WPF学习（10）模板

在前面一篇我们粗略说了Style和Behaviors，如果要自定义一个个性十足的控件，仅仅用Style和Behaviors是不行的，Style和Behaviors只能通过控件的既有属性来简单改变外观，还需要有ControlTemplate来彻底定制，这是改变Control的呈现，也可以通过DataTemplate来改变Data的呈现，对于ItemsControl，还可以通过ItemsPanelTemplate来改变Items容器的呈现。

1.模板

WPF模板有三种：ControlTemplate、DataTemplate和ItemsPanelTemplate，它们都继承自FrameworkTemplate抽象类。在这个抽象类中有一个FrameworkElementFactory类型的VisualTree变量，通过该变量可以设置或者获取模板的根节点，包含了你想要的外观元素树。

先来看下ControlTemplate的例子：

<Window x:Class="TemplateDemo.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="MainWindow" Height="350" Width="525">
    <Window.Resources>
        <ControlTemplate x:Key="buttonTemplate" TargetType="{x:Type Button}">
            <Grid>
                <Ellipse Width="100" Height="100">
                    <Ellipse.Fill>
                        <LinearGradientBrush StartPoint="0,0" EndPoint="0,1">
                            <GradientStop Offset="0" Color="Cyan" />
                            <GradientStop Offset="1" Color="LightCyan" />
                        </LinearGradientBrush>
                    </Ellipse.Fill>
                </Ellipse>
                <Ellipse Width="80" Height="80">
                    <Ellipse.Fill>
                        <LinearGradientBrush StartPoint="0,0" EndPoint="0,1">
                            <GradientStop Offset="0" Color="Yellow" />
                            <GradientStop Offset="1" Color="Transparent" />
                        </LinearGradientBrush>
                    </Ellipse.Fill>
                </Ellipse>
                <ContentPresenter Content="{TemplateBinding Content}" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center"/>
            </Grid>
        </ControlTemplate>
    </Window.Resources>
    <Grid>
        <StackPanel>
            <Button Content="Hi,WPF" Template="{StaticResource buttonTemplate}" Click="Button_Click"/>
        </StackPanel>
    </Grid>
</Window>

View Code

这里是将ControlTemplate作为资源的方式共享的，当然也可以通过Style的Setter来设置Button的Template属性来做。

效果如下：

在该ControlTemplate的VisualTree中，Button是被作为TemplatedParent的，这个属性定义在FrameworkElement和FrameworkContentElement中。关于TemplatedParent的介绍，这里可以看Mgen这篇文章。

这里完成了一个自定义风格的Button，然后在很多时候，我们只是想稍微修改下Button的外观，仍然像保留其阴影特性等功能，这时候我们就要"解剖"Button来了解其内部结构，VS2012自带的Expression Blend 5就具有这样的解剖功能。

