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以相同方式出入：透過程式碼保存元件
不同於以往的設計工具，.Net Framework 元件的 Win Forms 與其它 VS .NET 設計工具，僅依賴表單狀態的程式碼保存性。沒有神奇的格式，也沒有隱藏資料，只是運作平穩的普通程式碼。當然，像點陣圖和本土化字串等，可以視為二進元資料與程式碼一起封裝，但元件狀態和元件所含內容，則必須透過程式碼來保存。在您設計工具的同時，也會產生程式碼。倘若您針對該程式碼進行處理，則會重新剖析，並且將變更內容反應在設計工具中。
.Net Framework 的設計工具可提供所有配備以利用此功能。所有設計工具對於任何類型最希望得知的內容包括：
有哪些關於物件狀態的資訊有助於保存性？
如何將該類資訊以現行物件傳回？
在先前的章節中，已經簡單討論過這個問題。再次聲明，TypeConverter 是處理的核心。產生程式碼和剖析程式碼設計工具，皆與名為 CreationBundle 的 PersistInfo 特定類型有關。例如：
[TypeConverter(typeof(IntBoolString.IntBoolStringConverter))]
public class IntBoolString {
private int intVal;
private string stringVal;
private bool boolVal;
public IntBoolString(string s, int I, bool b) {
This.intVal = I;
This.stringVal =s ;
This.boolVal = b;
}
public bool Bool{
get {return boolVal;}
set {boolVal = value;}
}
public int Int {
get {return intVal;}
set {intVal = value;}
}
public string String {
get {return stringVal;}
set {stringVal = value;}
}
public override string ToString() {
return intVal + "," + boolVal + "," + stringVal;
}
public class IntBoolStringConverter : TypeConverter {
public override bool CanConvertFrom(
ITypeDescriptorContext context,
Type sourceType) {
return (sourcetType == typeof(string));
}
public virtual object ConvertFrom(
ITypeDescriptorContext context,
object value,
object[] arguments) {
if (value is string) {
string stringValue = (string)value;
int intValue;
bool boolValue;
int commaIndex =
stringValue.IndexOf(',');
if (commaIndex != -1) {
intValue = Int32.
Parse(stringValue.
Substring(0, commaIndex));
commaIndex = stringValue.
IndexOf(',',
commaIndex + 1);
if (commaIndex != -1) {
int nextComma = stringValue.IndexOf(',', commaIndex + 1);
if (nextComma != -1) {
boolValue = Boolean.Parse(stringValue.Substring(commaIndex+1,
nextComma - commaIndex));
stringValue = stringValue.Substring(nextComma+1);
return new IntBoolString(intVal, boolVal, stringValue);
}
}
}
throw new FormatException("Can't convert '" + stringValue + "' to IntBoolString Object");
}
}
public override PersistInfo GetPersistInfo(ITypeDescriptorContext context, object value) {
if (value is IntBoolString) {
IntBoolString ibs = (IntBoolString)value;
return new CreationBundle(typeof(IntBoolString), null,
new CreationArgument[] {
new CreationArgument(ibs.Int, typeof(Int32)),
new CreationArgument(ibs.Bool, typeof(bool)),
new CreationArgument(ibs.String, typeof(string))});
}
return base.GetPersistInfo(context, value);
}
}
public override object CreateInstance(ITypeDescriptorContext
context, IDictionary propertyValues) {
return new IntBoolString((int)propertyValues["Int"],
(bool)propertyValues["Bool"],
(string)propertyValue["String"]);
}
public override bool GetCreateInstanceSupported(ITypeDescriptorContext context) {
return true;
}
}
使用 CreationBundle 物件的好處，在於這些物件若擁有符合傳入 CreationArgument 中各種類型的建構函式，就能夠得知用來儲存資訊的物件建立方式。在呼叫 TypeConverter::CreateInstance，並以此方式嘗試建立和初始設定物件時，TypeConverter 的預設實作會呼叫 CreationBundle::Invoke。倘若無可用的建構函式，則 CreateInstance 呼叫會採用 IDictionary，以允許物件製作更多自訂項目。傳入的 IDictionary 包含每個屬性名稱中不保存的值。
