WPF 自定义控件教程：从入门到精通
前言
WPF (Windows Presentation Foundation) 提供了强大的 UI 框架，允许开发者创建美观且功能丰富的应用程序。WPF 的核心优势之一在于其高度的 可定制性。除了使用内置控件外，WPF 还允许我们创建完全自定义的控件，以满足特定的 UI 需求。
本教程将带你深入了解 WPF 自定义控件的开发，涵盖从基础概念到高级技巧，并提供详细的代码示例和解释，助你掌握自定义控件的精髓。
目录
为什么要自定义控件？
自定义控件的基础概念
2.1. 依赖属性 (Dependency Properties)
2.2. 路由事件 (Routed Events)
2.3. 控件模板 (Control Templates)
2.4. 样式和主题 (Styles and Themes)
2.5. 内容呈现 (Content Presentation)
自定义控件的类型
3.1. 用户控件 (User Controls)
3.2. 模板化控件 (Templated Controls / Custom Controls)
3.3. 元素控件 (Element Controls / FrameworkElement 直接派生)
实战教程：创建一个自定义评分控件 (Templated Control)
4.1. 创建自定义控件库项目
4.2. 定义依赖属性 (评分值、星星数量)
4.3. 定义路由事件 (评分值改变事件)
4.4. 设计控件模板 (XAML 结构和样式)
4.5. 实现控件逻辑 (C# 代码，属性更改处理，事件触发)
4.6. 应用样式和主题
4.7. 在应用程序中使用自定义控件
高级自定义控件技术
5.1. 命令 (Commands)
5.2. 自定义控件中的数据绑定
5.3. 自定义布局 (MeasureOverride, ArrangeOverride)
5.4. 控件的可访问性 (Accessibility)
5.5. 性能优化
总结
1. 为什么要自定义控件？WPF 提供了丰富的内置控件，但在以下情况下，你可能需要创建自定义控件：
满足特定 UI 需求: 内置控件无法完全满足你的应用程序的独特界面设计或交互逻辑。
封装可重用 UI 组件: 你需要创建可以在应用程序中多次使用的、具有特定功能和外观的 UI 组件。
提升代码可维护性: 将复杂的 UI 逻辑封装在自定义控件中，可以提高代码的可读性和可维护性。
创建独特的品牌风格: 自定义控件可以帮助你打造与众不同的应用程序界面，体现独特的品牌风格。
2. 自定义控件的基础概念在开始创建自定义控件之前，我们需要理解 WPF 中与控件开发密切相关的几个核心概念。
2.1. 依赖属性 (Dependency Properties)依赖属性是 WPF 属性系统中的核心概念，它增强了 CLR 属性的功能，并为 WPF 控件提供了强大的特性，例如：
样式设置 (Styling): 允许通过样式 (Styles) 和模板 (Templates) 设置属性值。
数据绑定 (Data Binding): 支持将属性值绑定到数据源，实现 UI 与数据的同步。
属性值继承 (Property Value Inheritance): 允许子元素继承父元素的属性值。
动画 (Animation): 支持对属性值进行动画操作。
属性值更改通知 (Property Change Notification): 提供属性值更改时的回调机制。
验证 (Validation): 可以在属性值设置时进行验证。
强制值 (Coercion): 可以强制属性值在一定范围内。
默认值 (Default Value): 可以为属性设置默认值。
如何定义依赖属性：
使用 DependencyProperty.Register() 方法在控件类中注册依赖属性。
C#
public static readonly DependencyProperty ValueProperty =
DependencyProperty.Register(
"Value", // 属性名称
typeof(int), // 属性类型
typeof(MyCustomControl), // 属性所属的控件类型
new FrameworkPropertyMetadata(
0, // 默认值
FrameworkPropertyMetadataOptions.AffectsMeasure | FrameworkPropertyMetadataOptions.AffectsRender, // 元数据选项
new PropertyChangedCallback(OnValueChanged) // 属性更改回调
),
new ValidateValueCallback(ValidateValue) // 属性值验证回调 (可选)
);
public int Value
{
get { return (int)GetValue(ValueProperty); }
set { SetValue(ValueProperty, value); }
}
private static void OnValueChanged(DependencyObject d, DependencyPropertyChangedEventArgs e)
{
MyCustomControl control = (MyCustomControl)d;
int newValue = (int)e.NewValue;
int oldValue = (int)e.OldValue;
// 在这里处理属性值更改的逻辑
control.OnValueChanged(oldValue, newValue);
}
private static bool ValidateValue(object value)
{
int v = (int)value;
return v >= 0 && v <= 100; // 验证值是否在 0-100 范围内
}
代码解释：
DependencyProperty.Register(...): 静态方法，用于注册依赖属性。
"Value": 依赖属性的名称，通常与 CLR 属性名相同。
typeof(int): 依赖属性的类型。
typeof(MyCustomControl): 拥有该依赖属性的控件类型。
FrameworkPropertyMetadata: 属性元数据，用于设置属性的行为特性。
0: 属性的默认值。
