.Net开发笔记（七）使用组件编程-白红宇

.Net开发笔记（七）使用组件编程

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发布时间：2019-06-28

本文共 13595 字，大约阅读时间需要 45 分钟。

本文主要说到以下内容：

什么是.Net中的组件，组件和类、控件的区别和联系。

组件的特性。

利用IExtenderProvider接口进行组件扩展。

“扩展组件”的简单应用——控件倒影。

1. 什么是.Net中的组件，组件和类、控件的区别和联系

必须说的是，“组件”一词在编程中经常遇到，意义众多，当然不管什么意思，从字面上来看就知道它应该有“一个可重复使用的单元”的意思。在.Net中，“组件”就特指实现了System.ComponentModel.IComponent接口的类，或者从实现了该接口的类直接或间接派生的子类。因此，“组件”它属于“类”，满足一定标准的类就是组件，而这个标准就由IComponent接口提供。那么什么是控件？组件跟控件有什么关系？我们知道，所有的控件都从System.Windows.Forms.Control类直接或间接派生（Asp.Net中从System.Web.UI.Control），而再查看System.Windows.Forms.Control源码我们会发现，它继承自System.ComponentModel.Component类，后者又实现了System.ComponentModel.IComponent接口，因此，我们可以说，控件也是一种组件。

综上，我们可以得出结论：

类包含组件，组件包含控件。

类不一定是组件，但组件一定是类，组件不一定是控件，但控件一定是组件。

不管是类、组件还是控件，它们都是“一个可重复使用的代码单元”。

不管是类、组件还是控件，他们都应该符合OO编程规律。

举一个FCL中的例子，来说明问题：

System.Windows.Forms.Application是一个类，既不是组件也不是控件。

System.Windows.Forms.Timer是一个类，也是一个组件，但不是控件（注意）。

System.Windows.Forms.ToolTip是一个类，也是一个扩展组件（后面说明什么是扩展组件），但不是控件。

System.Windows.Forms.Button是一个类，也是一个组件，同时也是控件。

上一张图说明关系：

图1

2. 组件的特性

1）假设各位知道Dispose模式，Dispose模式一般用于对象中使用了资源（包括托管资源和非托管资源）的场合，具体就是让定义的类实现IDisposable接口。查看System.ComponentModel.IComponent源码会发现，它实现了IDisposable接口，因此，可以说，所有的组件都具备有效管理资源的特性。

2）如果各位使用VS开发工具，那么，凡是实现了System.ComponentModel.IComponent接口的类，即凡是组件者，都可以将它添加在ToolBox中（工具箱），也就是常说的“可视化支持”。

3）Winfrom开发过程中，在设计窗体时，查看Form1.Desinger.cs文件，Form1类中有private System.ComponentModel.IContainer components数据成员，查看InitializeComponent()方法中会发现，一切类似Timer、ImageList、ToolTip这样的组件在构造时，都会像下面这样：

this.imageList1 = new System.Windows.Forms.ImageList(this.components);

其中System.ComponentModel.IContainer字面意思可以看出它是一个容器，也就是说，每个组件在自我构造的时候，都会把自己加到一个容器中去。事实上，组件一般都不会单独去使用，都是由容器去管理，容器生命期结束时，容器中的各个组件也会结束自己生命期。

注：容器包含组件只是逻辑包含，跟通常的List、Array等集合包含元素不同。

有关IDE对组件的可视化支持，以及容器与组件之间的详细关系是一个非常复杂的话题，本文暂时不涉及。

3. 利用IExtenderProvider接口进行组件扩展

通常当使用一个组件时，需要在原有的基础上添加新的功能，也就是说需要扩展原有功能，我们做不到修改原有组件的代码，比如我们需要一个圆角按钮，现有的标准按钮（System.Windows.Forms.Button，前面说过它属于组件）是直角，第一想到的办法就是新建一个ButtonEx类继承Button，建立一个新的扩展控件。