元件的屬性值通常由多個物件所組成，其它架構通常就是為此目的而使用屬性陣列。然而，陣列卻有些缺點，例如，陣列必須在傳出時先行複製，於傳回時再次複製，結果當然大幅影響效能；在新增、修改或刪除值的時候，陣列也無法提供智慧型通知。事實上，如果屬性傳回陣列，是否新增或刪除項目就相當耗費工夫。陣列也是快照值，若基本物件不變更，就無法進行更新。
反之，.Net Framework 在這種情況下，則使用實行 ICollection 物件的集合。物件可建立出集合並傳送給其它物件，同時參照項目可視基本物件的變更而保持最新狀態。若另一物件也針對集合進行變更，則亦將同時通知該物件。對於使用集合的 .Net Framework 設計工具，還需要支援含有 Get 和 Set 的 All 屬性，且其類型必須為集合可保留的物件陣列。例如：
public class IntCollection : ICollection {
private int[] values;
public IntCollection(int[] intValues) {
this.values = (int[])intValues.Clone();
}
public int[] All {
get {
return (int[])values.Clone();
}
set {
values = (int[])value.Clone();
}
}
public int Count {
get {
if (values == null) {
return 0;
}
return values.Length;
}
}
[Browsable(false)]
public object SyncRoot {
get {
return this;
}
}
[Browsable(false)]
public bool IsReadOnly {
get {
return false;
}
}
[Browsable(false)]
public bool IsSynchronized {
get {
return true;
}
}
}
.Net Framework 的保存性機制，可保存或不保存本集合。若該集合由較先進的類型組成，如上述之 BoolIntString 範例類型，則需要利用與類型相關聯的 TypeConverter，為集合中每個項目建立有效的 PersistInfo (特別是 VS .NET 設計工具的 CreationBundle)。
元件設計工具
如之前所述，.Net Framework 中的內建設計工具，足以滿足元件的多數要求。不過，.Net Framework 還包括元件設計工具的完整擴充性架構。所有設計工具皆以 System.ComponentModel.Design.IDesigner 介面為基礎，列示如下：
public interface IDesigner {
// 與本設計工具相關的元件
IComponent Component {get;}
// 與元件相關的設計階段動作，
// 如 TabControl 的「Add Tab」
DesignerVerb[] Verbs {get;}
// 處理設計工具所使用的任何資源。
// 設計工具在本次呼叫後即無法使用。
void Dispose();
// 呼叫以要求設計工具執行「預設動作」。
// 通常為了回應執行階段在元件上「連按兩下」
// 動作而呼叫。
void DoDefaultAction();
// 以既定元件來初始設定設計工具。
void Initialize(IComponent component);
}
不難看出，IDesigner 是相當直接的。設計工具透過 DesignerAttribute 與元件產生關聯：
[Designer("MyNameSpace.Design.MyComponentDesigner, MyNameSpace.DLL")]
Public class MyComponent : Component {
}
倘若 DesignerAttribute 未出現在類別中，則必須待找出設計工具位置後，才能夠跨越類別階層。在前述範例中，預設的 ComponentDesigner 可能位於元件基礎類別中，同時可供使用。有些設計工具會顯示出 UI，有些則不顯示。在 ComponentDesigner 中，由於元件通常沒有 UI，因此可以看到代表物件的圖示。另一方面，Win 表單控制項則有設計工具可於設計階段顯示出實際控制項。
圖 3：設計階段的 Win 表單控制項
請注意：位於設計工具下的圖示是未顯示 UI 的控制項；而顯示 UI 的 Win 表單控制項，則於執行階段顯示在表單設計工具中。然而不論顯示與否，這些控制項全數皆以 IDesigner 為基礎建立而成。控制項的設計工具通常會攔截設計中的控制項 WindowProc (來自System.WinForms.Design.ControlDesigner 的設計工具可以簡單地覆寫 WndProc 方法來完成)，以執行諸如點擊測試等複雜的工作。然而，對於大部份元件而言，內建的預設設計工具應該已經足夠使用。
使用設計工具服務與基礎架構
在 VS .NET 中的 .Net Framework 設計工具，顯露出多樣化服務和基礎架構元件，可簡化複雜的作業或允許設計工具了解有關其它部份的狀態。這些服務永遠使用 GetServiceObject 方法透過 IServiceObjectProvider 進行存取。以下是部分特殊設計工具服務的清單：
類型
描述
IDesignerHost
與任何最上層設計工具相關的主要類別。可提供方法以增加服務、建立與放置元件、移除元件並進行批次作業。
IComponentChangeService
新增、移除、重新命名或修改元件時提供通知。
ISelectionService
設定或取得目前設計工具中選取的項目。
IToolboxService
允許在工具箱內查驗和修改項目及選項狀態等等。
IUndoService
提供配備以建立動作的復原/重做單位，並管理復原/重做堆疊。
IHelpService
允許設定說明主題或者叫用說明項目。
IMenuCommandService
允許處理設計工具功能表指令和動作。
IReferenceService
在設計工具中將參照內容對應到物件。例如，名稱 button1 對應到元件 button1 。
IDesignerHost 是 VS .NET 中所有設計工具的基礎。IDesignerHost 亦為 IServiceObjectProvider，可利用動態方式新增和移除服務。它同時也提供建立元件的方法，以確保是否置於適當的位置。以下是使用 IDesignerHost 建立元件的範例：
Public class MyDesigner : IDesigner {
// ?.
