WPF数据绑定和校验转换

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数据绑定、依赖属性、路由事件、命令系统、绘图动画等方面的内容。

1. 数据绑定模型
1.1 使源实现通知能力

让数据源的类实现INotifyPropertyChanged接口，在属性的set块中激发一个PropertyChange事件。

当我们绑定到这个数据源上时，Binding对象就会侦听来自这个接口的PropertyChange事件。

C#
public class emy : INotifyPropertyChanged
 {
     string _Name;
     public string Name
     {
         get { return _Name; }
         set
         {
             _Name = value;
             
             //无订阅判断，避免激发空引用产生异常
             if (this.PropertyChanged !=null)
             {
                 //在属性值变更后，激发PropertyChange事件。
                 PropertyChanged.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs("Name"));
             }
             
         }
     }
     public event PropertyChangedEventHandler? PropertyChanged;
 }

PropertyChanged既是委托，也是事件。委托是一种类型，用于定义方法的签名，可以将方法作为参数传递或赋值给变量。

事件是一种特殊的委托，用于在某种情况发生时通知其他对象。(类似：回调函数)

C#
public partial class MainWindow : Window
{
    emy emy = new emy() { Name="Default Name"};
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
        //实例化binding对象
        //Binding binding = new Binding("Name") { Source=emy};
        //指定Bingding对象的源和路径
        //binding.Source = emy;
        //binding.Path = new PropertyPath(emy.Name);
        //使用BindingOperations.setBinding实现绑定，传入目标的目标名称、依赖属性、传入Binding对象
        //this.Input.SetBinding(TextBox.TextProperty, binding);
        this.Input.SetBinding(TextBox.TextProperty, new Binding("Name") { Source = emy});
    }
    private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        this.OutPut.Text = "MyName"+emy.Name;
    }
实现数据绑定的基本过程：
  1. 准备数据源和目标
  2. 使数据源实现通知Binding属性值变更的能力
  3. 声明Binding对象，设置数据源(对象)和路径(属性)
  4. 使用SetBinding()实现源和目标的连接，指定目标的名称和依赖属性，传入Binding对象。
1.2 数据流的方向

可以通过设置Binding.Model来控制数据流：

  • OneWay，对源属性的更改会自动更新目标属性，但对目标属性的更改不会传播回源属性。
  • TwoWay，更改源属性或目标属性时会自动更新另一方，也就是双向数据绑定。
  • OneWayToSource，当目标属性更改时，它会更新源属性，反之则不会。
  • OneTime，会使源属性初始化目标属性，但不传播后续更改。
C#
public MainWindow()
  {
      InitializeComponent();
      //实例化binding对象
      //Binding binding = new Binding("Name") { Source=emy};
      //指定Bingding对象的源和路径
      //binding.Source = emy;
      //binding.Path = new PropertyPath(emy.Name);
      //使用BindingOperations.setBinding实现绑定，传入目标的目标名称、依赖属性、传入Binding对象
      //this.Input.SetBinding(TextBox.TextProperty, binding);
      this.Input.SetBinding(TextBox.TextProperty, new Binding("Name")
      {
          Source = emy,
          //设置数据流方向
          Mode = BindingMode.OneWay,
      });
      
  }
1.3 触发源更新的因素

Binding的Binding.UpdateSourceTrigger属性用于确定触发源更新的因素。

  • 如果UpdateSourceTrigger值为UpdateSourceTigger.PropertyChanged，则目标属性更改后，TwoWay或OneWayToSource绑定的右箭头指向的值会立即更新。
  • 如果UpdateSourceTrigger值为LostFocus，则仅当目标属性失去焦点时才会使用新值更新该值。

Binding的Binding.UpdateSourceTrigger的默认值

  • 大多数依赖属性的默认值为PropertyChanged，这将导致源属性的值在目标属性值更改时立即更改。
  • 对于文本字段，若是每输入一个按键后都进行更新会降低性能，用户也没有机会在提交新值之前使用Backspace键修改键入错误。
2. Binding源的指定

一个对象只要通过属性公开自己的数据，就可以作为Binding的源。

作为Binding源的对象需要实现INotifyPropertyChanged接口并激发PropertyChange事件才能使属性具有自动通知Binding发生了变化的能力。

除了使用自定义类作为源以外，还有其他不同的形式。

2.1 将控件作为数据源
XML
<Grid>
    <TextBox x:Name="textBox" Text="{Binding Path=Value,ElementName=slider}" HorizontalAlignment="Center" Margin="0,55,0,0" TextWrapping="Wrap"  VerticalAlignment="Top" Width="780"/>
    <Slider x:Name="slider" HorizontalAlignment="Center" Margin="0,199,0,0" VerticalAlignment="Top" Width="780" />

