我们在 WPF 中使用绑定时可以使用 ElementName=Foo
这样的写法,并且还能够真的在运行时找到这个名称对应的对象,是因为 WPF 中提供了名称范围概念。
实现 INameScope
接口可以定义一个名称范围。无论你使用 Name
属性还是使用 x:Name
特性都可以在一个名称范围内指定某个元素的名称。绑定时就在此名称范围内查找,于是可以找到你需要的对象。
本文将介绍 WPF 中 NameScope 的查找规则。(额外的,资源 / 资源字典的查找方式与 NameScope 的方式是一样的,所以本文分析过程同样使用与资源的查找。)
INameScope
WPF 的 INameScope
接口只用来管理一个范围之内的名称。它包含下面三个方法:
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public interface INameScope
{
object FindName(string name);
void RegisterName(string name, object scopedElement);
void UnregisterName(string name);
}
它的主要实现是 NameScope
,包含了更多功能;而上面的接口是其本质功能。
不过,NameScope
的实现带来了一个重要的依赖项属性 —— NameScope
。下面是此属性的代码(经过简化):
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public static readonly DependencyProperty NameScopeProperty
= DependencyProperty.RegisterAttached("NameScope", typeof(INameScope), typeof(NameScope));
public static void SetNameScope(DependencyObject dependencyObject, INameScope value)
{
if (dependencyObject == null) throw new ArgumentNullException(nameof(dependencyObject));
dependencyObject.SetValue(NameScopeProperty, value);
}
public static INameScope GetNameScope(DependencyObject dependencyObject)
{
if (dependencyObject == null) throw new ArgumentNullException(nameof(dependencyObject));
return ((INameScope)dependencyObject.GetValue(NameScopeProperty));
}
同样实现了此接口的还有 TemplateNameScope
,此 NameScope 会被 FrameworkTemplate
/ FrameworkElementFactory
/ BamlRecordReader
设置到以上依赖属性中。于是我们可以在模板范围内找到某个特定名称对应的元素。
除此之外,NameScope 的设置由 XAML 解析器在 WPF 项目编译的时候自动生成。
NameScope 的名称注册规则
如果你没有在代码中显式去调用 RegisterName
这样的方法,那么 NameScope 的创建以及名称的注册都由 XAML 解析器来完成。
XAML 解析器(BamlRecordReader)注册名字的时候并没有去爬可视化树什么的,只是单纯在解析 XAML 的时候去调用代码注册这个名字而已。注册由一个 Stack 来完成,NameScopeStack
。
设想以下这个例子(来自于 .NET Framework 代码中的注释):
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<Window x:Name="myWindow">
...
<Style x:Name="myStyle">
...
<SolidColorBrush x:Name="myBrush">
</SolidColorBrush>
</Style>
</Window>
每当 XAML 解析器解析一层的时候,就会给 NameScopeStack
入栈,于是 Window
首先创建 NameScope 入栈。随后解析到 Style
时又加一个 NameScope 入栈,其他元素解析时不会创建 NameScope(包括 XAML 中的顶层元素 UserControl
等)。
这时,myWindow
会被注册到 Window
一层的 NameScope 中,myStyle
也会注册到 Window
一层的 NameScope 中;而 myBrush
则会注册到 Style
那一层的 NameScope 中。
- Window 的 NameScope
myWindow
myStyle
- Style 的 NameScope
myBrush
NameScope 的名称查找规则
在本文一开始贴出 NameScope
依赖项属性的时候,你应该注意到这只是一个普通的属性,并没有使用到什么可以用可视化树继承这样的高级元数据。事实上也不应该有这样的高级元数据,因为 NameScope 的抽象级别低于可视化树或者逻辑树。
但是,实际上 NameScope
的查找却是依赖于逻辑树的 —— 这是 FrameworkElement
的功能:
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internal static INameScope FindScope(DependencyObject d, out DependencyObject scopeOwner)
{
while (d != null)
{
INameScope nameScope = NameScope.NameScopeFromObject(d);
if (nameScope != null)
{
scopeOwner = d;
return nameScope;
}
DependencyObject parent = LogicalTreeHelper.GetParent(d);
d = (parent != null) ? parent : Helper.FindMentor(d.InheritanceContext);
}
scopeOwner = null;
return null;
}
非常明显,FindScope
是期望使用逻辑树来查找名称范围的。
不过值得注意的是,当一个元素没有逻辑父级的时候,会试图使用 Helper.FindMentor
来查找另一个对象。那这是什么方法,又试图寻找什么对象呢?
Mentor 是名词,意为 “导师,指导”。于是我们需要阅读以下 Helper.FindMentor
方法的实现来了解其意图:
提示:以下注释中的 FE 代表 FrameworkElement,而 FCE 代表 FrameworkContentElement。
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/// <summary>
/// This method finds the mentor by looking up the InheritanceContext
/// links starting from the given node until it finds an FE/FCE. This
/// mentor will be used to do a FindResource call while evaluating this
/// expression.
/// </summary>
/// <remarks>
/// This method is invoked by the ResourceReferenceExpression
/// and BindingExpression
/// </remarks>
internal static DependencyObject FindMentor(DependencyObject d)
{
// Find the nearest FE/FCE InheritanceContext
while (d != null)
{
FrameworkElement fe;
FrameworkContentElement fce;
Helper.DowncastToFEorFCE(d, out fe, out fce, false);
if (fe != null)
{
return fe;
}
else if (fce != null)
{
return fce;
}
else
{
d = d.InheritanceContext;
}
}
return null;
}
具体来说,是不断查找 InheritanceContext
,如果找到了 FrameworkElement 或者 FrameworkContentElement,那么就返回这个 FE 或者 FCE;如果到最终也没有找到,则返回 null。
这是个 virtual
属性,基类 DependencyObject
中只返回 null
,而子类重写它时,返回父级。Freezable
, FrameworkElement
, FrameworkContentElement
等重写了这个属性。
对于 FrameworkElement
,重写时只是单纯的返回了一个内部管理的字段而已:
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internal override DependencyObject InheritanceContext
{
get { return InheritanceContextField.GetValue(this); }
}
此字段在调用 DependencyObject.AddInheritanceContext
的时候会赋值。而对于可视化树或逻辑树的建立,此方法不会被调用,所以此属性并不会对可视化树或逻辑树有影响。但是,Freezable
, InputBinding
, Visual3D
, GridViewColumn
, ViewBase
, CollectionViewSource
, ResourceDictionary
, TriggerAction
, TriggerBase
等会在属性赋值的时候调用此方法。于是我们能够在以上这些属性的设置中找到名称。
特别说明,只有那些重写了 InheritanceContext
的类型才会在查找名称的时候找得到 NameScope;只有以上这些调用了 DependencyObject.AddInheritanceContext
方法的属性才会在赋值是能够找得到 NameScope。
所以,我另一篇文章中所说的 ContextMenu 是找不到对应的 NameScope 的。WPF 的 ElementName 在 ContextMenu 中无法绑定成功?试试使用 x:Reference!。此文中 ContextMenu
找到的 NameScope 是 null
。
本文会经常更新,请阅读原文: https://blog.walterlv.com/post/namescope-of-wpf.html ,以避免陈旧错误知识的误导,同时有更好的阅读体验。
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