为你解惑之WPF经典9问详解

为你解惑之WPF经典9问详解

第0问：能否简单介绍一下本文的结构？

本文解答了关于WPF的9个最常见的问题。从某种意义上讲，这两种技术是相互关联的：它们都是关于界面表现的技术，更进一步的，Silverlight是基于WPF的，是它的一个子集。不仅从理论上介绍了这两种技术，同时还提供了一些小的例子供大家参考。

第1问：我们已经有了GDI、GDI+和DirectX，为什么我们还需要WPF呢？

图1从User32到WPF的发展历程

首先，让我们来回顾一下微软的各种界面显示技术：

User32:它提供了最基本的Windows界面，包括按钮，编辑框和其他UI元素。但是，User32缺乏的是图形图像的绘制功能，无法对屏幕实现自定义的绘制。

GDI(Graphics device interface):-为了提供图形图像的绘制功能，微软在User32的基础上引入了GDI。GDI不仅提供了图形图像的绘制功能，同时还对硬件显示进行了更高层次的抽象。换句话说，它将硬件的复杂性封装在了GDI API 中，用户使用起来更加方便。

GDI+:顾名思义，GDI+是作为GDI的扩展而被引入到Windows中的。它提供了很多GDI所没有的扩展功能，例如对JPG和PNG图像格式支持，渐变阴影和抗锯齿等。无论是GDI还是GDI+，它们最大的局限就是不支持硬件加速，同时无法展现动画和3D图像。

提示:所谓硬件加速，就是使用硬件来执行某些功能，以替代使用软件在CPU 中执行的某些功能，因为直接使用硬件，这样可以显著地加快图形图像处理的速度。

DirectX:正如我们在上面所分析的那样，GDI及其扩展GDI+的一个最大问题就是不支持硬件加速和动画。这对于游戏开发者来说，是无法接受的。为了解决这个问题，微软开发了DirectX。DirectX能够很好的利用硬件加速，能够支持3D，全彩图像，流媒体等等，非常适合游戏工业等对图形图像处理要求比较高的领域。

WPF:微软已经有了这么多套关于显示技术的API，为什么还要多此一举，创建另外一套显示技术的API呢？通过对硬件加速的支持，DirectX已经有了很多非常棒的特性。微软想利用支持硬件加速的DirectX技术来开发UI元素，比如文本框，按钮，网格等等，所以他们又在DirectX的基础上开发了WPF。因为WPF 是在DirectX的基础上实现的，所以你不仅可以利用WPF创建简单的UI元素，还可以更进一步，开发特殊的UI元素，例如网格(Grid)，流文档(FlowDocument)和椭圆(Ellipse)等。

更进一步地，你还可以利用WPF创建动画。如果你在寻找用于创建轻量级动画(不是游戏中所使用的那种复杂三维动画)的技术方案，WPF将是一个不错的选择。你可以使用被称为XAML的XML文件来表现WPF。

图2WPF和DirectX的关系

简单的讲，WPF就是DirectX之上的一层包装。所以，我们可以这样定义WPF：

WPF是一套用于简便地构建动态用户界面的类的集合。这些类包括了一套新的界面控件。其中有些控件跟旧有的UI元素是相似的，例如标签，文本框和按钮等，而另外一些控件则是全新的，例如，网格(Grid)，流文档(FlowDocument)和椭圆(Ellipse)等。

第2问：WPF中的硬件加速是如何工作的？

正如我们在前文所介绍的那样，简而言之，硬件加速就是利用硬件来替代软件算法以充分利用硬件所固有的快速运算的特性。

WPF从以下三个层次上来利用硬件加速的特性：

图3WPF硬件加速的三个层次

WPF API首先检测你的硬件系统所支持的硬件加速的等级，比如显卡的显存大小，像素深度等等。基于你所使用的硬件，WPF将从以下三种渲染模式中的选择一种作为其渲染模式：

•第0级

如果你的显卡不支持硬件加速，WPF将采用第0级渲染模式。也就是说它将使用软件加速。这相当于使用低于7.0版本的DirectX。

•第1级

如果你的显卡部分地支持硬件加速，那么WPF将采用第1级渲染模式。这相当于使用版本号在7.0到9.0之间的DirectX。

•第2级

如果你的显卡完全支持硬件加速，那么WPF将采用第2级渲染模式。这相当于使用版本号等于或者大于9.0的DirectX。

第3问：这是否意味着WPF将取代DirectX？

不，WPF并不会取代DirectX。DirectX将继续用于创建顶级的三维游戏。DirectX的视频性能在很多时候还是高于WPF API的。当用于游戏开发的时候，

从性能的角度考虑，我们总是会选择DirectX，而不是WPF。WPF并不是设计游戏的最佳方案，当然，你可以用WPF来实现一个简单的俄罗斯方块游戏，但是对于一些需要很多动画的三维游戏，WPF就显得力不从心了。

我们只需要记住一点：WPF是Windows窗体的替代者，而不是DirectX的掘墓人。

第4问：那么，如何更加准确地定义WPF呢？

WPF(Windows Presentation Framework)是一套全新的用于Windows的显示子系统。WPF拥有一个二维和三维图形引擎。它拥有以下这些特性：

•Windows界面

WPF支持所有通用的Windows控件，例如按钮，复选框，滑动条等等。无论其界面使用哪种样式，WPF应用程序都可以通过面板进行基本布局。一个面板通常包含多个控件，这些由WPF提供的控件包括按钮、文本框、组合框、菜单以及其他对象。这些控件如何放置取决于你所选择的面板类型。例如，网格(Grid)允许将控件放在指定的网格上，而画布(Canvas)则允许开发人员将控件放在其界限范围内的任何位置。在GUI中，通常用户触发的事件由应用程序中的不同控件和其他类进行捕获和处理。在WPF中，我们还可以将样式和模板应用到控件组，这样就可以非常容易使应用程序具有一致的外观。

•对文档的支持

WPF应用程序可以使用XAML的FixedDocument标记来显示XPS文档。也可以使用FlowDocument标记来显示流文档。流文档与传统的屏幕文档类似，能够让用户滚动浏览其内容。另外，开发人员通过设置此标记的不同属性，可以使文档更适应其环境。例如，文档可以每次显示一页，这样读者就不必上下滚动页面了。WPF还能够根据显示文档的窗口大小来自动确定应该把文档拆分成多少列。其目的是尽量提高屏幕上文档的可读性。

•对图形的支持

WPF还支持创建二维和三维矢量图形。对于二维图形，WPF可提供标准抽象，例如形状、画笔和绘图笔，同时还允许三维图形定义模型，以用于指定光线和摄像机位置信息。与早期技术（例如Windows Forms需要依赖于GDI+才能绘制图形）不同的是，WPF图形并不是使用开发人员所必须了解的单独一组概念来进行分区的。相反，用于图形的XAML元素能够与那些用户界面其他方面的元素自然组合。按钮可带有图形内容，文本和图形可以组合等。

•对图像的支持

使用XAML的图像标记，WPF应用程序可以显示不同格式的图形，包括JPEG、GIF以及其他格式。WPF依靠Windows Imaging Component(WIC)为编解码器以及显示和存储图像的软件提供标准框架。在WPF中，通常图像元素可以与其他元素组合，能够让按钮显示图像而不是简单的文本标签。