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2015-05-26

Windows 10 UWP 1 of N : New Technology choose, New controls and XAML Performance

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  • 2021-04-30

Windows 10 UWP 1 of N : New Technology choose, New controls and XAML Performance

今年Build 2015宣布新版本的UAP也就是UWP( Universal Windows App )！所謂的UWP到底是甚麼東西呢！？

以下的圖片來說明UAP和UWP的差異。

WP_20150520_00_41_13_Rich

 

在8.1的時候並沒有所謂的Bridging technologies，現在MSFT以各個技術特性來開發對應的language或平台轉換到Windows 10 的UWP系統。

1. SplitView Control

大俠愛吃漢堡包！這個Control能夠符合MSFT的Navigation design pattern. 基本上就是一個Pane配合一個Content的形式呈現的Control，這個控制項繼承自Control屬於Panel的一種。


  <SplitView.Pane>
    singleObject
  </SplitView.Pane
</SplitView>

有以下重點屬性

Properties Type Description
CompactPanelLength Double Width of Compact mode value
Content UIElemnt Main Panel of SplitView
DisplayMode Enum SplitViewDisplayMode
Overlay, Inline, CompactOverlay, CompactInline
IsPaneOpen Boolean Get where the pane is open or not.
OpenPaneLength Double When pane is open width.
Pane UIElemnt pane for splitview
PanePlacement Enum SplitViewPanePlacement
Left, Right		 

        <Grid.RowDefinitions>
            <RowDefinition Height="50"/>
            <RowDefinition Height="*"/>
        </Grid.RowDefinitions>
        <ToggleButton x:Name="toggleBtn" Grid.Row="0">
            <FontIcon FontFamily="Segoe MDL2 Assets" Glyph="U+E700"/>
        </ToggleButton>
        <SplitView Grid.Row="1" PanePlacement="Left" 
                   IsPaneOpen="{Binding ElementName=toggleBtn, Path=IsChecked}" 
                   OpenPaneLength="{StaticResource HambergerOpen}" 
                   CompactPaneLength="{StaticResource HambergerCompact}" 
                   DisplayMode="CompactInline">
            <SplitView.Pane>
                <ListView>
                    
                </ListView>
            </SplitView.Pane>
            <SplitView.Content>
                <Grid>
                    
                </Grid>
            </SplitView.Content>
        </SplitView>
    </Grid>

如上範例就是使用ToggleButton開啟／關閉SplitView的Pane！而Pane包含個ListView，點選該Item就可以實作SplitView的Content的內容！

 

2. VSM trigger ( Visual States Manager trigger )

Visual Status manager 是在WPF就出現的玩意～用處是把視覺特效可以直接寫在XAML上，當然用Blend更能加快開發視覺特效。

常見的VSM如下


            <VisualStateGroup>
                <VisualState x:Name="MapControlView">
                    <Storyboard>
                        <ObjectAnimationUsingKeyFrames Storyboard.TargetName="MapControl" Storyboard.TargetProperty="Visibility">
                            <DiscreteObjectKeyFrame KeyTime="0" Value="Visible"/>
                        </ObjectAnimationUsingKeyFrames>
                        <ObjectAnimationUsingKeyFrames Storyboard.TargetName="ListViewModeGrid" Storyboard.TargetProperty="Visibility">
                            <DiscreteObjectKeyFrame KeyTime="0" Value="Collapsed"/>
                        </ObjectAnimationUsingKeyFrames>
                        <ObjectAnimationUsingKeyFrames Storyboard.TargetName="AreaCbx" Storyboard.TargetProperty="Visibility">
                            <DiscreteObjectKeyFrame KeyTime="0" Value="Collapsed"/>
                        </ObjectAnimationUsingKeyFrames>
                        <ObjectAnimationUsingKeyFrames Storyboard.TargetName="TypeCbx" Storyboard.TargetProperty="Visibility">
                            <DiscreteObjectKeyFrame KeyTime="0" Value="Collapsed"/>
                        </ObjectAnimationUsingKeyFrames>
                    </Storyboard>
                </VisualState>
                <VisualState x:Name="ListControlView">
                    <Storyboard>
                        <ObjectAnimationUsingKeyFrames Storyboard.TargetName="MapControl" Storyboard.TargetProperty="Visibility">
                            <DiscreteObjectKeyFrame KeyTime="0" Value="Collapsed"/>
                        </ObjectAnimationUsingKeyFrames>
                        <ObjectAnimationUsingKeyFrames Storyboard.TargetName="ListViewModeGrid" Storyboard.TargetProperty="Visibility">
                            <DiscreteObjectKeyFrame KeyTime="0" Value="Visible"/>
                        </ObjectAnimationUsingKeyFrames>
                        <ObjectAnimationUsingKeyFrames Storyboard.TargetName="AreaCbx" Storyboard.TargetProperty="Visibility">
                            <DiscreteObjectKeyFrame KeyTime="0" Value="Collapsed"/>
                        </ObjectAnimationUsingKeyFrames>
                        <ObjectAnimationUsingKeyFrames Storyboard.TargetName="TypeCbx" Storyboard.TargetProperty="Visibility">
                            <DiscreteObjectKeyFrame KeyTime="0" Value="Collapsed"/>
                        </ObjectAnimationUsingKeyFrames>
                    </Storyboard>
                </VisualState>
                <VisualState x:Name="ListControlSearchView">
                    <Storyboard>
                        <ObjectAnimationUsingKeyFrames Storyboard.TargetName="MapControl" Storyboard.TargetProperty="Visibility">
                            <DiscreteObjectKeyFrame KeyTime="0" Value="Collapsed"/>
                        </ObjectAnimationUsingKeyFrames>
                        <ObjectAnimationUsingKeyFrames Storyboard.TargetName="ListViewModeGrid" Storyboard.TargetProperty="Visibility">
                            <DiscreteObjectKeyFrame KeyTime="0" Value="Visible"/>
                        </ObjectAnimationUsingKeyFrames>
                        <ObjectAnimationUsingKeyFrames Storyboard.TargetName="AreaCbx" Storyboard.TargetProperty="Visibility">
                            <DiscreteObjectKeyFrame KeyTime="0" Value="Visible"/>
                        </ObjectAnimationUsingKeyFrames>
                        <ObjectAnimationUsingKeyFrames Storyboard.TargetName="TypeCbx" Storyboard.TargetProperty="Visibility">
                            <DiscreteObjectKeyFrame KeyTime="0" Value="Visible"/>
                        </ObjectAnimationUsingKeyFrames>
                    </Storyboard>
                </VisualState>
            </VisualStateGroup>
        </VisualStateManager.VisualStateGroups>

