DependencyProperty 属性介绍
DependencyProperty 属性介绍
2009年08月14日 星期五 15:47
转载：http://www.cnblogs.com/yayx/archive/2008/04/20/1162963.html
一 引入DependencyProperty
这个概念可以说是WPF核心中的核心了。在WPF的框架中随时都能见到它的身影。关于DependencyProperty能带来的诸多方便,
从属性开始
在CLR中有属性(Property)这个概念，它可以用来封装字段。
这种属性应用的非常多，我们还可以在set或get方法中加入某些逻辑，确定读取或者设置属性的值的时候我们是不是需要某些其他的判断，一个经典的例子是在Age属性的set方法中加入对年龄范围的判断。这些就不多说了。
private string _myString; public string MyString 
{ 
get{return _myString;} set{_myString=value;} 
}
但是WPF框架的编程经常和界面打交道，经常遇到的一个情况是某个属性的值的变化会影响到多个其他对象。比如当一个Button的改变大小超过了它的容器，他的容器应该自动调整大小。于是我们考虑在每个属性的set方法中触发一些事件，但很快我们发现现有的功能很难满足我们的需求，至少不能简洁漂亮的满足这些需求。
实际上我们的需求更加复杂，WPF中的数据绑定，XAML语法等很多地方都和属性密切相关，我们迫切需要一种功能更加强大的属性。
于是在WPF中，引入了一种特殊的属性，Dependency Property。这种属性和普通的属性最大不同在于,它的值的来源并不单一。对这种属性的取值和赋值都会能与其他对象有影响，因此能得到很大的灵活性。
从定义DependencyProperty开始：
public static readonly DependencyProperty MyStringProperty = DependencyProperty.Register( "MyString", typeof(string), typeof(ClassMyDependency), new PropertyMetadata("defaultValue", new PropertyChangedCallback(onMyStringPropertyChange)));
首先使用public static readonly的方式（其实就是设计模式里的单键 这是.net里的一种简单实现）定义了一个全局的DenpendencyProperty成员，这个成员的值通过DependencyProperty的Register方法获得,这个成员我们称做DependencyProperty标识。
DP通常会用DependencyProperty类的静态方法Register方法创建。 Register方法需要以下参数：DP的名称（例子中的MyString）,属性类型（例子中的string），该属性类型的所有者(ClassMyDependency)。 Register还有一些重载方法，您可以将一些元数据传递给这些方法。这些元数据可以决定属性如何被WPF对待，是否当属性值改变时进行回调，强制限定属性值或者验证属性值。
实际上我们得到了一个属性的标识，这个数据是全局的且是唯一确定的，当需要访问属性的值时，只需要调用对象的GetValue()和SetValue()方法来访问()。语法是：
GetValue(property)
SetValue(property, value)
方法的调用者，不仅可以是定义DependencyProperty的对象，它可以是任何继承了DependencyObject的对象，换句话说,这个属性定义在了这里,但是它并不完全属于这个对象。
不过使用GetValue和SetValue方法给属性赋值让我们很不习惯，于是我们可以对这两个方法进行封装，在上面DependencyProperty的定义之后加上：
这在MSDN中称为”CLR封装(wrapper)”，这是可选的，不过经过封装之后，这样对于外界来说，DependencyProperty就和传统属性没有什么区别了，实现了完全的“向下兼容”。
关于为DependencyProperty的赋值，实际上和传统的属性没有太大区别，XAML和 code中都可以为其赋值：
code中就不介绍了，和传统属性赋值相同，在XAML中，使用一个XML属性即可：
<l:ClassMyDependency MyString="11111" MyString1="22222" x:Key="myclass" />
l是实现定义的名字空间前缀，MyString是一个DependencyProperty,MyString1是一个普通属性，实际上这两个属性都能实现XAML下的赋值。
这一句XAML如果翻译成C# code大概是这个样子:
DependencyProperty主要功能是为了能让XAML代码为后台属性赋值，网上有一些地方介绍说这是错误的。
ClassMyDependency myclass = new ClassMyDependency(); myclass.MyString="11111"; mycalss.MyString1="22222";
DependencyProperty用在哪儿？
这一节的内容都摘抄自MSDN^_^，因此详细的资料都可以参考MSDN，我在这里稍微解释一下，主要是为了下一个小节做下铺垫。
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Resources（资源）
