binding); } }