簡單來說就是可以做多個State使用Storyboard包起來！ 然後再C#的程式碼


 

可以直接呼叫VSM並使用GoToState來切換在XAML上寫好的VisualState！在Build上介紹了Setter這個寫法可以直接切換藉由StateTrigger如下所示


        <Grid.RowDefinitions>
            <RowDefinition Height="Auto"/>
            <RowDefinition Height="*"/>
        </Grid.RowDefinitions>
        
        <Rectangle x:Name="Rec1" Width="80" Height="80" Fill="Green"/>
        
        <VisualStateManager.VisualStateGroups>
            <VisualStateGroup x:Name="WindowsSizeStates">
                <VisualState x:Name="WidState">
                    <VisualState.StateTriggers>
                        <AdaptiveTrigger MinWindowWidth="720"/>
                    </VisualState.StateTriggers>
                    <VisualState.Setters>
                        <Setter Target="Rec1.Fill" Value="Red"/>
                    </VisualState.Setters>
                </VisualState>
            </VisualStateGroup>
        </VisualStateManager.VisualStateGroups>
    </Grid>

使用AdaptiveTrigger就可以抓到目前Frame的Size藉此來變更UI的Property，在720的寬度以下時將會把Rectangle的Fill調整成Red。

AdaptiveTrigger是一個非常好用的XAML VSM功能！完全不需要在C#寫上Event去抓取Size的變更。

 

說到Trigger就一定想要自己客製化Trigger！只需要實作Class並繼承StateTriggerBase就可以！步驟如下

1. 實作Class並繼承StateTriggerBase

2. 將想要的行為加上EventHanddler並設定好條件

3. 條件成立時呼叫 SetActive ( Condiction )就可以將該Trigger觸發了

 

MainPage的XAML


    x:Name="rootFrame"
    x:Class="App1.MainPage"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    xmlns:local="using:App1"
    xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
    xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
    xmlns:triggers="using:App1.Triggers"
    mc:Ignorable="d">
    
    <Grid Background="Black" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center">
        <Grid.RowDefinitions>
            <RowDefinition Height="Auto"/>
            <RowDefinition Height="*"/>
        </Grid.RowDefinitions>
        
        <Rectangle x:Name="Rec1" Width="80" Height="80" Fill="Green"/>
        
        <VisualStateManager.VisualStateGroups>
            <VisualStateGroup x:Name="WindowsSizeStates">
                <VisualState x:Name="CustomState">
                    <VisualState.StateTriggers>
                        <triggers:PressTrigger targetElement="{x:Bind Rec1}" windowsWidth="400"/>
                    </VisualState.StateTriggers>
                    <VisualState.Setters>
                        <Setter Target="Rec1.Fill" Value="White"/>
                    </VisualState.Setters>
                </VisualState>
            </VisualStateGroup>
        </VisualStateManager.VisualStateGroups>
    </Grid>
</Page>

