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Data Binding和INotifyPropertyChanged是如何协调工作的?

前言

WPF的一大基础就是Data Binding。在基于MVVM架构的基础上,只有通过实现INotifyPropertyChanged接口的ViewModel才能够用于Data Binding。

要实现INotifyPropertyChanged接口,只需要实现一个事件,event PropertyChangedEventHandler PropertyChange

delegate & event基础知识回顾

先来回顾下C#里delegate和event的基础知识。

我们知道在C#里,event其实就是一种简化的delegate。所谓的简化其实是为了更好地解决订阅和广播的问题。为什么?我们知道在处理订阅时,各个listener之间应该时相互不知道对方的存在的,并且相互间互不影响。delegate和event都通过+=和-=来注册和反注册listener。而delegate还可以通过=进行赋值。这个=赋值完美地破坏了刚才我们期望的listener之间的相互关系。

如何实现一个event?

我们这里简单列出一个完整的event实例,然后就这个实例来讨论核心问题INotifyPropertyChanged。

 1 public class ValueChangedEventArgs : System.EventArgs 2 { 3   public readonly int oldValue; 4   public readonly int newValue; 5  6   public ValueChangedEventArgs(int oldOne, int newOne) 7   { 8     oldValue =http://www.mamicode.com/ oldOne; 9     newValue =http://www.mamicode.com/ newOne;10   }11 }12 13 public class Commodity14 {15   string symbol;16   int volume;17 18   public event EventHandler<ValueChangedEventArgs> ValueChanged;19 20   protected void OnValueChanged(ValueChangedEventArgs e)21   {22     if (ValueChanged != null)23     {24       ValueChanged(this, e);25     }26   }27 28   public int Volume29   {30     get { return volume; }31     set32     {33       if (volume == value) { return; }34 35       int oldValue =http://www.mamicode.com/ volume;36       volume = value;37 38       OnValueChanged(new ValueChangedEventArgs(oldValue, volume);39   }40 }41 42 class Test43 {44   static void Main()45   {46     Commodity c = new Commodity(“600000”);47     c.Volume = 100;48     c.ValueChanged += commodity_ValueChanged;49     c.Volume = 200;50   }51 52   static void commodity_ValueChanged(object sender, ValueChangedEventArgs e)53   {54     Console.WriteLine(“Volume Changed!”);55   }56 }

 

运行上面的例子我们会发现,c.Volume = 100时执行了OnValueChanged。但是由于ValueChanged这个event为空,OnValueChanged直接返回了。接下来通过给ValueChanged赋上commodity_ValueChanged后继续执行c.Volume = 200,这时控制台就打印出我们想要的结果了。

现在我们回到对INotifyPropertyChanged的讨论上来。

在WPF编程过程中,当我们要实现一个ViewModel时,我们会发现我们通过下面这一行代码就实现了对PropertyChanged这个event的增删操作:

publicevent PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;

为什么说上面这一行实现了event的增删操作?事实上编译器我们后做了很多事情。参考C# 5.0 in a Nutshell:The Definitive Reference,上述的event语句会被编译器展开成类似下面的语句:

1 PropertyChangedEventHandler _propertyChanged;2 public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged3 {4   add { _propertyChanged += value; }5   remove { _propertyChanged -= value; }6 }

所以,对于event我们就可以简写成public event SomeEventHandler SomeEvent。

接下来,通过XAML的data binding就可以将控件中的某个属性绑定ViewModel的某个属性上了。比方说Commodity.Volume(这里假定Commodity 实现了INotifyPropertyChanged接口)。

再之后,改变Volume数值,相应控件的绑定属性就同步更改了。

我在接触WPF data binding时,最大的疑惑就在这里。PropertyChanged我从来就没有去显示的初始化,为什么运行时,PropertyChanged非空?是谁初始化了PropertyChanged?

PropertyChanged是如何被初始化的?

要回答这个问题,不得不说,需要一定的篇幅才能说清楚。

首先我们可以根据现象确定PropertyChanged再运行是是会被初始化的。既然这样,那么我们可以通过设置断点来看到底什么时候会被初始化。

如何设置断点?

我们需要手动将编译器做的事情自己来做一遍。自己写event的add和remove。也就是上文看到的那个样子。

然后再打断点到add行。运行后我们会看到如下堆栈:

 

OK!PropertyChanged被初始化了。于此同时我们也发现了一个和PropertyChanged相关联的类:PropertyChangedEventManager。

好家伙,这个manager类在MSDN上还有介绍!

PropertyChangedEventManager class provides a WeakEventManager implementation so that you can use the "weak event listener" pattern to attach listeners for the PropertyChanged event.

到此,我们算是明白PropertyChanged是被谁自动初始化的了。不过,我觉得这还不够。既然.Net Framework都开源了,为啥不去看看这个类的源码是怎么处理也个业务逻辑的呢?

Reference Source我们的好帮手

打开Reference Source主页,搜索PropertyChangedEventManager,找到StartListening方法:

1 protected override void StartListening(object source)2 {3   INotifyPropertyChanged typedSource = (INotifyPropertyChanged)source;4   typedSource.PropertyChanged += new PropertyChangedEventHandler(OnPropertyChanged);5 }

不管怎么说,这个实现简直太直观了。如果你想看OnPropertyChanged是如何实现的,请自行前往。所以当ViewModel里的属性改变后,会调用ViewModel.PropertyChanged,继而调用PropertyChangedEventManager.OnPropertyChanged。PropertyChangedEventManager.OnPropertyChanged会继而调用WeakEventManager.DeliverEventToList,然后调用ListenerList.DeliverEvent。DeliverEvent会把sender和EventArgs e传递给Listener.Handler(sender, e)完成PropertyChanged的整个过程。

关于PropertyChangedEventManager和WeakEventManager是什么东西,请参阅MSDN:Weak Event Patterns。

Data Binding的Target是如何处理PropertyChanged的?

我们就拿TextBlock.Text来分析这个问题。

首先TextBlock.Text属性是一个dependency property。只有dependency property才能执行data binding操作。

废话不多说,直接上源码:

 1 public static readonly DependencyProperty TextProperty = 2                 DependencyProperty.Register( 3                         "Text", 4                         typeof(string), 5                         typeof(TextBlock), 6                         new FrameworkPropertyMetadata( 7                                 string.Empty, 8                                 FrameworkPropertyMetadataOptions.AffectsMeasure | 9                                 FrameworkPropertyMetadataOptions.AffectsRender,10                                 new PropertyChangedCallback(OnTextChanged),11                                 new CoerceValueCallback(CoerceText)));

 

应该就是加粗的那一行用来处理PropertyChanged事件。

简单验证下,在Visual Studio里设置一个断点:PresentationFramework.dll!System.Windows.Controls.TextBlock.OnTextChanged

我这里看到的堆栈调用是:

 

通过Visual Studio自带的Locals窗口,你还可以看到传入的newText值是多少!

完!