以上是一种办法，但当需要给一类组件增加新的功能时，使用以上方法就会导致出现许多的扩展控件，而且有些时候只是新增加一个小功能，并不需要产生新的控件，因此，这时候有必要看看System.ComponentModel.IExtenderProvider这个接口。关于这个接口，我就不引用MSDN上的定义了，描述得太抽象，基本没什么参考价值，我将该接口的功能描述如下：

当需要为其它某个（或某些）组件扩展新的功能，又不能做到直接修改原有组件的源代码时，我们就可以定义一个类，让其实现IExtenderProvider接口。

IExtenderProvider接口源码如下：

View Code

public interface IExtenderProvider{         bool CanExtend(object extendee);}

FCL中已有的例子有很多，前面提到过的ToolTip就属于这种，查看System.Windows.Forms.ToolTip源码会发现，它继承自System.ComponentModel.Component，并且实现了System.ComponentModel.IExtenderProvider接口，大概源码如下：（模仿，非实际）

View Code

1 [ProvideProperty(“ToolTip”,typeof(Control))] 2 Public class ToopTip:Component,IExtenderProvider 3 { 4      Public ToolTip() 5      { 6            7      } 8      Public ToolTip(IContainer cont) 9      {10           Cont.Add(this);11      }12   13   Public string GetToolTip(Control control)14   {15          //具体实现16    }17       Public void SetToolTip(Control control,string caption)18       {19            //具体实现20       }21       //符合扩展的条件22       public bool CanExtend(object target)23 {24          return ((target is Control) && !(target is ToolTip)); //所有控件25 }26 }

解释：[ProvideProperty(“ToolTip”,typeof(Control))]的意思是给所有的Control类及其派生类增加属性“ToolTip”，也就是说原来的标准控件Button现在应该增加了ToolTip属性，在界面设计器中，从工具栏中拖出一个ToolTip组件，那么所有的其他控件在属性栏中增加了一项“toolTip1 上的 ToolTip”，可以设置该新增的属性，比如我给按钮button1设置该属性“it’s a button”，那么设计器生成的代码就是toolTip1.SetToolTip(button1,”it’s a button”);。

注：以上GetToolTip(Control control)和SetToolTip(Control control,string caption)方法具体实现暂没说明，不同情况实现不一样，具体可以参考下面的“控件倒影”demo代码。

4.“扩展组件”的简单应用——控件倒影。

让每一个标准控件都具有倒影效果，这一要求完全符合IExtenderProvider接口的使用范围，第一，需要给组件扩展新的功能；第二，数量之多，单单通过继承创建新的扩展控件麻烦；第三，新加功能很小，只是增加一个倒影效果。先上一张效果图：

图2

为了让任何一个控件都具有“倒影效果”，可以给每个控件扩展一个HasMirror的属性，数据类型为Bool型，另外，需要创建一个倒影类，负责显示倒影。

扩展类：

View Code

1 [ProvideProperty("HasMirror",typeof(Control))] 2     class MirrorExtender : Component, IExtenderProvider 3     { 4         Dictionary
      
        _controllist = new Dictionary
       
        (); 5         public MirrorExtender() 6         { 7  8         } 9         public MirrorExtender(IContainer cont)10         {11             cont.Add(this);12         }13         public void SetHasMirror(Control control, bool hasMirror)14         {15             if (_controllist.ContainsKey(control))16             {17                 if (!hasMirror)18                 {19                     _controllist[control].Close();20                     _controllist.Remove(control);21                 }22             }23             else24             {25                 if (hasMirror)26                 {27                     MirrorItem i = new MirrorItem() { HasMirror = hasMirror, Mirror = new Mirror(control) };28                     _controllist.Add(control, i);29                 }30             }31         }32         public bool GetHasMirror(Control control)33         {34             if (_controllist.ContainsKey(control))35             {36                 return _controllist[control].HasMirror;37             }38             else39             {40                 return false;41             }42         }43 44         #region IExtenderProvider 成员45         public bool CanExtend(object extendee)46         {47             return (extendee is Control);48         }49         #endregion50     }51     class MirrorItem52     {53         public bool HasMirror { get; set; }54         public Mirror Mirror { get; set; }55         public void Close()56         {57             Mirror.Dispose();58         }59     }

