[UWP]了解模板化控件(9)：UI指南

原文:[UWP]了解模板化控件(9)：UI指南

1. 使用TemplateSettings统一外观

TemplateSettings提供一组只读属性，用于在新建ControlTemplate时使用这些约定的属性。

譬如，修改HeaderedContentControl的ControlTemplate以呈现不同的外观，但各个ControlTemplate之间的HeaderedContentControl中的Margin和FontWeight想要保持统一。为了实现这个目的可以创建一个提供默认Margin和FontWeight值的HeaderedContentControlTemplateSettings类。实现如下：

HeaderedContentControlTemplateSettings.cs

public class HeaderedContentControlTemplateSettings: DependencyObject
{public Thickness HeaderMargin{get{return new Thickness(0, 0, 0, 8);}}public FontWeight HeaderFontWeight{get{return FontWeights.Normal;}}
}

HeaderedContentControl.cs

public HeaderedContentControl()
{this.DefaultStyleKey = typeof(HeaderedContentControl);TemplateSettings = new HeaderedContentControlTemplateSettings();
}public HeaderedContentControlTemplateSettings TemplateSettings { get; }

Generic.xaml

<ContentPresenter x:Name="HeaderContentPresenter"
                  Visibility="Collapsed"
                  Foreground="{ThemeResource TextControlHeaderForeground}"
                  Margin="{Binding RelativeSource={RelativeSource TemplatedParent},Path=TemplateSettings.HeaderMargin}"
                  FontWeight="{Binding RelativeSource={RelativeSource TemplatedParent},Path=TemplateSettings.HeaderFontWeight}"
                  Content="{TemplateBinding Header}"
                  ContentTemplate="{TemplateBinding HeaderTemplate}"/>

TemplateSettings类有约定的命名规则，默认以使用它的控件的名称作为前缀，以“-TemplateSettings”作为后缀。

UWP中有多个 TemplateSettings 类。它们全部都在 Windows.UI.Xaml.Controls.Primitives 命名空间中，如ComboBox.TemplateSettings和ProgressBar.TemplateSettings。

2. 借用附加属性

以TextBox为例，TextBox中包含一个ScrollViewer部件，想要通过属性控制这个ScrollViewer，其中一种做法是在TextBox中添加各项属性，然后在ControlTemplate中通过TemplateBinding设置到ScrollViewer的对应属性。使用方式如下：

<TextBox HorizontalScrollMode="Auto"
         HorizontalScrollBarVisibility="Auto"
         VerticalScrollMode="Auto"
         VerticalScrollBarVisibility="Auto"
         IsHorizontalRailEnabled="True"
         IsVerticalRailEnabled="True"
         IsDeferredScrollingEnabled="True" />

假设真的这么做，TextBox就会多了很多个属性，而其它包含ScrollViewer的控件也很可能参考TextBox添加这一大批属性。

幸运的是ScrollViewer将这些属性做成了附加属性，其它控件可以借这些属性来用。实际的使用方式如下：

<TextBox ScrollViewer.HorizontalScrollMode="Auto"
         ScrollViewer.HorizontalScrollBarVisibility="Auto"
         ScrollViewer.VerticalScrollMode="Auto"
         ScrollViewer.VerticalScrollBarVisibility="Auto"
         ScrollViewer.IsHorizontalRailEnabled="True"
         ScrollViewer.IsVerticalRailEnabled="True"
         ScrollViewer.IsDeferredScrollingEnabled="True" />

在TextBox的ControlTemplate中，ScrollViewer是这样绑定到附加属性的：

<ScrollViewer x:Name="ContentElement"
    Grid.Row="1"
    HorizontalScrollMode="{TemplateBinding ScrollViewer.HorizontalScrollMode}"
    HorizontalScrollBarVisibility="{TemplateBinding ScrollViewer.HorizontalScrollBarVisibility}"
    VerticalScrollMode="{TemplateBinding ScrollViewer.VerticalScrollMode}"
    VerticalScrollBarVisibility="{TemplateBinding ScrollViewer.VerticalScrollBarVisibility}"
    IsHorizontalRailEnabled="{TemplateBinding ScrollViewer.IsHorizontalRailEnabled}"
    IsVerticalRailEnabled="{TemplateBinding ScrollViewer.IsVerticalRailEnabled}"
    IsDeferredScrollingEnabled="{TemplateBinding ScrollViewer.IsDeferredScrollingEnabled}"
    Margin="{TemplateBinding BorderThickness}"
    Padding="{TemplateBinding Padding}"
    IsTabStop="False"
    AutomationProperties.AccessibilityView="Raw"
    ZoomMode="Disabled" />

如果控件像ScrollViewer那样被频繁地使用，可以考虑定义这样的附加属性，这样既方便通过属性定制外观，又可以少定义很多属性。唯一的坏处，就是用户根本不知道原来有这些属性可用。

