WPF MVVM入门系列教程（二、依赖属性）

说明：本文是介绍WPF中的依赖属性功能，如果对依赖属性已经有了解了，可以浏览后面的文章。

为什么要介绍依赖属性

在WPF的数据绑定中，密不可分的就是依赖属性。而MVVM又是跟数据绑定紧密相连的，所以在学习MVVM之前，很有必要先学习一下依赖属性。

依赖属性(Depencency Property)是什么

先来看看MSDN上的解释：

WPF提供一组服务，这些服务可用于扩展类型的属性的功能。 这些服务统称为 WPF 属性系统。 由 WPF 属性系统提供支持的属性称为依赖属性。

通俗点来说，WPF的依赖属性就是在.NET属性的基础上进行的扩展。它除了具备.NET属性的功能之外，还具备一些其它的扩展功能，如：值验证、默认值、值修改时的回调、转换器等。

我们先来看看.NET属性，也就是平常我们在C#中使用的属性

 1     public class CLRProperty
 2     {
 3         private int id;
 4 
 5         public int Id
 6         {
 7             get => id;
 8             set => id = value;
 9         }
10     }

再来看看依赖属性

以Button控件的Content属性为例

 1 public static readonly DependencyProperty ContentProperty = = DependencyProperty.Register("Content", typeof(object), typeof(ContentControl), new FrameworkPropertyMetadata((object)null, (PropertyChangedCallback)OnContentChanged));
 2 
 3  public object Content
 4  {
 5      get
 6      {
 7          return GetValue(ContentProperty);
 8      }
 9      set
10      {
11          SetValue(ContentProperty, value);
12      }
13  }

可以看到它也有一个get和set（即.NET的属性包装器），但是没有私有变量，而是通过GetValue和SetValue来完成取值和赋值。

依赖属性在使用上依赖属性和.NET属性无异：

例如有一个Button控件，命名为btn_Ok，我们可以在XAML中直接设置依赖属性的值

1 <Button Name="btn_Ok" Content="HelloWorld"></Button>

也可以在后台代码中设置

1  btn_Ok.Content = "HelloWorld";

如何创建依赖属性

大多数在使用WPF原生控件的情况下，我们都是使用依赖属性，而非创建它。但是在自定义控件时，可能会需要用到依赖属性功能。

依赖属性对象不能直接被实例化，因为它没有公开的构造函数，只能通过DependencyProperty.Register()方法创建实例。

我们这里以自定义一个MyButton控件为例。

1、定义表示属性的对象

注意：这里使用了static readonly关键字，且对象命名时，后面都加上Property。

1 public static readonly DependencyObject ImageProperty;

2、注册依赖属性

1 ImageProperty = DependencyProperty.Register("Image", typeof(ImageSource), typeof(MyButton),new PropertyMetadata(null, OnImagePropertyChanged));

DependencyProperty.Register函数支持多种重载，下面这是一种比较常用的重载。

1 public static DependencyProperty Register(string name, Type propertyType, Type ownerType, PropertyMetadata typeMetadata);

下面来介绍一下它各个参数的作用

name：这个参数用于指定.NET属性包装器的名称

propertyType：指明依赖项属性存储什么类型的值，这里是ImageSource类型，代表图像数据

ownerType：指明此依赖属性的宿主是什么类型，这里是MyButton

typemetaData：指定此依赖属性的元数据，元数据定义依赖属性在应用于特定类型时的某些行为方面，包括默认值、值更改时的回调等。上面的代码中，typeMetadata的第一个参数代表依赖属性的默认值，设置为null，第二个参数是在值更改时的回调函数，这里是调用OnImagePropertyChanged函数。

3、添加属性包装器

1         public ImageSource Image
2         {
3             get => (ImageSource)GetValue(ImageProperty);
4             set => SetValue(ImageProperty, value);
5         }

4、使用依赖属性

XAML

1 <local:MyButton x:Name="btn_Ok" Image="logo.jpg"/>

后台代码

1  this.btn_Ok.Image = new BitmapImage(new Uri("logo.jpg", UriKind.Relative));

附加属性(Attached Property)

