WPF依赖属性DependencyProperty

写在之前：

依赖属性算是WPF醉醉基础的一个组成了。平时写代码的时候，简单的绑定很轻松，但是遇到复杂的层次比较多的绑定，真的是要命。所以，我觉得深刻认识依赖属性是很有必要的。本篇只是个人学习的记录，学习的博客是周永恒先生的《一站式WPF--依赖属性（DependencyProperty）》，这算是一个系列了，说的很详细。如果需要更好的学习，建议移步上述原文，受益匪浅。

什么是依赖属性？

Windows Presentation Foundation (WPF) 提供了一组服务，这些服务可用于扩展公共语言运行时 (CLR) 属性的功能，这些服务通常统称为 WPF 属性系统。由 WPF 属性系统支持的属性称为依赖项属性。----MSDN

也就是说，WPF提供一组叫做‘WPF属性系统’的服务，而依赖属性就是被这个服务所支持的属性。我只能说，每个字都认识，但是放在一起认识的就不那么清晰了……

首先，想要了解它，必须知道它是为了什么而来。

虽然不清楚依赖属性，但是属性我们是很清楚的，封装类的字段，表示类的状态，编译后被转化为get_，set_方法，可以被类或结构等使用，常见的一个属性如下：

    public class ClassObject
    {
        private string name;
        public string Name
        {
            get { return name; }
            set { name = value; }
        }
    }

既然已经有了属性，为什么还要有依赖属性呢？必然是属性有一些缺点了，而依赖属性恰好能够解决这个问题。以Button为例：

每次继承，父类的私有字段都被继承下来。对Button来说，大多数属性并没有被修改，仍然保持父类定义时的默认值。通常情况下，在整个Button的对象生命周期中，也只有少部分属性被修改。也已看得出来：

1. 每次继承，子类对象都会获得更多的属性，这样，继承树的低端对象不可避免的膨胀；
2. 既然大多数属性没有被修改，那么就可以把这些属性从对象中剥离，减少对象的体积；

可以知道，依赖属性就是为了解决这个问题诞生了。首先定义依赖属性，它里面存储之前2中希望剥离的属性：

    public class DependencyProperty
    {
        // 维护了一个全局的Map用来储存所有的DP
        internal static Dictionary<object, DependencyProperty> RegisteredDps = new Dictionary<object, DependencyProperty>();
        internal string Name;//注册属性名称
        internal object Value;//属性值
        internal object HashCode;//Mape唯一键值

        private DependencyProperty(string name, Type propertyName, Type ownerType, object defaultValue)
        {
            this.Name = name;
            this.Value = defaultValue;
            this.HashCode = name.GetHashCode() ^ ownerType.GetHashCode();
        }
        // 对外暴露一个Register方法用来注册新的DP
        public static DependencyProperty Register(string name, Type propertyName, Type ownerType, object defaultValue)
        {
            DependencyProperty dp = new DependencyProperty(name, propertyName, ownerType, defaultValue);
            RegisteredDps.Add(dp.HashCode, dp);
            return dp;
        }
    }

然后定义DependencyObject来使用DP:

    public class DependencyObject
    {
        // 注册一个新的DP:NameProperty
        public static readonly DependencyProperty NameProperty = DependencyProperty.Register("Name", typeof(string), typeof(DependencyObject), string.Empty);

        public object GetValue(DependencyProperty dp)
        {
            return DependencyProperty.RegisteredDps[dp.HashCode].Value;
        }

        public void SetValue(DependencyProperty dp, object value)
        {
            DependencyProperty.RegisteredDps[dp.HashCode].Value = value;
        }

        public string Name
        {
            get
            {
                return (string)GetValue(NameProperty);
            }
            set
            {
                SetValue(NameProperty, value);
            }
        }
    }

DependencyObject和文章开篇的ClassObject中的Name有什么不同呢？

>>DependencyObject.Name的实际值不是用字段保存在DependencyObject中，而是保存在NameProperty中，通过SetValue和GetValue来金星赋值取值操作。

在上述例子中，所有DependncuObject的对象将共用一个NameProperty，这在现实中是不实际的：只要修改一个对象的属性，相当于所有对象的属性值都被修改了。所以，修改的属性，还是要维护在相应的对象中的：（修改部分用☆表示）

    public class DependencyProperty
    {
        private static int globalIndex = 0;// ☆
        // 维护了一个全局的Map用来储存所有的DP
        internal static Dictionary<object, DependencyProperty> RegisteredDps = new Dictionary<object, DependencyProperty>();
        internal string Name;//注册属性名称
        internal object Value;//属性值
        internal int Index;// ☆
        internal object HashCode;//Mape唯一键值

        private DependencyProperty(string name, Type propertyName, Type ownerType, object defaultValue)
        {
            this.Name = name;
            this.Value = defaultValue;
            this.HashCode = name.GetHashCode() ^ ownerType.GetHashCode();
        }
        // 对外暴露一个Register方法用来注册新的DP
        public static DependencyProperty Register(string name, Type propertyName, Type ownerType, object defaultValue)
        {
            DependencyProperty dp = new DependencyProperty(name, propertyName, ownerType, defaultValue);
            globalIndex++;// ☆
            dp.Index = globalIndex; // ☆
            RegisteredDps.Add(dp.HashCode, dp);
            return dp;
        }
    }　　

所有修改过的DP都保存在EffectiveValueEntry里，这样，就可以只保存修改的属性，未修改过的属性仍然读取DP的默认值，优化了属性的储存。

    public class DependencyObject
    {
        // 引入有效的概念// ☆
        private List<EffectiveValueEntry> _effectiveValues = new List<EffectiveValueEntry>();
        // 注册一个新的DP:NameProperty
        public static readonly DependencyProperty NameProperty = DependencyProperty.Register("Name", typeof(string), typeof(DependencyObject), string.Empty);

        public object GetValue(DependencyProperty dp)
        {             // ☆
            EffectiveValueEntry effectiveValue = _effectiveValues.FirstOrDefault(i => i.PropertyIndex == dp.Index);
            if (effectiveValue.PropertyIndex != 0)
            {
                return effectiveValue.Value;
            }
            else
            {
                return DependencyProperty.RegisteredDps[dp.HashCode].Value;//仅此部分相同
            }
        }

        public void SetValue(DependencyProperty dp, object value)
        {             // 全部 ☆
            EffectiveValueEntry effectiveValue = _effectiveValues.FirstOrDefault(i => i.PropertyIndex == dp.Index);
            if (effectiveValue.PropertyIndex != 0)
            {
                effectiveValue.Value = value;
            }
            else
            {
                effectiveValue = new EffectiveValueEntry()
                {
                    PropertyIndex = dp.Index,
                    Value = value
                };
            }
            //DependencyProperty.RegisteredDps[dp.HashCode].Value = value;
        }

        public string Name
        {
            get
            {
                return (string)GetValue(NameProperty);
            }
            set
            {
                SetValue(NameProperty, value);
            }
        }
    }

    internal struct EffectiveValueEntry
    {
        internal int PropertyIndex{get;set;}
        internal object Value{get;set;}
    }