[WPF][Silverlight] 你不能不了解的 DependencyProperty

2010-11-29

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C#
2013-07-14

在WPF和Silverlight出現之前，我們常常藉由在class中撰寫Property，來供class外部存取class中的變數；但是在WPF出現了之後，也帶出了DependencyProperty這個全新的玩意，它的運作機制和我們之前所熟悉的CLR Property(或稱.Net Proprety，之後本文中我們統一使用CLR Property這個名詞)可是有極大差異的....

在WPF和Silverlight出現之前，我們常常藉由在class中撰寫Property，來供class外部存取class中的變數；但是在WPF出現了之後，也帶出了DependencyProperty這個全新的玩意，它的運作機制和我們之前所熟悉的CLR Property(或稱.Net Proprety，之後本文中我們統一使用CLR Property這個名詞)可是有極大差異的，如果你對WPF或是Silverlight的程式開發有興趣，或者你正在從事這樣的工作的話，你不能不懂DependencyProperty。

讓我們來看看DependencyProperty和一般的CLR Property有什麼不一樣：

從程式的結構面來說，DependencyProperty只能被封裝在繼承DependencyObject的物件中，所以幾乎我們在WPF或是Silverlight中看得到的控制項都繼承了DependencyObject，而且DependencyProperty都是靜態屬性，光這點就和我們習慣的CLR Property差很多了吧!

而從功能和使用性來說，CLR Property通常只用來封裝我們不想直接公開的Field，並且透過get/set，來讓外部存取，但是DependencyProperty除了用來封裝資料之外，還有以下特性：

Property值的繼承：DependencyProperty的值是有繼承關係的，舉例來說，容器的DataContext也能被容器中的控制項存取到(但是並非所有DependencyProperty都會有繼承的機制在，因為會影響到效能)。

可以當作Resource使用: DependencyProperty可以簡單的透過XAML標籤被定義在 <Resources></Resources>區段中。例如：


<Grid>
    <Grid.Resources>
 
        <SolidColorBrush x:Key="MyBrush" Color="Black"/>
 
    </Grid.Resources>
 
    <Button Background="{DynamicResource MyBrush}" Content="I’m Black!" >
</Grid>

可以做為Style的成員：我們可以利用<Setter>這個Tag在Style中更改控制項的某個DependencyProperty值。例如：


<Style x:Key="BlackButtonStyle">
 
    <Setter Property="Control.Background" Value="Black"/>
 
</Style>
 
<Button Style="{StaticResource BlackButtonStyle}">I’m Black!</Button>

可以做為Template的成員：和Style類似，我們也能在Template中操作DependencyProperty。
可以做為動畫的成員之一：例如常見的DoubleAnimation就是去改變一個型別為double的DependencyProperty的值，達到動畫的效果。
資料驗證：我們可以在當DependencyProperty的值改變的時候，讓它觸發事件，進行資料的驗證。
DataBinding：之前在介紹DataBinding的時候有介紹到要做到DataBinding必需要控制項中有開放出DependencyProprety搭配INotifyPropertyChanged來進行binding。
CallBacks ：我們可以透過DependencyProperty的機制，輕易的做到當DependencyProperty的值改變的時候，就觸發事件，來做特定的工作。
Metadata overrides : 可以透過OverrideMetadata方法來改變原來定義好的行為，或是DependencyProprety的預設值。
對使用者介面設計師的親和支援: 如果DependencyProperty的型別是基礎型別的話，在Expression Blend中會自動的出現在Property視窗中供設計師直接修改裡面的值，而且如果有定義ValueChanged Callback的話，也會在設計介面中反映出來(這個在Silverlight 3.0版之前是一定得這樣做才行的，但是到4.0版之後，CLR Property也會出現在Property視窗中)。
節省資源、提升效能：前面講過，DependencyProperty都是靜態屬性，假如有一個class中擁有100個CLR Property，那每產生一個該class的實體，記憶體就得分配位置給那100個Property使用，但是DependencyProperty則不然，當該DependencyProperty沒被使用到的時候，是不會佔用到記憶體空間的。
不改變使用習慣：DependencyProperty在使用方面上，跟之前的CLR Property幾乎是一模一樣的，都是透過get/set來控制存取，不過在定義時就有比較大一點的差異。

