[WPF自定義控制元件庫]使用WindowChrome的問題
1. 前言
上一篇文章介紹了使用WindowChrome自定義Window,實際使用下來總有各種各樣的問題,這些問題大部分都不影響使用,可能正是因為不影響使用所以一直沒得到修復(也有可能別人根本不覺得這些是問題)。
這篇文章我總結了一些實際遇到的問題及其解決方案。
2. WindowChrome最大化的問題
2.1 影響Chrome尺寸的幾個值
上一篇文章提到有幾個值用於計算Chrome的尺寸:
屬性 | 值(畫素) | 描述 |
---|---|---|
SM_CXFRAME/SM_CYFRAME | 4 | The thickness of the sizing border around the perimeter of a window that can be resized, in pixels. SM_CXSIZEFRAME is the width of the horizontal border, and SM_CYSIZEFRAME is the height of the vertical border.This value is the same as SM_CXFRAME. |
SM_CXPADDEDBORDER | 4 | The amount of border padding for captioned windows, in pixels.Windows XP/2000: This value is not supported. |
SM_CYCAPTION | 23 | The height of a caption area, in pixels. |
在有標題的標準Window,chrome的頂部尺寸為SM_CYFRAME + SM_CXPADDEDBORDER + SM_CYCAPTION = 31,左右兩邊尺寸為SM_CXFRAME + SM_CXPADDEDBORDER = 8,底部尺寸為SM_CYFRAME + SM_CXPADDEDBORDER = 8。
具體的計算方式可以參考Firefox的原始碼:
// mCaptionHeight is the default size of the NC area at // the top of the window. If the window has a caption, // the size is calculated as the sum of: // SM_CYFRAME - The thickness of the sizing border // around a resizable window // SM_CXPADDEDBORDER - The amount of border padding // for captioned windows // SM_CYCAPTION - The height of the caption area // // If the window does not have a caption, mCaptionHeight will be equal to // `GetSystemMetrics(SM_CYFRAME)` mCaptionHeight = GetSystemMetrics(SM_CYFRAME) + (hasCaption ? GetSystemMetrics(SM_CYCAPTION) + GetSystemMetrics(SM_CXPADDEDBORDER) : 0); // mHorResizeMargin is the size of the default NC areas on the // left and right sides of our window. It is calculated as // the sum of: // SM_CXFRAME - The thickness of the sizing border // SM_CXPADDEDBORDER - The amount of border padding // for captioned windows // // If the window does not have a caption, mHorResizeMargin will be equal to // `GetSystemMetrics(SM_CXFRAME)` mHorResizeMargin = GetSystemMetrics(SM_CXFRAME) + (hasCaption ? GetSystemMetrics(SM_CXPADDEDBORDER) : 0); // mVertResizeMargin is the size of the default NC area at the // bottom of the window. It is calculated as the sum of: // SM_CYFRAME - The thickness of the sizing border // SM_CXPADDEDBORDER - The amount of border padding // for captioned windows. // // If the window does not have a caption, mVertResizeMargin will be equal to // `GetSystemMetrics(SM_CYFRAME)` mVertResizeMargin = GetSystemMetrics(SM_CYFRAME) + (hasCaption ? GetSystemMetrics(SM_CXPADDEDBORDER) : 0);
在WPF中這幾個值分別對映到SystemParameters的相關屬性:
系統值 | SystemParameters屬性 | 值 |
---|---|---|
SM_CXFRAME/SM_CYFRAME | WindowResizeBorderThickness | 4,4,4,4 |
SM_CXPADDEDBORDER | 無 | 4 |
SM_CYCAPTION | WindowCaptionHeight | 23 |
另外還有WindowNonClientFrameThickness,相當於WindowResizeBorderThickness的基礎上,Top+=WindowCaptionHeight,值為 4,27,4,4。
SM_CXPADDEDBORDER在WPF裡沒有對應的值,我寫了個WindowParameters的類,添加了這個屬性:
/// <summary>
/// returns the border thickness padding around captioned windows,in pixels. Windows XP/2000: This value is not supported.