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Data binding（数据绑定）
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Styles（风格）
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Animations（动画）
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Metadata overrides（元数据覆盖）
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Property value inheritance（值继承）
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WPF Designer integration（WPF设计集成）
在Resources和Data binding中，XAML提供了这样一种语法，来为属性赋值：
<Button Background="{DynamicResource MyBrush}"/>
<Button Content="{Binding XPath=Team/@TeamName}"/>
这种用{}括起来配上DynaminResource或者Binding关键字，这在WPF中叫做"Markup Extension"(标记扩展？)。这种语法非常好用，不过如果你之前没有接触过WPF一定会觉得这种语法很奇怪。如何使用这种语法不是我们现在要讨论的内容，现在的关键是如果你希望用Markup Extension来为属性赋值，那么这个属性必须是Dependency Property。
Styles中，WPF为我们提供了一个叫"Setter"的工具来为属性赋值，比如这样：
<Style x:Key="GreenButtonStyle">
<Setter Property="Control.Background" Value="Green"/>
</Style>
我第一次看到这种语法的时候想到了css，类似下面这样代码
.GreenButtonStyle{ Background:Green;}
对比起来，也许你很容易理解上面的XAML代码了
在这里，XAML和HTML的区别在于HTML是动态的解释性的而XAML是需要被编译的，是强类型的。你需要记住的是，如果希望使用Setter，那么目标属性必须是DependencyProperty。
在WPF的动画中，你可以使用一些方法将一个Animation对象应用在某些属性上，然后WPF会使用一个Clock让属性值进行变化从而产生动画效果。看这个简单的例子：
<Button>I am animated
<Button.Background>
<SolidColorBrush x:Name="AnimBrush"/>
</Button.Background>
<Button.Triggers>
<EventTrigger RoutedEvent="Button.Loaded">
<BeginStoryboard>
<Storyboard>
<ColorAnimation
Storyboard.TargetName="AnimBrush"
Storyboard.TargetProperty="Color"
From="Red" To="Green" Duration="0:0:5"
AutoReverse="True" RepeatBehavior="Forever" />
</Storyboard>
</BeginStoryboard>
</EventTrigger>
</Button.Triggers>
</Button>
注意ColorAnimation小节，定义了TargetProperty是"Color",然后让Color从"Red"到"Greed"变化，同时设定了其他一些参数。动画过程不多介绍，你需要记住的是，如果你希望对某个属性应用动画，那么这个属性必须是DependencyProperty
下面是Metadata Overrides，这个可能比较难理解。这么说吧，每个属性都有自己的Metadata(元数据)，在里面我们可以存放比如属性的“默认值”，当然真实的元数据里还包含了更多的信息。DependencyProperty可以支持元数据的覆盖。在某些时候，这是非常有用的，之后会提到。
Property Value Inheritance，属性值继承。这是DependencyProperty实现的很重要的一个功能，很多介绍DependencyProperty的文章都会用这个功能来引入DependencyProperty。举个非常常见的例子，假设我们布局时，包含了这么一个关系：
Window -> Grid -> Button
这形成了一棵“逻辑树”，很容易理解，Window里套了个Grid，Grid里有个Button。现在我们把Window的Fontsize也就是字体大小改变，你会发现在WPF中Button的字体大小也会相应变化。这在WInform中是做不到的。
也许你觉得没什么，仅仅是一个值的继承而已，但是如果你深入想想，Window包含Fontsize这个属性，Button也有，这很好，但是Grid并没有包含Fontsize属性啊，这个值又是怎么继承到Button上的呢？答案就是利用Dependency Property提供的继承功能。
最后所谓的WPF Designer integration，是指如果你在自定义控件中使用了Dependency Property，那么VS或者Blend的属性编辑器中就会自动出现相应的属性。