講了一堆，再來講講怎麼實作DependencyProperty吧!!
通常DependencyProperty最基礎的結構如下(以Silverlight為例)：


public static readonly DependencyProperty MyNumberProperty = DependencyProperty.Register( "MyNumber" , typeof( int ) , typeof( MyUserControl ) , null );
 
public int MyNumber
{
 
    get
    {
 
        return ( int ) this.GetValue( MyNumberProperty );
 
    }
 
    set
    {
 
        this.SetValue( MyNumberProperty , value );
 
    }
 
}

從上例中我們就可以看出DependencyProperty和傳統的CLR Property在實作上的差異了吧!
首先，DependencyProperty必需是一個public static readonly的DependencyProperty型別物件，而且是透過DependencyProperty.Register()這個方法來建立。
Register這個方法需傳入四個參數，
第一個是該DependencyProperty所對應到的CLR Property名稱(我們在下面也定義了一個CLR Property，請注意，是名稱，所以該值為字串)。
第二個參數是該DependencyProperty值的型別(必需跟對應的CLR Property型別一致)。
第三個是該DependencyProperty要被註冊的宿主的型別(該型別必需繼承DependencyObject)。
最後則是DependencyProperty的MetaData(在Silverlight中，若不需要MetaData，可將該參數設為null；而在WPF中則是有多載的方法，可以直接省略該參數)。

而下面的CLR Property也有不一樣的地方，得透過DependencyObject的GetValue和SetValue兩個Method來存取DependencyProperty的值。

到這邊，應該就又有人要舉手發問了：「說好的其他優點呢?現在看起來只是寫起來更麻煩而已啊!!說好的預設值和Callback那些呢??」別急~別急!!接下來才是關鍵(建議大家先讓自己清醒一點再看下去)，預設值和Callback都可以透過PropertyMetadata設定，那PropertyMetadata該怎麼用呢?PropertyMetadata有多重建構子，大家可以參考MSDN：WPF的PropertyMetadata、Dependency Property Callbacks and Validation和Silverlight的PropertyMetadata (使用WPF的人還是比較幸福啊，還能在PropertyMetadata裡面做到資料的驗證，Silverlight的話就得多花一點工了)。
所以綜合一下，如果我們想要替DependencyProperty加上預設值，並且當值改變的時候會觸發事件的話，我們可以把上面的程式改成這樣：


public static readonly DependencyProperty MyNumberProperty = DependencyProperty.Register( "MyNumber" , typeof( int ) , typeof( MyUserControl ) , 
    new PropertyMetadata( 3 , MyNumberPropertyChanged ) );
 
public int MyNumber
{
    get
    {
        return ( int ) this.GetValue( MyNumberProperty );
    }
    set
    {
        this.SetValue( MyNumberProperty , value );
    }
}
 
private static void MyNumberPropertyChanged( DependencyObject obj , DependencyPropertyChangedEventArgs args )
{
    if( obj != null )
    {
        MyUserControl myUserControl = obj as MyUserControl;
 
        //透過myUserControl與使用者介面做互動
    }
}

比較特別的地方是：因為DependencyProperty是static的，所以跟他對應的Callback方法也必需是static的。

最後再補充一個重點，DependencyProperty不只是要用來讓外部存取值的，更重要的是要利用ChangeCallback來和宿主互動，除了修改宿主其他的Property之外，也可以呼叫Storyboard，或是其他的Method，好好運用的話可以做到事半功倍的效果喔!!如果找不到好的DependencyProperty範例的話，不妨參考Silverlight Toolkit中的DataPager.cs，相信能讓你更有Fu喔!!

這篇寫得有點長了，我想就在這邊結束，順便送給大家兩個實用的工具吧：
Silverlight DependencyProperty程式碼產生器
 WPF DependencyProperty程式碼產生器

要好好利用DependencyProperty喔!!如果有希望更深入了解的朋友再麻煩留言或是利用MSN敲我吧!!

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