/// </summary>
public static Thickness PaddedBorderThickness
{
[SecurityCritical]
get
{
if (_paddedBorderThickness == null)
{
var paddedBorder = NativeMethods.GetSystemMetrics(SM.CXPADDEDBORDER);
var dpi = GetDpi();
Size frameSize = new Size(paddedBorder, paddedBorder);
Size frameSizeInDips = DpiHelper.DeviceSizeToLogical(frameSize, dpi / 96.0, dpi / 96.0);
_paddedBorderThickness = new Thickness(frameSizeInDips.Width, frameSizeInDips.Height, frameSizeInDips.Width, frameSizeInDips.Height);
}
return _paddedBorderThickness.Value;
}
}
2.2 WindowChrome的實際大小和普通Window不同
先說說我的環境,WIndows 10,1920 * 1080 解析度,100% DPI。
<WindowChrome.WindowChrome>
<WindowChrome />
</WindowChrome.WindowChrome>
<Window.Style>
<Style TargetType="{x:Type Window}">
<Setter Property="Template">
<Setter.Value>
<ControlTemplate TargetType="{x:Type Window}">
<Border>
<Grid>
<AdornerDecorator>
<ContentPresenter />
</AdornerDecorator>
<ResizeGrip x:Name="WindowResizeGrip"
HorizontalAlignment="Right"
IsTabStop="false"
Visibility="Collapsed"
VerticalAlignment="Bottom" />
</Grid>
</Border>
<ControlTemplate.Triggers>
<MultiTrigger>
<MultiTrigger.Conditions>
<Condition Property="ResizeMode"
Value="CanResizeWithGrip" />
<Condition Property="WindowState"
Value="Normal" />
</MultiTrigger.Conditions>
<Setter Property="Visibility"
TargetName="WindowResizeGrip"
Value="Visible" />
</MultiTrigger>
</ControlTemplate.Triggers>
</ControlTemplate>
</Setter.Value>
</Setter>
</Style>
</Window.Style>
按上一篇文章介紹的方法開啟一個使用WindowChrome的Window(大小為800 * 600),在VisualStudio的實時視覺化樹可以看到AdornerDecorator的實際大小和Window的實際大小都是800 * 600(畢竟邊WindowChrome裡的Border、Grid等都沒設Margin或Padding)。然後用Inspect觀察它的邊框。可以看到Window實際上的範圍沒什麼問題。但和標準Window的對比就可以看出有區別,我在之前的文章中介紹過標準Window的實際範圍和使用者看到的並不一樣。
上面兩張圖分別是通過Inspect觀察的標準Window(上圖)和使用WindowChrome的Window(下圖),可以看到標準Window左右下三個方向有些空白位置,和邊框加起來是8個畫素。WindowChrome則沒有這個問題。
2.3 最大化狀態下Margin和標題高度的問題
WindowChrome最大化時狀態如上圖所示,大小也變為1936 * 1066,這個大小沒問題,有問題的是它不會計算好client-area的尺寸,只是簡單地加大non-client的尺寸,導致client-area的尺寸也成了1936 * 1066。標準Window在最大化時non-client area的尺寸為1936 * 1066,client-area的尺寸為1920 * 1027。
2.4 最大化時chrome尺寸的問題
結合Window(窗體)的UI元素及行為這篇文章,WindowChrome最大化時的client-area的尺寸就是Window尺寸(1936 * 1066)減去WindowNonClientFrameThickness(4,27,4,4)再減去PaddedBorderThickness(4,4,4,4)。這樣就準確地計算出client-area在最大化狀態下的尺寸為1920 * 1027。
在自定義Window的ControlTempalte中我使用Trigger在最大化狀態下將邊框改為0,然後加上WindowResizeBorderThickness的Padding和PaddedBorderThickness的Margin:
<Trigger Property="WindowState"
Value="Maximized">
<Setter TargetName="MaximizeButton"
Property="Visibility"
Value="Collapsed" />
<Setter TargetName="RestoreButton"
Property="Visibility"
Value="Visible" />
<Setter TargetName="WindowBorder"