實作的Trigger


using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using Windows.UI.Xaml;
using Windows.UI.Xaml.Input;

namespace App1.Triggers
{
    public class PressTrigger : StateTriggerBase
    {
        private double _windowsWidth;
        public double windowsWidth
        {
            get { return _windowsWidth; }
            set { _windowsWidth = value; }
        }

        private FrameworkElement _targetElement;
        public FrameworkElement targetElement
        {
            get { return _targetElement; }
            set
            {
                _targetElement = value;
                targetElement.AddHandler(UIElement.PointerPressedEvent, new PointerEventHandler(EventHandler), true);
            }
        }

        private void EventHandler(object sender, PointerRoutedEventArgs e)
        {
            SetActive(Window.Current.CoreWindow.Bounds.Width > _windowsWidth);
        }
    }
}

當視窗大小大於所設定的windowsWidth並PressDown該UIElement就會觸發該Trigger

 

3. RelativePanel

沒錯！這個新的Panel就像是在Android有的相對式容器～這個Layout有以下幾個重點屬性

Attach properties Type Value

RelativePanel.AlignLeftWithPanel

 Boolean

True or False

RelativePanel.AlignRightWithPanel

Boolean

True or False

RelativePanel.AlignTopWithPanel

Boolean

True or False

RelativePanel.AlignBottomWithPanel

Boolean

True or False

RelativePanel.AlignHorizontalCenterWithPanel

Boolean

True or False

RelativePanel.AlignVerticalCenterWithPanel

Boolean

True or False

Above

Element

  

Below

Element

  

LeftOf

Element

  

RightOf

Element

  

 

簡單來說這個新的容器就是能讓Layout更加簡易化（ 依然是要看Code怎麼寫～LOL ）

 


    <TextBox x:Name="textBox1" RelativePanel.AlignLeftWithPanel="True"/>
    <Button Content="Submit" RelativePanel.Below="textBox1"/>
</RelativePanel>

 

UWP 效能調整重點！Top 10 Performance！ used by internal MS teams

1. Embrace the Zen of Performance

The fastest code is the code you don`t run!

也就是功能最小化，把最主要的核心完成就好！比如說Calendar（行事曆），這支APP就只是用來看日期相關的資訊！比如家人的生日、明日的行程！簡而言之越多的功能就是越差的效能！

2. Define the problem and set a target

定義效能調教點以及調整目標！

問題

目標

APP啟動速度太慢

給予量化的標準，如3秒內啟動APP

在手機上無法開啟（記憶體使用太多）

給予量化的標準降低在手機上的記憶體使用量，使用APP的記憶體最多60Mb

3. Convert to a Universal Windows app

從Store APP或Phone App轉換成UWP！因為UWP有很多新的API來輔助開發人員更加調整效能，如XMAL語法有 x:Bind…等其他語法。

4. Profile your application

Visual Studio 2015 有新版本的Performance tool用來分析效能！

5. Defer work on startup

簡單來說就是在初始化App的時候實作載入畫面的資訊，以及資料載入順序調整！ExtensionSplashScreen的實作以及資料載入的優先順序。

6. Reduce number of elements

減少使用的element！參考Guildline來說就是避免使用不需要的style以及template。

之前在8.1的時候有ContainerContentChanging 來分段式的載入資料！而在UWP則是使用x : DeferLoadStrategy 達到分段載入，但不同的是ContainerContentChanging 是個Event用在ListViewBase( ListView/GridView )上面；x : DeferLoadStrategy則是將一個大的Visual Tree 不先初始化在XAML上。

x : DeferLoadStrategy 使用FindName("Put Element Name Here")的方式讓該Control再呼叫FindName的時候再進行載入的動作！

7. Use virtualization

在ListViewBase的物件（ListView/GridView）可以使用虛擬化的方式讓Item更快便render。

8. Optimize databinding

簡易化DataTemplates使用越少的elements越快！配合x:Bind在DataBinding上！x : Bind使在Compiled期間就可以產生出來的！

特色如下：1. 強型別！2. 具可除錯性！3. 最佳化初始化以及記憶體配置！...等

附加性最佳化

  • 使用 x : Phase
  • 使用 ContainerContentChanging 事件

9. Optimize your images

減少使用的Image的Height和Width！如果不行就使用DecodePixelHeight 和 DecodePixelWidth

10. Optimize text rendering

Windows 10 text redering 50% faster！（預設值）

在App.xaml.cs中 OnLaunched有這麼一行Code


 

這行將會把文字的Foreground調整成Green讓視覺上可以直接看出哪邊的UIElement的Text無法被效能監控。

 

但是使用如下的功能將會關閉加速render的功能！

1.  CharaterSpacing

2. Typogrphy

3. LineStackingStregy = BaseliuneToBaseline/MaxHeight

4. IsTextSelectionEnabled = true

 

 

***以上Code以及說明都有可能隨者Windows 10 的版本有所調整！***

 

參考資料

 

Build 2015 2-629 What`s New in XAML for Universal Windows Apps

 

Build 2015 3-698 XAML Performance: Techniques for Maximizing Universal Windows App Experiences Built With XAML

 

下次再分享Windows 10 的新技術拉～

 

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