CodeProject - DrawTools（画图工具）

原作者：Alex Farber
原文：http://www.codeproject.com/csharp/DrawTools.asp（源代码请参见原文）

介绍

DrawTools示例告诉你怎么创建一个Windows窗体，来使用鼠标和画图工具在窗体上的可用区域画图。这个示例中实现了以下画图工具：矩形，椭圆形，直线和铅笔。其中有一些众所周知的技术来创建这个程序，比如说：鼠标的交互，无闪烁画图，实现了画图和工具选择，物体选择，控制物体的Z轴次序，等等。MFC开发者可以从DRAWCLI.这个MFC示例中了解到所有这些特性。DrawTools这个C#程序复制了一些DRAWCLI的功能，并且在这个例子中使用了一些设计决定。

DrawTools解决方案包括两个工程：DrawTools窗体应用程序和DocToolkit类库。DrawTools实现了一些特别的应用程序功能，DocToolkit包含有一些用于文件管理的标准类库。

以下描述了DrawTools 解决方案的主要特点：

 

 

• DrawArea – 用来填充主程序在窗体上可用区域的用户控件。包括GraphicsList 类的实例。绘制图形对象, 处理鼠标输入，把（鼠标）命令传给GraphicsList。
• GraphicsList – 图形对象的列表。包括图形对象的ArrayList。通过使用DrawObject类中的方法与其他图形对象通讯
• DrawObject – 所有图形对象的抽象基类。
• DrawRectangle – 矩形图形对象。
• DrawEllipise – 椭圆形图形对象。
• DrawLine – 直线图形对象。
• DrawPolygon – 多边形图形对象。
• Tool – 所有画图工具的抽象基类。
• ToolPointer – 箭头工具 (中性工具)。包含选择，移动，改变图形对象大小的实现。
• ToolObject – 所有工具的抽象基类，用来创建新的图形对象。ToolRectangle – 矩形工具。
• ToolEllipse – 椭圆形工具。
• ToolLine – 直线工具。
• ToolPolygon – 多边形工具。

DocToolkit 类库

DocToolkit类库包含一些类的集合，这些类用来创建文档中心（document-centric）的窗体应用程序。从DocToolkit类库输出的类的实例被保存在DrawTools工程的主窗口中，用作一般的文件操作。 

• DocManager 类: 处理文件操作:打开，新建，保存，更新窗体标题，为Windows Shell注册文件类型。创建这个类引用了Chris Sells 的文章 Creating Document-Centric Applications in Windows Forms 。
• DragDropManager 类: 在Windows Form应用程序中允许你通过拖拽的方式从浏览器(文件浏览器)中打开文件。
• MruManager 类: 管理大多数最近使用的文件列表。
• PersistWindowState 类: 允许你把最近一次的窗口状态保存到注册表 ，在窗体载入的时候重新获得。来源: Saving and Restoring the Location, Size and Windows State of a .NET Form By Joel Matthias.

在程序空闲的时候操作Windows的控件状态

每一个Windows窗体应用程序都会有许多控件，比如说菜单项，按钮，工具栏按钮等等。根据当前状态和用户的命令，这些控件可能有不同的状态：enabled/disabled，checked/unchecked, visible/invisible 等等。用户的每一个操作可能改变这些状态。在每一个消息句柄中改变控件的状态可能导致错误。取而代之的方法是，在用户每一个操作后调用一些函数，在这些函数中管理控件的状态。MFC有一个很好的特性叫ON_UPDATE_COMMAND_UI，它允许在应用程序的空闲时间更新工具栏按钮的状态。这个特性也可以在.NET程序中实现。

考虑一下这种情形：当用户点击工具栏上的Rectangle按钮，这个按钮就要显示为被选中，前一个激活的工具就要显示为没选中。Rectangle按钮的消息句柄并没有改变窗体控件的状态，它只是在一些变量中保存了当前的选择。空闲的消息句柄选择激活的工具，取消未激活工具的选择。

private void Form1_Load(object sender, System.EventArgs e)
{
    // Submit to Idle event to set controls state at idle time
    Application.Idle += new EventHandler(Application_Idle);
}

private void Application_Idle(object sender, EventArgs e)
{
    SetStateOfControls();
}