Property="BorderThickness"
Value="0" />
<Setter TargetName="WindowBorder"
Property="Padding"
Value="{x:Static SystemParameters.WindowResizeBorderThickness}" />
<Setter Property="Margin"
TargetName="LayoutRoot"
Value="{x:Static local:WindowParameters.PaddedBorderThickness}" />
</Trigger>
以前我還試過讓BorderThickness保持為1,Margin改為7,但後來發現執行在高於100% DPI的環境下出了問題,所以改為繫結到屬性。
在不同DPI下這幾個屬性值如下:
DPI | non-client area 尺寸 | client area 尺寸 | WindowNonClientFrameThickness | PaddedBorderThickness |
---|---|---|---|---|
100 | 1936 * 1066 | 1920 * 1027 | 4,4,4,4 | 4,4,4,4 |
125 | 1550.4 | 1536 | 3.2,3.2,3.2,3.2 | 4,4,4,4 |
150 | 1294.66666666667 | 280 | 3.3333,3.3333,3.3333,3.3333 | 4,4,4,4 |
175 | 1110.85714285714 | 1097.14285714286 | 2.8571428,2.8571428,2.8571428,2.8571428 | 4,4,4,4 |
200 | 973 | 960 | 2.5,2.5,2.5,2.5 | 4,4,4,4 |
可以看到PaddedBorderThickness總是等於4,所以也可以使用不繫結PaddedBorderThickness的方案:
<Border x:Name="WindowBorder"
BorderThickness="3"
BorderBrush="{TemplateBinding BorderBrush}"
Background="{TemplateBinding Background}"
>
<Border.Style>
<Style TargetType="{x:Type Border}">
<Style.Triggers>
<DataTrigger Binding="{Binding WindowState, RelativeSource={RelativeSource TemplatedParent}}" Value="Maximized">
<Setter Property="Margin" Value="{x:Static SystemParameters.WindowResizeBorderThickness}"/>
<Setter Property="Padding" Value="1"/>
</DataTrigger>
</Style.Triggers>
</Style>
</Border.Style>
但我還是更喜歡PaddedBorderThickness,這是心情上的問題(我都寫了這麼多程式碼了,你告訴我直接用4這個神奇的數字就好了,我斷然不能接受)。而且有可能將來Windows的窗體設計會改變,繫結系統的屬性比較保險。
最後,其實應該監視SystemParameters的StaticPropertyChanged事件然後修改PaddedBorderThickness,因為WindowNonClientFrameThickness和WindowResizeBorderThickness會在系統主題改變時改變,但不想為了這小概率事件多寫程式碼就偷懶了。
3. SizeToContent的問題
SizeToContent屬性用於指示Window是否自動調整它的大小,但當設定'SizeToContent="WidthAndHeight"'時就會出問題:
上圖左面時一個沒內容的自定義Window,右邊是一個沒內容的系統Window,兩個都設定了SizeToContent="WidthAndHeight"
。可以看到自定義WindowChorme多出了一些黑色的區域,仔細觀察這些黑色區域,發覺它的尺寸大概就是non-client area的尺寸,而且內容就是WindowChrome原本的內容。
SizeToContent="WidthAndHeight"
時Window需要計算ClientArea的尺寸然後再確定Window的尺寸,但使用WindowChrome自定義Window時程式以為整個ControlTempalte的內容都是ClientArea,把它當作了ClientArea的尺寸,再加上non-client的尺寸就得出了錯誤的Window尺寸。ControleTemplate的內容沒辦法遮住整個WindowChrome的內容,於是就出現了這些黑色的區域。
解決方案是在OnSourceInitialized時簡單粗暴地要求再計算一次尺寸:
protected override void OnSourceInitialized(EventArgs e)
{
base.OnSourceInitialized(e);
if (SizeToContent == SizeToContent.WidthAndHeight && WindowChrome.GetWindowChrome(this) != null)
{
InvalidateMeasure();
}
}
以前我曾建議在OnContentRendered
中執行這段程式碼,但後來發現除錯模式,或者效能比較差的場合會有些問題,所以改為在OnSourceInitialized
中執行了。
4. FlashWindow的問題
如果一個Window設定了Owner並且以ShowDialog的方式開啟,點選它的Owner將對這個Window呼叫FlashWindowEx功能,即閃爍幾下,並且還有提示音。除了這種方式還可以用程式設計的方式呼叫FlashWindow功能。