生成了这样的代码：

<Style x:Key="FocusVisual">
            <Setter Property="Control.Template">
                <Setter.Value>
                    <ControlTemplate>
                        <Rectangle Margin="2" SnapsToDevicePixels="true" Stroke="{DynamicResource {x:Static SystemColors.ControlTextBrushKey}}" StrokeThickness="1" StrokeDashArray="1 2"/>
                    </ControlTemplate>
                </Setter.Value>
            </Setter>
        </Style>
        <SolidColorBrush x:Key="Button.Static.Background" Color="#FFDDDDDD"/>
        <SolidColorBrush x:Key="Button.Static.Border" Color="#FF707070"/>
        <SolidColorBrush x:Key="Button.MouseOver.Background" Color="#FFBEE6FD"/>
        <SolidColorBrush x:Key="Button.MouseOver.Border" Color="#FF3C7FB1"/>
        <SolidColorBrush x:Key="Button.Pressed.Background" Color="#FFC4E5F6"/>
        <SolidColorBrush x:Key="Button.Pressed.Border" Color="#FF2C628B"/>
        <SolidColorBrush x:Key="Button.Disabled.Background" Color="#FFF4F4F4"/>
        <SolidColorBrush x:Key="Button.Disabled.Border" Color="#FFADB2B5"/>
        <SolidColorBrush x:Key="Button.Disabled.Foreground" Color="#FF838383"/>
        <Style x:Key="ButtonStyle1" TargetType="{x:Type Button}">
            <Setter Property="FocusVisualStyle" Value="{StaticResource FocusVisual}"/>
            <Setter Property="Background" Value="{StaticResource Button.Static.Background}"/>
            <Setter Property="BorderBrush" Value="{StaticResource Button.Static.Border}"/>
            <Setter Property="Foreground" Value="{DynamicResource {x:Static SystemColors.ControlTextBrushKey}}"/>
            <Setter Property="BorderThickness" Value="1"/>
            <Setter Property="HorizontalContentAlignment" Value="Center"/>
            <Setter Property="VerticalContentAlignment" Value="Center"/>
            <Setter Property="Padding" Value="1"/>
            <Setter Property="Template">
                <Setter.Value>
                    <ControlTemplate TargetType="{x:Type Button}">
                        <Border x:Name="border" BorderBrush="{TemplateBinding BorderBrush}" BorderThickness="{TemplateBinding BorderThickness}" Background="{TemplateBinding Background}" SnapsToDevicePixels="true">
                            <ContentPresenter x:Name="contentPresenter" Focusable="False" HorizontalAlignment="{TemplateBinding HorizontalContentAlignment}" Margin="{TemplateBinding Padding}" RecognizesAccessKey="True" SnapsToDevicePixels="{TemplateBinding SnapsToDevicePixels}" VerticalAlignment="{TemplateBinding VerticalContentAlignment}"/>
                        </Border>
                        <ControlTemplate.Triggers>
                            <Trigger Property="IsDefaulted" Value="true">
                                <Setter Property="BorderBrush" TargetName="border" Value="{DynamicResource {x:Static SystemColors.HighlightBrushKey}}"/>
                            </Trigger>
                            <Trigger Property="IsMouseOver" Value="true">
                                <Setter Property="Background" TargetName="border" Value="{StaticResource Button.MouseOver.Background}"/>
                                <Setter Property="BorderBrush" TargetName="border" Value="{StaticResource Button.MouseOver.Border}"/>
                            </Trigger>
                            <Trigger Property="IsPressed" Value="true">
                                <Setter Property="Background" TargetName="border" Value="{StaticResource Button.Pressed.Background}"/>
                                <Setter Property="BorderBrush" TargetName="border" Value="{StaticResource Button.Pressed.Border}"/>
                            </Trigger>
                            <Trigger Property="IsEnabled" Value="false">
                                <Setter Property="Background" TargetName="border" Value="{StaticResource Button.Disabled.Background}"/>
                                <Setter Property="BorderBrush" TargetName="border" Value="{StaticResource Button.Disabled.Border}"/>
                                <Setter Property="TextElement.Foreground" TargetName="contentPresenter" Value="{StaticResource Button.Disabled.Foreground}"/>
                            </Trigger>
                        </ControlTemplate.Triggers>
                    </ControlTemplate>
                </Setter.Value>
            </Setter>
        </Style>

看的出来，是由一个Border里面放了一个ContentPresenter构成的，然后是触发器定义的默认行为，相对比较简单，像ScrollBar等控件内部是很复杂的。关于ContentPresent，我们将在第二小节详细描述。

接下来，我们以Selector中的ListBox为例，来说明DataTemplate和ItemsPanelTemplate。

        <!--ItemsPanelTemplate-->
        <ItemsPanelTemplate x:Key="itemspanel">
            <StackPanel Orientation="Vertical" />
        </ItemsPanelTemplate>
        <!--DataTemplate-->
        <DataTemplate x:Key="datatemplate">
            <StackPanel Orientation="Horizontal">
                <TextBlock Text="{Binding ID}" Width="30"/>
                <TextBlock Text="{Binding Name}" Width="60"/>
                <Image Source="{Binding imgPath}" Width="30"/>
            </StackPanel>
        </DataTemplate>

cs代码：

        List<Student> studentList = new List<Student>()
            {
                new Student(){ID=1,Name="Rethinker",imgPath="/TemplateDemo;component/Images/1.png"},
                new Student(){ID=2,Name="Jello",imgPath="/TemplateDemo;component/Images/2.png"},
                new Student(){ID=3,Name="Taffy",imgPath="/TemplateDemo;component/Images/3.png"}
            };
            this.lbStudentList.ItemsSource = studentList;

注意：这里Image的Source采用的是Pack Uri，详细内容请查看WPF中的Pack Uri

效果如下：

2.ContentPresenter

在第一节，我们发现在解剖的Button内部有个叫ContentPresenter的东东，根据名字也许你已经猜到它是干嘛的了，它就是呈现ContentControl的内容的。这里，当我们将ContentPresenter换成TextBlock好像效果也没变化。

<TextBlock Text="{TemplateBinding Content}" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center"/>

我们知道TextBlock的Text属性是String类型，这就限制了其显示的丰富性。有人会说，既然这样那换成ContentControl算了，它可以显示更丰富的东西，类似这样：

<ContentControl Content="{TemplateBinding Content}" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center"/>

看起来也没什么问题，我们知道Button本身就是一个ContentControl，它是一个很重量级的Control，它的Content其实也是通过ContentPresenter来表现的，看起来ContentPresenter是一个更轻量级的Control。另外，ContentPresenter还有一个比较特别的地方，当你未指定它的Content时，它会默认去取该模板的使用者的Content。