倒影类：

View Code

1 class Mirror : Control  2     {  3         Control _target;  4         Padding Padding { get; set; }  5         Bitmap CtrlBmp { get; set; }  6         byte[] CtrlPixels { get; set; }  7         int CtrlStride { get; set; }  8         Bitmap Frame { get; set; }  9         public Mirror(Control target) 10         { 11             _target = target; 12             _target.VisibleChanged += new EventHandler(_target_VisibleChanged); //目标控件“可见”属性发生变化 13             _target.LocationChanged += new EventHandler(_target_LocationChanged);  //目标控件“位置”属性发生变化 14             _target.ParentChanged += new EventHandler(_target_ParentChanged); //目标控件“父控件”属性发生变化 15             _target.Paint += new PaintEventHandler(_target_Paint); //目标控件发生重绘 16  17             SetStyle(ControlStyles.Selectable, false); //镜子应无焦点 18             SetStyle(ControlStyles.AllPaintingInWmPaint | ControlStyles.OptimizedDoubleBuffer | ControlStyles.UserPaint, true); 19  20             InitPadding(); 21         } 22  23         ///  24         /// 目标控件发生变化时，镜子中的内容需要重绘 25         /// 
 26         ///  27         ///  28         void _target_Paint(object sender, PaintEventArgs e) 29         { 30             if (!isSnapshotNow) 31             { 32                 Invalidate(); 33             } 34         } 35         ///  36         /// 目标控件改变父控件时，初始化镜子 37         /// 
 38         ///  39         ///  40         void _target_ParentChanged(object sender, EventArgs e) 41         { 42             Init(); 43         } 44         ///  45         /// 目标控件位置变化时，初始化镜子 46         /// 
 47         ///  48         ///  49         void _target_LocationChanged(object sender, EventArgs e) 50         { 51             Init(); 52         } 53         ///  54         /// 目标控件显示或隐藏时，初始化镜子 55         /// 
 56         ///  57         ///  58         void _target_VisibleChanged(object sender, EventArgs e) 59         { 60             Init(); 61         } 62         ///  63         /// 初始化镜子 64         /// 
 65         void Init() 66         { 67             this.Parent = _target.Parent; 68             this.Location = _target.Location; 69             this.Visible = _target.Visible; 70             if (Parent != null) 71             { 72                 var i = Parent.Controls.GetChildIndex(_target); 73                 Parent.Controls.SetChildIndex(this, i + 1); 74             } 75  76             var newSize = new Size(_target.Width + Padding.Left + Padding.Right, _target.Height + Padding.Top + Padding.Bottom); 77             if (newSize != Size) 78             { 79                 this.Size = newSize; 80             } 81         } 82         ///  83         /// 镜子位置 84         /// 
 85         void InitPadding() 86         { 87             Padding = new Padding(0, 0, 0, 20); 88         } 89         ///  90         /// 获取倒影 91         /// 
 92         /// 
       93         Bitmap OnNonLinearTransfromNeeded() 94         { 95             Bitmap bmp = null; 96             if (CtrlBmp == null) 97                 return null; 98  99             try100             {101                 bmp = new Bitmap(Width, Height);102 103                 const int bytesPerPixel = 4;104                 PixelFormat pxf = PixelFormat.Format32bppArgb;105                 Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height);106                 BitmapData bmpData = bmp.LockBits(rect, ImageLockMode.ReadWrite, pxf);107                 IntPtr ptr = bmpData.Scan0;108                 int numBytes = bmp.Width * bmp.Height * bytesPerPixel;109                 byte[] argbValues = new byte[numBytes];110 111                 Marshal.Copy(ptr, argbValues, 0, numBytes);112                 var e = new TransfromNeededEventArg() {ClientRectangle = ClientRectangle, Pixels = argbValues, Stride = bmpData.Stride, SourcePixels = CtrlPixels, SourceClientRectangle = new Rectangle(Padding.Left, Padding.Top, _target.Width, _target.Height), SourceStride = CtrlStride };113                 114                 DoBottomMirror(e);115 116                 Marshal.Copy(argbValues, 0, ptr, numBytes);117                 bmp.UnlockBits(bmpData);118             }119             catch120             {121             }122 123             return bmp;124         }125         /// 126         /// 转化成字节数组127         /// 