WindowChrome提供通知FlashWindow發生的事件,FlashWindow發生時雖然Window看上去在Active/Inactive 狀態間切換,但IsActive屬性並不會改變。
要處理這個問題,可以監聽WM_NCACTIVATE訊息,它通知Window的non-client area是否需要切換Active/Inactive狀態。
IntPtr handle = new WindowInteropHelper(this).Handle;
HwndSource.FromHwnd(handle).AddHook(new HwndSourceHook(WndProc));
protected override void OnActivated(EventArgs e)
{
base.OnActivated(e);
SetValue(IsNonClientActivePropertyKey, true);
}
protected override void OnDeactivated(EventArgs e)
{
base.OnDeactivated(e);
SetValue(IsNonClientActivePropertyKey, false);
}
private IntPtr WndProc(IntPtr hwnd, int msg, IntPtr wParam, IntPtr lParam, ref bool handled)
{
if (msg == WindowNotifications.WM_NCACTIVATE)
SetValue(IsNonClientActivePropertyKey, wParam == _trueValue);
return IntPtr.Zero;
}
需要新增一個只讀的IsNonClientActive依賴屬性,ControlTemplate通過Trigger使邊框置灰:
<Trigger Property="IsNonClientActive"
Value="False">
<Setter Property="BorderBrush"
Value="#FF6F7785" />
</Trigger>
5. ResizeBorder的問題
5.1 ResizeBorder尺寸的問題
標準Window可以單擊並拖動以調整視窗大小的區域為8畫素(可以理解為SM_CXFRAME的4畫素加上SM_CXPADDEDBORDER的4畫素)。
WindowChrome實際大小就是看起來的大小,預設的ResizeBorderThickness是4畫素,就是從Chrome的邊框向內的4畫素範圍,再多就會影響client-area裡各元素的正常使用。
由於標準Window的課拖動區域幾乎在Window的外側,而且有8個畫素,而WindowChrome只能有4個畫素,所以WindowChrome拖動起來手感沒那麼好。
5.2 拖動邊框產生的效能問題
最後提一下WindowChrome的效能問題,正常操作我覺得應該沒什麼問題,只有拖動左右邊緣尤其是左邊緣改變Window大小的時候右邊的邊緣會很不和諧。其實這個問題不是什麼大問題,看看這個空的什麼都沒有的Skype窗體都會這樣,所以不需要特別在意。
6. 其它自定義Window的方案
在Kino.Toolkit.Wpf裡我只提供了最簡單的使用WindowChrome的方案,這個方案只能建立沒有圓角的Window,而且不能自定義邊框陰影顏色。如果真的需要更高的自由度可以試試參考其它方案。
6.1 VisualStudio
VisualStudio當然沒有開源,但並不妨礙我們去參考它的原始碼。可以在以下DLL找到Microsoft.VisualStudio.PlatformUI.MainWindow
:
X:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\Enterprise\Common7\IDE\Microsoft.VisualStudio.Shell.UI.Internal.dll
6.2 FirstFloor.ModernUI
Modern UI for WPF (MUI),A set of controls and styles converting your WPF application into a great looking Modern UI app.
6.3 MahApps.Metro
MahApps.Metro,A framework that allows developers to cobble together a Metro or Modern UI for their own WPF applications with minimal effort.
6.4 Fluent.Ribbon
Fluent.Ribbon is a library that implements an Office-like user interface for the Windows Presentation Foundation (WPF).
6.5 HandyControl
HandyControlHandyControl是一套WPF控制元件庫,它幾乎重寫了所有原生樣式,同時包含50多款額外的控制元件,還提供了一些好看的Window。
7. 參考
WindowChrome Class (System.Windows.Shell) Microsoft Docs
SystemParameters Class (System.Windows) Microsoft Docs
WPF Windows 概述 _ Microsoft Docs
GetSystemMetrics function Microsoft Docs
FlashWindowEx function Microsoft Docs
Window Class (System.Windows) Microsoft Docs
Inspect - Windows applications Microsoft Docs
8. 原始碼
Kino.Toolkit.Wpf_Window at mas