Private void OnSurfaceDoubleClick(object s, EventArgs e) {
IDesignerHost host =
(IDesignerHost)this.Component.Site.GetServiceObject(typeof(IDesignerHost));
If (host != null) {
Object newComponent = host.CreateComponent(typeof(MyComponent));
DoSomethingInterestingWithComponent(newComponent);
}
}
// ?}
元件授權
在擴充性的 .Net Framework 模型中，授權架構亦可同時擴充。為了方便使用，架構定義了一項內建的標準授權方法，以控制元件是否於設計使用階段獲得授權，不過研發人員可自由替換本機制。
// 新增 LicenseProviderAttribute 到控制項。
[LicenseProvider(typeof(LicFileLicenseProvider))]
public class MyControl : RichControl {
// 建立新的「空」授權。
private License license = null;
public MyControl () {
// 使控制項的建構函式生效。
license = LicenseManager.Validate(typeof(MyControl), this);
// 是否執行其他範例工作? }
public override void Dispose() {
if (license != null) {
license.Dispose();
license = null;
}
}
protected override void Finalize() {
Dispose();
base.Finalize();
}
}
此範例可以使用內建授權支援來啟動授權工作。LicFileLicenseProvider 只要在類別的 Assembly 目錄中，尋找名為 <classname>.lic 的檔案，其中 classname 必須是完整的類型名稱。例如，對於 String 類型而言，名稱則為 System.String.lic。本檔案可包含字串「System.String 是已授權的元件」。若發現本檔案，LicenseManager.Validate 會傳回授權物件，並隨著類別實例來進行處置。
實行您個人的授權機制也一樣輕鬆簡單。只要建立取自 LicenseProvider 的個人類別，並實行個人的 GetLicense 方法即可。您可以登錄為基礎實行授權機制，其中已授權的設計階段元件在登錄檔中有一個項目：
public class RegistryLicenseProvider: LicenseProvider {
public override License GetLicense(
LicenseContext context,
Type type,
object instance,
bool allowExceptions) {
RegistryKey licenseKey = Registry.LocalMachine.
OpenSubKey("Software\\MyCompany\\ComponentLicenses");
if (context.UsageMode == LicenseUsageMode.Designtime) {
if (licenseKey != null && licenseKey.GetValue(type.FullName) != null) {
return new RegLicense(this, type);
}
if (allowExceptions) {
throw new LicenseException(type, instance,
"Couldn''t get design-time license for ''"" +
type.FullName + "''");
}
return null;
}
else {
return new RuntimeRegLicense(this, type);
}
}
private class RuntimeRegLicense : License {
public string LicenseKey {
get {
return type.FullName;
}
}
public override void Dispose() {
}
}
private class RegLicense : License {
private RegistryLicenseProvider owner;
private Type type;
public RegLicense(RegistryLicenseProvider owner, Type type) {
this.owner = owner;
this.type = type;
}
public string LicenseKey {
get {
return type.FullName;
}
}
public override void Dispose() {
}
}
[LicenseProvider(typeof(RegistryLicenseProvider))]
public class MyControl : Control {
}
使用本授權的元件在下列登錄檔中會有一個登錄項目：
HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\MyCompany\ComponentLicenses
<Type full name>="true"
結論
在管理程式碼中撰寫控制項，可為傳統的 C++/COM 方法帶來更多的優勢。Microsoft 從最基本的通用語言執行階段開始策劃，遍及至 C# 甚至重組的 Visual Basic 語言，以提供研發人員效率最高的通用方法，將建構軟體時的阻礙降到最低。Microsoft .Net Framework 是第一個以這些技術和原理為基礎，所研發成功的大型程式碼庫範例，而支援的整合式設計工具，則是本方法成功的關鍵。
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