128         /// 129         /// 
      130         byte[] GetPixels(Bitmap bmp)131         {132             const int bytesPerPixel = 4;133             PixelFormat pxf = PixelFormat.Format32bppArgb;134             Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height);135             BitmapData bmpData = bmp.LockBits(rect, ImageLockMode.ReadOnly, pxf);136             IntPtr ptr = bmpData.Scan0;137             int numBytes = bmp.Width * bmp.Height * bytesPerPixel;138             byte[] argbValues = new byte[numBytes];139             Marshal.Copy(ptr, argbValues, 0, numBytes);140             //Marshal.Copy(argbValues, 0, ptr, numBytes);141             bmp.UnlockBits(bmpData);142             return argbValues;143         }144         /// 145         /// 获取控件截图146         /// 
147         /// 148         /// 
      149         Bitmap GetForeground(Control ctrl)150         {151             Bitmap bmp = new Bitmap(this.Width, this.Height);152 153             if (!ctrl.IsDisposed)154             {155                 isSnapshotNow = true;156                 ctrl.DrawToBitmap(bmp, new Rectangle(Padding.Left, Padding.Top, ctrl.Width, ctrl.Height));157                 isSnapshotNow = false;158             }159             return bmp;160         }161         bool isSnapshotNow = false;162         const int bytesPerPixel = 4;163         /// 164         /// 重绘时，画出目标控件的倒影165         /// 
166         /// 167         protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)168         {169             try170             {171                 CtrlBmp = GetForeground(_target);172                 CtrlPixels = GetPixels(CtrlBmp);173 174                 if (Frame != null)175                     Frame.Dispose();176                 Frame = OnNonLinearTransfromNeeded();177 178                 if (Frame != null)179                 {180                     e.Graphics.DrawImage(Frame, Point.Empty);181                 }182             }183             catch184             {185 186             }187             base.OnPaint(e);188         }189         /// 190         /// 计算倒影191         /// 
192         /// 193         void DoBottomMirror(TransfromNeededEventArg e)194         {195             var source = e.SourcePixels;196             var output = e.Pixels;197 198             var s = e.Stride;199             var dy = 1;200             var beginY = e.SourceClientRectangle.Bottom + dy;201             var sy = e.ClientRectangle.Height;202             var beginX = e.SourceClientRectangle.Left;203             var endX = e.SourceClientRectangle.Right;204             var d = sy - beginY;205 206             for (int x = beginX; x < endX; x++)207                 for (int y = beginY; y < sy; y++)208                 {209                     var sourceY = (int)(beginY - 1 - dy - (y - beginY));210                     if (sourceY < 0)211                         break;212                     var sourceX = x;213                     int sourceI = sourceY * s + sourceX * bytesPerPixel;214                     int outI = y * s + x * bytesPerPixel;215                     output[outI + 0] = source[sourceI + 0];216                     output[outI + 1] = source[sourceI + 1];217                     output[outI + 2] = source[sourceI + 2];218                     output[outI + 3] = (byte)((1 - 1f * (y - beginY) / d) * 90);219                 }220         }221     }222     public class TransfromNeededEventArg : EventArgs223     {224         public Rectangle ClientRectangle { get; internal set; }225         public byte[] Pixels { get; internal set; }226         public int Stride { get; internal set; }227 228         public Rectangle SourceClientRectangle { get; internal set; }229         public byte[] SourcePixels { get; internal set; }230         public int SourceStride { get; set; }231         public bool UseDefaultTransform { get; set; }232     }