其实除了上面这些MSDN中提到的，DependencyProperty的用途还有很多，总的说来，就是这个属性的值不再独立，将与其他的属性值产生一定的“依赖”关系。因此名曰：Dependency Property
WPF中DependencyProperty到底实现了什么？
现在我们来总结一下，DependencyProperty自身到底要实现哪些传统属性无法实现或很难实现的功能（上面的应用是抄MSDN的，DependencyProperty还有些功能上面并没有提到，我一并列在下面)
高效的属性值存储
如果你对.net的属性以及元数据等概念了解比较深，也许你第一反应就是DependencyProperty封装了很多反射功能。是的，不论是"Markup Extension"还是"Setter",还是"Animation"，我们仅仅通过XAML或程序中的一些字符串就完成了对属性的访问，这正是反射的特征。由于XAML的需要，或者是WPF team项目经理的需要，WPF team决定在WPF中大量使用反射。要知道，反射一向是C#的“贵族功能”，十分损耗性能，假若所有的属性我们都直接通过反射读取，估计在WPF应用程序在性能上就无法接受了（其实现在WPF应用程序在性能上也不怎么地）。DependencyProperty在底层封装了高效的Hash算法来解决通过字符串获得值的问题，在后面的POST中，我会详细介绍DependencyProperty是如何存储值的。
因此，有了DependencyProperty，我们可以放心的使用"Markup Extension","Setter"等等一系列令人激动的功能了，这影响的功能还不只这些，WPF中实现的数据绑定，动画等等强大功能，都靠这个了。
属性的继承
正如上面Window->Grid->Button的例子，在WPF的逻辑树中，我们将使用DependencyProperty来完成属性的继承。
自动的进行重新布局
这可能不太好解释，如果你了解过WPF的layout机制可能会比较容易理解。
WPF中并没有传统窗体重绘的机制，所谓“重绘”，是通过DependencyProperty的自动更新属性值来进行的。
当WPF中某些视觉元素的属性变化时，WPF系统能够通过DependencyProperty自动进行重新的"Measure"来确定自己的尺寸大小是否发生了变化，或者自动"Arrange"来确定是否要重新排列自己子元素的位置，又或者自动"Render"来重新绘制元素的图形。
举个例子，我们通常把绘制Button的背景色代码写在Button控件的OnRender事件中，当一个Button的Background属性值变化时，通过DependencyProperty可以引起一个自动Render的过程，又比如，一个Grid对象的行数属性或者列数属性发生改时，Grid应该能够自动重新排列他的子元素。
属性值的验证和强制值
DependencyProperty还实现了验证输入值的功能，并且当这些值不满足验证条件时，强制的为属性赋一个满足条件的值。
属性改变通知
DependencyProperty实现的另外一个功能是自动的属性改变通知，也就是当某个属性的值发生变化时执行某个函数或是触发某个事件。
其他我没注意的功能
其实DependencyProperty的机制完全足以让他提供更多的功能，我不可能把它的功能实现一一罗列出来……因此，放上这最后一点。
这些功能都通过一定的机制被DependencyProperty完美的实现了，当我们需要使用这些功能的时候，我们只需要自定义一个DependencyProperty来实现就行了（很符合Microsoft的一贯风格……惯坏程序员 呵呵）
注：WPF的DependencyProperty，而非.net
System.Windows.DependencyProperty，这属于WPF一部分
System.Workflow.ComponentModel.DependencyProperty，这属于WWF一部分
DependencyProperty在WWF中也有很特别的应用，可以为一个属性分配ActivityBind，从而让这个属性的值依赖某Activity，这和WWF关系较大，这里不详细说明。基本用法可以参考：http://www.cnblogs.com/carysun/archive/2008/04/12/1149249.html中的内容或者其他资料。
但要注意，WWF中的DependencyProperty虽然和WPF中的用法很像，但他和WPF中的DependencyProperty完全不是一个东西
两者有什么不同呢？这么说吧，两者支持的功能不同，例如WPF的DP支持了Animation，而WWF中的DP支持了ActivityBind，而更加有意思的是两者的实现机制虽然大体类似，但具体的代码实现完全不同！如果你有兴趣，你可以使用Reflactor查看一下这两个不同的DependencyProperty的源码。似乎能看出一些MS内部重构代码的痕迹——一个team写了一些代码，另一个team拿去加入了自己的功能，重构了实现，release了两套代码……
所以纠正一下，我上面所说的DependencyProperty，以及之后想继续说的，是System.Windows.DependencyProperty，WPF的一部分，而非什么".net 3.0中的Dependency Property"。
public string MyString { get { return (string)GetValue(myStringProperty); } set { SetValue(myStringProperty, value); } }