以下是ScrollViewer定义的全部附加属性：

ScrollViewer.BringIntoViewOnFocusChange
ScrollViewer.HorizontalScrollBarVisibility
ScrollViewer.HorizontalScrollMode
ScrollViewer.IsDeferredScrollingEnabled
ScrollViewer.IsHorizontalRailEnabled
ScrollViewer.IsHorizontalScrollChainingEnabled
ScrollViewer.IsScrollInertiaEnabled
ScrollViewer.IsVerticalRailEnabled
ScrollViewer.IsVerticalScrollChainingEnabled
ScrollViewer.IsZoomChainingEnabled
ScrollViewer.IsZoomInertiaEnabled
ScrollViewer.VerticalScrollBarVisibility
ScrollViewer.VerticalScrollMode
ScrollViewer.ZoomMode

3. StyleTypedPropertyAttribute

想进一步开放对部件外观的控制，可以考虑添加一个Style属性。例如，前述例子中的DateTimeSelector中包含一个TimePicker部件，可以公开一个TimePickerStyle属性让TimePicker绑定到这个属性。

/// <summary>
/// 获取或设置TimePickerStyle的值
/// </summary>  
public Style TimePickerStyle
{get { return (Style)GetValue(TimePickerStyleProperty); }set { SetValue(TimePickerStyleProperty, value); }
}

<TimePicker x:Name="TimeElement" Style="{TemplateBinding TimePickerStyle}"/>

为了让其他人清楚这个Style的TargetType，可以在DateTimeSelector类上添加StyleTypedPropertyAttribute：

[StyleTypedProperty(Property = "TimePickerStyle", StyleTargetType = typeof(TimePicker))]

4. IsTabStop

要在UI上使用“Tab”键导航到某个控件，需要将这个控件的IsTabStop设置为True（默认值就是True）。如果设置成False，不止不能导航到，而且还不能获得焦点。

IsTabStop是Control的属性，FrameworkElement并没有这个属性。

对于复合型控件（即ControlTemplate中包含其它控件的控件，譬如DateTimeSelector，它本身是一个控件，又包含CalendarDatePicker和TimePicker），很多时候需要将IsTabStop默认设置成False。

<StackPanel><TextBox Width="300"
             HorizontalAlignment="Left" /><local:DateTimeSelector  HorizontalAlignment="Left"
                             Margin="0,10" /><ComboBox  Width="300"
               HorizontalAlignment="Left" />
</StackPanel>

在上面这段XAML中，如果DateTimeSelector.IsTabStop=True，在TextBox上需要输入两次“Tab”DateTimeSelector内的CalendarDatePicker才能获得焦点，但用户通常期望的是按一次Tab就能导航到CalendarDatePicker。这是因为Tab的导航顺序是用深度优先算法搜索VisualTree上的Control。DateTimeSelector和CalendarDatePicker都是Control，Tab会让DateTimeSelector先获得焦点，然后才让CalendarDatePicker获得焦点。解决办法是将DateTimeSelector的IsTabStop设置为False，这样Tab会忽略DateTimeSelector，由于Tab的导航顺序是深度优先，所以先是CalendarDatePicker获得焦点，然后是TimePicker，然后才是ComboBox。

再重申一次，模板化控件的属性默认值要在DefaultStyle中设置，尽量不要在构造函数中设置。

5. 处理焦点外观

5.1 FocusVisual

FocusVisual指控件获得焦点时的视觉指示器，默认是一个围绕控件边界的矩形边框。通常只用Tab键导航并获得焦点FocusVisual才会显示。UWP提供了一组FucosVisual属性用于控制这个矩形边框的外观。

<RadioButton FocusVisualMargin="-10"
             FocusVisualPrimaryBrush="Red"
             FocusVisualPrimaryThickness="2"
             FocusVisualSecondaryBrush="Green"
             FocusVisualSecondaryThickness="3"
             Content="RadioButton"/>

其中 FocusVisualPrimary指外边框，FocusVisualSecondary指内边框。

使用UseSystemFocusVisuals="False"可以禁用默认的FocusVisual。

FocusVisual属性属于FrameworkElement，这意味着派生自FrameworkElement的元素理论上都可以由FocusVisual。

5.2 IsTemplateFocusTarget

IsTemplateFocusTarget附加属性是Control类提供的唯一一个附加属性。控件在获得焦点时会尝试从已加载的ControlTemplate中查找Control.IsTemplateFocusTarget="True"的UI元素，如果找到，就将FocusVisual绘制到这个元素的边界。

<ControlTemplate TargetType="RadioButton"><Grid x:Name="RootGrid"
          BorderBrush="{TemplateBinding BorderBrush}"
          BorderThickness="{TemplateBinding BorderThickness}"
          Background="{TemplateBinding Background}"><Grid.ColumnDefinitions><ColumnDefinition Width="20" /><ColumnDefinition Width="*" /></Grid.ColumnDefinitions>...<Grid Height="32" Control.IsTemplateFocusTarget="True"
              VerticalAlignment="Top">...</Grid><ContentPresenter x:Name="ContentPresenter"
                          AutomationProperties.AccessibilityView="Raw"
                          ContentTemplate="{TemplateBinding ContentTemplate}"
                          ContentTransitions="{TemplateBinding ContentTransitions}"
                          Content="{TemplateBinding Content}"
                          Grid.Column="1"
                          Foreground="{TemplateBinding Foreground}"
                          HorizontalAlignment="{TemplateBinding HorizontalContentAlignment}"
                          Margin="{TemplateBinding Padding}"
                          TextWrapping="Wrap"
                          VerticalAlignment="{TemplateBinding VerticalContentAlignment}" /></Grid>
</ControlTemplate>