附加属性是一种特殊的依赖属性。

来看看MSDN上的解释：

附加属性是一个 XAML概念。 附加属性允许为派生自 DependencyObject 的任何 XAML 元素设置额外的属性/值对，即使该元素未在其对象模型中定义这些额外的属性。 额外的属性可进行全局访问。 附加属性通常定义为没有常规属性包装器的依赖属性的专用形式。

通俗点来说，就是这个属性并不属于某个元素，但是通过附加属性可以设置上去。

附加属性在定义时是被定义到应用的那个类，而非使用附加属性的那个类。

一个简单的例子，例如一个Button控件在被设计出来以后，设计者也不知道它以后会被用于哪个布局容器，可能是Canvas，也可能 是Grid。

这个时候附加属性的作用就体现出来了：

当这个Button被放在Grid里时，就为它附加上Grid.Row和Grid.Column属性。

当这个Button被放在Canvas里时，就为它附加上Canvas.Left和Canvas.Top属性。

所以Grid.Row和Column是定义在Grid类中，而Canvas.Left和Canvas.Top是被定义在Canvas中。这一点跟前面的依赖属性有区别。

下面我们看一下附加属性代码结构，以Grid.Row为例

Grid.Row附加属性的定义如下：

 1 public static readonly DependencyProperty RowProperty = DependencyProperty.RegisterAttached("Row", typeof(int), typeof(Grid), new FrameworkPropertyMetadata(0, OnCellAttachedPropertyChanged), IsIntValueNotNegative);
 2 
 3 public static int GetRow(UIElement element)
 4   {
 5       if (element == null)
 6       {
 7           throw new ArgumentNullException("element");
 8       }
 9   
10       return (int)element.GetValue(RowProperty);
11   }
12 
13 public static void SetRow(UIElement element, int value)
14   {
15       if (element == null)
16       {
17           throw new ArgumentNullException("element");
18       }
19 
20       element.SetValue(RowProperty, value);
21   }

如何创建附加属性

这里我们以为每个控件增加一个Id依赖属性为例，这个属性仅做演示

1、定义表示属性的对象

1 public static readonly DependencyProperty IdProperty;

2、注册附加属性

1 IdProperty = DependencyProperty.RegisterAttached("Id", typeof(int), typeof(ControlExtension));

如果要设置默认值及值验证，可以参考这里，这里暂时不做详细的介绍，后面有时间再补上。

3、添加"属性包装器"

这里和依赖属性的属性包装器不太一样，这里变成了Getxxx和Setxxx函数的形式。

1       public static int GetId(DependencyObject dependencyObject)
2       {
3           return (int)dependencyObject.GetValue(IdProperty);
4       }
5 
6       public static void SetId(DependencyObject dependencyObject,int value)
7       {
8           dependencyObject.SetValue(IdProperty, value);
9       }

4、使用附加属性

XAML赋值

 1 <Window x:Class="IntroductionToAttachedProperty.MainWindow"
 2         xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
 3         xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
 4         xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
 5         xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
 6         xmlns:local="clr-namespace:IntroductionToAttachedProperty"
 7         mc:Ignorable="d"
 8         Title="MainWindow" Height="450" Width="800" Loaded="Window_Loaded">
 9     <Grid Name="grid" local:ControlExtension.Id="100">
10 
11     </Grid>
12 </Window>

在后台代码中获取附加属性的值

1 private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
2 {
3     MessageBox.Show(ControlExtension.GetId(this.grid).ToString());
4 }

在后台代码中赋值

1  ControlExtension.SetId(this.grid, 100);

总结

WPF的属性在MVVM模式开发中非常关键，所以有必要了解清楚。本文仅介绍了依赖属性和附加属性的基础概念，对于掌握MVVM模式基础开发来说，已经够用。

本文不包括依赖属性内存存储方式、属性取值优先级、属性默认值、属性值更改回调、属性验证等概念，在后面的文章中再进行补充。

参考资料

https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/desktop/wpf/properties/dependency-properties-overview?view=netdesktop-8.0&source=recommendations 

示例代码

https://github.com/zhaotianff/WPF-MVVM-Beginner/tree/main/2_DependencyProperty