</Grid>
2.2使用DataContext作为源

在XAML界面声明绑定DataContext

XML
 <Window.DataContext>
     <local:emy/>
 </Window.DataContext>

DataContext是数据上下文，它用于将数据模型与UI元素进行绑定。每个UI元素都有一个DataContext属性，它指定了该元素的数据模型。

当我们使用了DataContext作为数据源时，它会自动将UI元素的数据源设定为当前窗口或用户控件的DataContext属性。

所以在XAML文件中使用{Binding}语法来绑定时而无需指定任何其他源，因此这种形式也称作无源数据绑定。

标记扩展声明绑定，指定路径
XML
 <Window.DataContext>
     <local:emy Name="ICHI"/>
 </Window.DataContext>
 <Grid>
     <TextBox x:Name="Input" HorizontalAlignment="Left" Margin="230,125,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="{Binding Path=Name}" VerticalAlignment="Top" Width="380"/>
     <Button x:Name="MyOutPut" Content="OutPut" HorizontalAlignment="Left" Margin="230,0,0,0" VerticalAlignment="Center" Width="380" Click="Button_Click"/>
     <TextBox x:Name="OutPut" HorizontalAlignment="Left" Margin="230,295,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBox" VerticalAlignment="Top" Width="380"/>
 </Grid>
声明显示转换
XML
emy emy = (emy)this.DataContext;
2.3 将集合对象作为列表控件的ItemsSource

我们一般会考虑使用ObservableCollection<T> 来代替List<T>使用，因为该类实现了INotifyCollectionChanged和INotifyPropertyChanged接口，能够实现把集合的变化立即通知到显示它们的列表控件中。

2.4 ADO.NET对象作为Binding源

在,NET项目开发时，我们使用ADO.NET类对数据进行操作。

常见的形式是从数据库把数据读到DataTable中，再把DataTable展示在UI列表控件里。

在实际项目中，我们一般会先把DataTable转换为自定义的集合类型，不过WPF的Binding仍然也会支持列表控件直接与DataTable之间直接建立Binding。

2.5 使用DataSourceProvider类的子类成员作为数据源

DataSourceProvider类是一个抽象基类，它定义了一些公共属性和方法，用来执行某些查询，生成可以用作绑定源的单个对象或对象列表。

DataSourceProvider类支持标准的Windows窗体数据绑定模型，可以处理不同类型的数据源，例如SQL数据库，XML文档，数组集合等。

DataSourceProvider类还实现了INotifyPropertyChanged和ISupportInitialize接口，用来提供对绑定和初始化的支持。

XmlDataProvider

将XML作为Binding源

.NET提供了DOM文档对象模型类库用于处理XML数据，包括XmlDoucument、XmlElement等类，是传统的功能强大的类库。

一般来说涉及数据传输的程序是离不开XML的，因为大多数数据传输都基于SOAP简单对象访问协议相关的协议，而SOAP又是通过将对象序列化为XML文本进行传输

ObjectDataProvider

ObjectDataProvider能够将对象进行包装，作为数据源提供给Binding。

被包装的对象作为ObjectDataProvider的ObjectInstance属性，我们可以通过MethodName属性来指明要调用的方法，使用MethodParameters属性来传入参数，其是一个集合，因此可以使用下标形式指定和访问。运行方法的结果会保存在Data属性中。

我们通常把数据的来源定为Binding的Source，去往哪里定位Target

  • 非依赖属性不能作为Binding的目标；
  • 数据驱动的理念要求应尽可能选择数据对象作为源，UI元素作为目标。
2.6 LinQ查询结果作为数据源

LINQ的查询结果是可以作为数据绑定的数据源的，这是因为其查询结果是一个IEnumerable<T>对象，所以可以作为列表控件的ItemSource使用

2.7 RelativeSource

当我们不能确定源对象的名称，但是能知道其与目标对象在UI布局上有层级关系时，可以使用RelativeSource属性。

RelativeSource属性数据类型为RelativeSource类，其Mode属性的类型是RelativeSourceMode枚举，其取值有PreviousData、TemplateParent、Self和FindAncestor。

对于前三个枚举值还有同名的静态属性，它们的类型是RelativeSource类。

  • PreviousData 绑定到集合中当前项的前一项的数据
  • TemplateParent 绑定到应用了控件模板的控件的属性
  • Self 绑定到绑定目标本身的属性
  • FindAncestor 绑定到绑定目标的某个祖先元素(结点或根元素)的属性
3. Binding路径的指定
  • Binding支持多级路径
  • 无需指定路径时，在XAML代码中绑定时可以省略不写，但在C#代码中需要使用”.”代替
4. 数据校验与转换