在继承自ItemsControl的控件内部也有个类似的ItemsPresenter，它是来负责Item的展示。

在ItemsPresenter内部会以ItemsPanelTemplate中的容器作为自己的容器，会以ItemTemplate中的布局作为ListBoxItem的布局。当然，在具体显示内容的地方，还是要用到ContentTemplate的。归根结底，我们可以将Presenter看作是一个占位符，设置了Button的Content，它就获取，否则默认。

3.TemplatePart机制

TemplatePart机制是某些WPF控件，如ProgressBar等，通过内建的逻辑来控制控件的可是行为的方式。我们先来解剖下ProgressBar一探究竟。

我们发现里面有几个很特别的东西，一个名为PART_Track的Rectangle，一个名为PART_Indicator的Grid。这并不是偶然，实际上在ComboBox和TextBox中也有这样类似PART_×××这样命名的元素。在这些类的定义中，我们也会发现一些端倪，例如ProgressBar类的定义：

    [TemplatePart(Name = "PART_GlowRect", Type = typeof(FrameworkElement))]
    [TemplatePart(Name = "PART_Indicator", Type = typeof(FrameworkElement))]
    [TemplatePart(Name = "PART_Track", Type = typeof(FrameworkElement))]
    public class ProgressBar : RangeBase
    {
        
    }

ProgressBar用了TemplatePart这个Attribute，那它到底如何有何作用呢？实际上，如果在ControlTemplate中找到了这样的元素，就会应用一些附加的行为。

例如，在ComboBox的空间模板中有个名为PART_Popup的Popup，当它关闭时，ComboBox的DropDownClosed事件会自动触发，如果ComboBox控件模板中有名为PART_EditableTextBox的TextBox，它就会将用户的选项作为它的显示项。在后面的自定义控件这一篇中，我们也将使用它。

4.如何找Template中的控件

在Template的基类FrameworkTemplate中有FindName方法，通过它我们可以找到模板中的控件。这个方法对于ControlTemplate和ItemsPanelTemplate很直接有效，但是，在ItemsControl的DataTemplate中，因为展示的数据是集合，所以相对复杂些。在前面我们已经剖析了ListBox内部，这对于找控件是最本质的。我们将前面的DataTemplate稍微修改下，如下：

<!--DataTemplate-->
        <DataTemplate x:Key="datatemplate">
            <StackPanel x:Name="sp" Orientation="Horizontal">
                <TextBlock x:Name="tbID" Text="{Binding ID}" Width="30"/>
                <TextBlock x:Name="tbName" Text="{Binding Name}" Width="60"/>
                <Image x:Name="tbImgPath" Source="{Binding imgPath}" Width="30"/>
                <TextBlock x:Name="tbNameLen" Text="{Binding Path=Name.Length}" />
            </StackPanel>
        </DataTemplate>

要查找由某个ListBoxItem的DataTemplate生成的TextBlock元素，需要获得ListBoxItem，在该ListBoxItem内查找ContentPresenter，然后对在该 ContentPresenter 上设置的 DataTemplate 调用 FindName，在由ListBoxItem查找ContentPresenter时，需要遍历VisualTree，这里给出遍历方法：

class CommonHelper
    {
        public static T ChildOfType<T>(DependencyObject Parent) where T : DependencyObject
        {
            for (int i = 0; i < VisualTreeHelper.GetChildrenCount(Parent); i++)
            {
                DependencyObject obj = VisualTreeHelper.GetChild(Parent, i);
                if (obj != null && obj is T)
                {
                    return (T)obj;
                }
                else
                {
                    T child = ChildOfType<T>(obj);
                    if (child != null)
                        return child;
                }
            }
            return default(T);
        }
    }

在这里通过监听ListBox的SelectionChanged事件来展示效果，cs代码：

private void lbStudentList_SelectionChanged(object sender, SelectionChangedEventArgs e)
        {
            //第一步：找到ListBoxItem
            ListBoxItem item = this.lbStudentList.ItemContainerGenerator.ContainerFromIndex(this.lbStudentList.SelectedIndex) as ListBoxItem;
            if (item == null) return;
            //第二步：遍历找到ContentPresenter,这里需要写个辅助方法
            ContentPresenter cp = CommonHelper.ChildOfType<ContentPresenter>(item);
            if (cp == null) return;
            //第三步：找到DataTemplate
            DataTemplate dt = cp.ContentTemplate;
            //第四步：通过DataTemplate的FindName方法
            TextBlock tb = dt.FindName("tbName", cp) as TextBlock;
            if (tb != null)
                MessageBox.Show(tb.Text);
        }

效果如下：

2）Customizing WPF Expander with ControlTemplate