FrameworkPropertyMetadataOptions.AffectsMeasure | FrameworkPropertyMetadataOptions.AffectsRender: 指定属性更改会影响控件的布局 (Measure) 和渲染 (Render)。
new PropertyChangedCallback(OnValueChanged): 指定属性值更改时的回调方法 OnValueChanged。
new ValidateValueCallback(ValidateValue): (可选) 指定属性值验证回调方法 ValidateValue。
public int Value { get; set; }: CLR 属性包装器，用于简化对依赖属性的访问。在 get 和 set 访问器中，分别调用 GetValue() 和 SetValue() 方法来操作依赖属性。
OnValueChanged(DependencyObject d, DependencyPropertyChangedEventArgs e): 属性值更改回调方法，当 ValueProperty 的值发生变化时，该方法会被调用。
ValidateValue(object value): 属性值验证回调方法，在设置 ValueProperty 的值之前，该方法会被调用进行值验证。
2.2. 路由事件 (Routed Events)路由事件是 WPF 事件系统中的核心概念，它允许事件在元素树中 "路由"，即事件可以从触发元素沿着元素树向上 (冒泡路由) 或向下 (隧道路由) 传播，或者直接在触发元素上处理 (直接路由)。
路由事件的主要优势在于：
事件共享: 多个元素可以监听同一个路由事件。
事件处理集中化: 可以在元素树的较高层级处理来自子元素的事件。
控件组合: 路由事件使得组合和定制控件的行为更加灵活。
路由事件的类型：
冒泡路由 (Bubbling Routing): 事件从触发元素开始，沿着元素树向上冒泡，依次触发父元素、祖父元素...直到根元素的事件处理程序。这是最常见的路由类型。
隧道路由 (Tunneling Routing): 事件从元素树的根元素开始，沿着元素树向下隧道，依次触发祖父元素、父元素...直到触发元素的事件处理程序。隧道路由事件通常以 "Preview" 开头，例如 PreviewMouseDown。
直接路由 (Direct Routing): 事件只在触发元素自身上触发，不进行路由传播。CLR 事件通常是直接路由事件。
如何定义路由事件：
使用 EventManager.RegisterRoutedEvent() 方法在控件类中注册路由事件。
C#
public static readonly RoutedEvent ValueChangedEvent = EventManager.RegisterRoutedEvent(
"ValueChanged", // 事件名称
RoutingStrategy.Bubble, // 路由策略 (冒泡)
typeof(RoutedPropertyChangedEventHandler
typeof(MyCustomControl) // 事件所属的控件类型
);
public event RoutedPropertyChangedEventHandler
{
add { AddHandler(ValueChangedEvent, value); }
remove { RemoveHandler(ValueChangedEvent, value); }
}
private void OnValueChanged(int oldValue, int newValue)
{
RoutedPropertyChangedEventArgs
args.RoutedEvent = ValueChangedEvent;
RaiseEvent(args); // 触发路由事件
}
代码解释：
EventManager.RegisterRoutedEvent(...): 静态方法，用于注册路由事件。
"ValueChanged": 路由事件的名称，通常与 CLR 事件名相同。
RoutingStrategy.Bubble: 路由策略，这里使用冒泡路由。
typeof(RoutedPropertyChangedEventHandler
typeof(MyCustomControl): 拥有该路由事件的控件类型。
public event RoutedPropertyChangedEventHandler
OnValueChanged(int oldValue, int newValue): 触发路由事件的方法。
RoutedPropertyChangedEventArgs
args.RoutedEvent = ValueChangedEvent;: 设置事件参数的路由事件类型。
RaiseEvent(args);: 触发路由事件，开始路由传播。
2.3. 控件模板 (Control Templates)控件模板 (ControlTemplate) 是 WPF 中用于 定义控件视觉结构 的核心机制。它决定了控件在屏幕上如何呈现，包括控件由哪些元素组成，以及这些元素如何布局和样式化。
完全自定义外观: ControlTemplate 允许你 完全替换控件默认的视觉树 (Visual Tree)。你可以使用 XAML 自由地组合各种 WPF 元素 (例如 Border, TextBlock, Path, Shape, 以及其他控件)，构建出完全自定义的控件外观。
模板绑定 (TemplateBinding): ControlTemplate 中可以使用 TemplateBinding 表达式，将模板内部元素的属性 绑定到控件自身的依赖属性。这使得模板内部的元素可以响应控件属性的变化，例如 Background, Foreground, BorderBrush, IsEnabled, IsMouseOver 等。
触发器 (Triggers): ControlTemplate 可以包含触发器 (Trigger, DataTrigger, EventTrigger 等)，用于根据控件的状态 (例如 IsMouseOver, IsPressed, IsFocused, IsExpanded 等) 或数据变化，动态地改变模板内部元素的属性，实现动态的视觉效果。
如何定义控件模板：
在 Style 或控件资源中，设置 Template 属性的值为 ControlTemplate 对象。
XML
代码解释：
代码解释：
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