若在数据传输的过程中，需要对数据进行限制，可以在Binding上设置数据校验；

若要对数据类型进行转换，可以在Binding上设置数据转换，编写数据转换器。

WPF在Binding上提供了Validation进行校验，Converter进行转换。

4.1 数据校验

Binding用于数据校验的属性是ValidationRules，在WPF中，要实现Binding的数据校验，需要以下几个步骤：

  • 定义一个继承自ValidationRule类，重写其Validate方法，根据自己的逻辑和条件，返回一个ValidationResult对象，表示数据是否有效，以及无效时的错误信息
  • 在Binding对象中添加一个或多个ValidationRule对象，表示要对数据应用哪些校验规则。可以设置ValidationRules属性的ValidatesOnTargetUpdated属性为true，表示要在目标更新时也进行校验。
  • 在Binding对象中设置NotifyOnValidationError属性为true，表示当数据校验失败时，要通知绑定目标或其祖先元素。
  • 编写校验失败时执行的事件处理器(方法)，获取事件参数，获取错误信息，编写显示错误信息的代码或其它执行内容。
  • 在目标或祖先元素上添加一个事件处理器，用于处理Validation.ErrorEvent事件，传入委托并指定方法。

简化下来就这样的：

  • 编写校验规则类
  • 为Binding添加校验规则
  • 打开校验通知开关
  • 编写校验失败事件处理器
  • 处理校验失败事件

为何要使用WPF数据校验：

使用WPF数据校验可以提高代码的质量和效率，增强用户体验和交互性

  • WPF数据校验将校验功能独立出来，可以将验证逻辑和视图逻辑分离，使得代码更加清晰和可维护。
  • 利用Binding对象的各种属性和事件，实现数据的自动更新和错误的通知。
  • 数据校验可以使用不同的验证规则，实现不同的验证需求，使用预定好的类来编写验证功能更加规范和方便。也可以为一个绑定添加多个规则，实现复用。
  • WPF数据校验可以使用ErrorTemplate属性，实现对验证失败时的视觉反馈，例如显示红色的感叹号或边框等。

总之WPF数据校验是一种规范方便可以实现分离和复用的数据验证方式

4.2 数据转换

WPF提供了两种数据转换的方式：

  • 值转换器方法(Converter)，绑定后，触发转换器，转换器负责把值转换成需要的内容。转换器需要实现System.Windows.Data命名空间的IValueConverter接口或IMultiValueConverter接口，分别用于单值转换和多值转换。转换器可以在XAML中定义为资源，并在绑定中引用。
  • DataTigger方法，直接在XAML里面对数据进行处理，展示所需要的内容。DataTrigger可以根据绑定的数据的值或条件来改变控件的属性或样式。DataTrigger可以在Style或ControlTemlate中定义。
Converter

当我们遇到需要自行编写转换器的情况时，我们需要创建一个类并让这个类实现IValueConverter接口，该接口定义如下，当数据从源流向目标时，Convert()方法会被调用，反之调用ConvertBack()。

C#
//
// 摘要:
//     Provides a way to apply custom logic to a binding.
public interface IValueConverter
{
    //
    // 摘要:
    //     Converts a value.
    //
    // 参数:
    //   value:
    //     The value produced by the binding source.
    //
    //   targetType:
    //     The type of the binding target property.
    //
    //   parameter:
    //     The converter parameter to use.
    //
    //   culture:
    //     The culture to use in the converter.
    //
    // 返回结果:
    //     A converted value. If the method returns null, the valid null value is used.
    object Convert(object value, Type targetType, object parameter, CultureInfo culture);
    //
    // 摘要:
    //     Converts a value.
    //
    // 参数:
    //   value:
    //     The value that is produced by the binding target.
    //
    //   targetType:
    //     The type to convert to.
    //
    //   parameter:
    //     The converter parameter to use.
    //
    //   culture:
    //     The culture to use in the converter.
    //
    // 返回结果:
    //     A converted value. If the method returns null, the valid null value is used.
    object ConvertBack(object value, Type targetType, object parameter, CultureInfo culture);
}
DataTigger

在Style中找到DataTigger触发

XML
<Style x:Name="addButton" TargetType="Button">
    <Setter Property="Visibility" Value="Collapsed"/>
    <Style.Triggers>
        <DataTrigger>
            <Setter Property="Visibility" Value="Visible"/>
        </DataTrigger>
    </Style.Triggers>
</Style>
两种数据转换方式的优势和使用场景：
  • Converter说一种通过实现IValueConverter接口来实现来自自定义数据转换逻辑的方法，它可以将数据从一种类型或格式转换为另一种类型或格式，其优势是可以实现更灵活和复杂的数据转换，像是自定义类数据转换为其他数据等。
  • DataTrigger是一种通过在XAML中定义触发器来根据数据的不同值改变控件属性的方法，它可以实现一些简单的数据转换。DataTrigger的优势是可以直接在XAML中定义数据转换，无需编写额外的代码，而且可以结合样式和动画来实现更丰富的效果。
5. MultiBinding

WPF的MultiBinding是一种数据绑定的方法，它可以将多个数据源的值绑定到一个目标属性上，也就是说需要显示的信息不止由一个数据源来决定，例如将多个字符串拼接成一个文本，或者将多个布尔值进行逻辑运算得到一个可见性值。

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