5.3 自定义FocusVisual

如果确实需要完全自定义FocusVisual的外观，可以重写ControlTemplate，在VisualStateManager.VisualStateGroups中加入名称为FocusStates的VisualSateGroup，其中包含三个VisualState：

Focused: 使用Tab导航并获得焦点的状态；
Unfocused: 没获得任何焦点的状态；
PointerFocused: 点击控件并获得焦点的状态；

Control自身已处理好在这三个状态中转换的逻辑，不需要额外写代码来转换状态。在ControlTemplate使用如下：

<Grid x:Name="RootGrid"
      Background="{TemplateBinding Background}"><VisualStateManager.VisualStateGroups><!--other visual state groups here--><VisualStateGroup x:Name="FocusStates"><VisualState x:Name="Focused"><Storyboard><DoubleAnimation Storyboard.TargetName="FocusVisual"
                                     Storyboard.TargetProperty="Opacity"
                                     To="1"
                                     Duration="0" /></Storyboard></VisualState><VisualState x:Name="Unfocused" /><VisualState x:Name="PointerFocused" /></VisualStateGroup></VisualStateManager.VisualStateGroups><ContentPresenter x:Name="ContentPresenter"
                      AutomationProperties.AccessibilityView="Raw"
                      BorderBrush="{TemplateBinding BorderBrush}"
                      BorderThickness="{TemplateBinding BorderThickness}"
                      ContentTemplate="{TemplateBinding ContentTemplate}"
                      ContentTransitions="{TemplateBinding ContentTransitions}"
                      Content="{TemplateBinding Content}"
                      HorizontalContentAlignment="{TemplateBinding HorizontalContentAlignment}"
                      Padding="{TemplateBinding Padding}"
                      VerticalContentAlignment="{TemplateBinding VerticalContentAlignment}" /><Rectangle x:Name="FocusVisual" StrokeThickness="1" Stroke="BlueViolet"  StrokeDashArray="4 2" Opacity="0"/>
</Grid>

6. 简化ControlTemplate

通过简化ControlTemplate可以有效提交UI的性能。先看一个反例：

<Border x:Name="Background"
        BorderBrush="{TemplateBinding BorderBrush}"
        BorderThickness="{TemplateBinding BorderThickness}"
        Background="White"
        CornerRadius="3"><Grid Background="{TemplateBinding Background}"
          Margin="1"><Border x:Name="BackgroundAnimation"
                Background="#FF448DCA"
                Opacity="0" /><Rectangle x:Name="BackgroundGradient"><Rectangle.Fill><LinearGradientBrush EndPoint=".7,1"
                                     StartPoint=".7,0"><GradientStop Color="#FFFFFFFF"
                                  Offset="0" /><GradientStop Color="#F9FFFFFF"
                                  Offset="0.375" /><GradientStop Color="#E5FFFFFF"
                                  Offset="0.625" /><GradientStop Color="#C6FFFFFF"
                                  Offset="1" /></LinearGradientBrush></Rectangle.Fill></Rectangle></Grid>
</Border>
<ContentPresenter x:Name="contentPresenter"
                  ContentTemplate="{TemplateBinding ContentTemplate}"
                  Content="{TemplateBinding Content}"
                  HorizontalAlignment="{TemplateBinding HorizontalContentAlignment}"
                  Margin="{TemplateBinding Padding}"
                  VerticalAlignment="{TemplateBinding VerticalContentAlignment}" />
<Rectangle x:Name="DisabledVisualElement"
           Fill="#FFFFFFFF"
           IsHitTestVisible="false"
           Opacity="0"
           RadiusY="3"
           RadiusX="3" />
<Rectangle x:Name="FocusVisualElement"
           IsHitTestVisible="false"
           Margin="1"
           Opacity="0"
           RadiusY="2"
           RadiusX="2"
           Stroke="#FF6DBDD1"
           StrokeThickness="1" />

这是Silverlight中Button的ControlTemplate（不包含VisualState）。复杂的XAML结构不止影响了性能，还做了错误的示范。

简化XAML结构对CPU使用率及性能开销都有好处。幸好现在的主流是扁平化的简单的设计，在UWP中按钮的模板被大大简化：

<ContentPresenter x:Name="ContentPresenter"
    BorderBrush="{TemplateBinding BorderBrush}"
    BorderThickness="{TemplateBinding BorderThickness}"
    Content="{TemplateBinding Content}"
    ContentTransitions="{TemplateBinding ContentTransitions}"
    ContentTemplate="{TemplateBinding ContentTemplate}"
    Padding="{TemplateBinding Padding}"
    HorizontalContentAlignment="{TemplateBinding HorizontalContentAlignment}"
    VerticalContentAlignment="{TemplateBinding VerticalContentAlignment}"
    AutomationProperties.AccessibilityView="Raw" />