public void SetStateOfControls()
{
    // Select active tool
    tbPointer.Pushed = (drawArea.ActiveTool == DrawArea.DrawToolType.Pointer);
    tbRectangle.Pushed = (drawArea.ActiveTool == DrawArea.DrawToolType.Rectangle);
    tbEllipse.Pushed  = (drawArea.ActiveTool == DrawArea.DrawToolType.Ellipse);
    tbLine.Pushed = (drawArea.ActiveTool == DrawArea.DrawToolType.Line);
    tbPolygon.Pushed = (drawArea.ActiveTool == DrawArea.DrawToolType.Polygon);

    menuDrawPointer.Checked = 
                      (drawArea.ActiveTool == DrawArea.DrawToolType.Pointer);
    menuDrawRectangle.Checked = 
                      (drawArea.ActiveTool == DrawArea.DrawToolType.Rectangle);
    menuDrawEllipse.Checked = 
                      (drawArea.ActiveTool == DrawArea.DrawToolType.Ellipse);
    menuDrawLine.Checked = (drawArea.ActiveTool == DrawArea.DrawToolType.Line);
    menuDrawPolygon.Checked = 
                      (drawArea.ActiveTool == DrawArea.DrawToolType.Polygon);

    // 
}

// Rectangle tool is selected
private void CommandRectangle()
{
     drawArea.ActiveTool = DrawArea.DrawToolType.Rectangle;
}

Hit Test

DrawObject 类有一个叫HitTest的虚拟函数，用来侦测是否Point属于图形对象。

public virtual int HitTest(Point point)
{
    return -1;
}

继承类使用虚拟的PointInObject来做点击测试。这个函数调用自HitTest。DrawRectangle类使用了一种简单的方法实现了这个函数：

protected override bool PointInObject(Point point)
{
    return rectangle.Contains(point);
    // rectangle is class member of type Rectangle
}

DrawLine对这个函数的实现更加复杂：

protected override bool PointInObject(Point point)
{
    GraphicsPath areaPath;
    Pen areaPen;
    Region areaRegion;

    // Create path which contains wide line
    // for easy mouse selection
    AreaPath = new GraphicsPath();
    AreaPen = new Pen(Color.Black, 7);
    AreaPath.AddLine(startPoint.X, startPoint.Y, endPoint.X, endPoint.Y);
        // startPoint and EndPoint are class members of type Point
    AreaPath.Widen(AreaPen);

    // Create region from the path
    AreaRegion = new Region(AreaPath);

    return AreaRegion.IsVisible(point);
}

DrawPolygon函数使用了同样的方法，但是AreaPath包含了多边形的所有线。

序列化

GraphicList类实现了ISerializable接口，这个接口用作类对象的二进制序列化。DrawObject类有两个虚函数用来做序列化。

public virtual void SaveToStream(SerializationInfo info, int orderNumber)
{
    // 
}

public virtual void LoadFromStream(SerializationInfo info, int orderNumber)
{
  // 
}

这些函数在每一个继承类中都实现了。二进制文件有以下格式：

Number of objects

Type name

Object

Type name

Object

...

Type name

Object

这样就可以在GraphicList类里写普通的序列化代码，而不需要了解序列化对象的任何细节。

private const string entryCount = "Count";
private const string entryType = "Type";


// Save list to stream
[SecurityPermissionAttribute(SecurityAction.Demand, 
                         SerializationFormatter=true)]
public virtual void GetObjectData(SerializationInfo info, 
                                     StreamingContext context)
{
    // number of objects
    info.AddValue(entryCount, graphicsList.Count);

    int i = 0;

    foreach ( DrawObject o in graphicsList )
    {
        // object type
        info.AddValue(
            String.Format(CultureInfo.InvariantCulture,
                "{0}{1}",
                entryType, i),
            o.GetType().FullName);

        // object itself
        o.SaveToStream(info, i);

        i++;
    }
}

// Load from stream
protected GraphicsList(SerializationInfo info, StreamingContext context)
{
    graphicsList = new ArrayList();

    // number of objects
    int n = info.GetInt32(entryCount);
    string typeName;
    object drawObject;

    for ( int i = 0; i < n; i++ )
    {
        // object type
        typeName = info.GetString(
            String.Format(CultureInfo.InvariantCulture,
                "{0}{1}",
            entryType, i));

        // create object by type name using Reflection
        drawObject = Assembly.GetExecutingAssembly().CreateInstance(
            typeName);

        // fill object from stream
        ((DrawObject)drawObject).LoadFromStream(info, i);

        graphicsList.Add(drawObject);
    }

}