.net开发笔记（十二） 设计时与运行时的区别（续）

    上一篇博客详细讲到了设计时（DesignTime）和运行时（RunTime）的概念与区别，不过没有给出实际的Demo，今天整理了一下，做了一个例子，贴出来分享一下，巩固前一篇博客讲到的内容。

    简单回顾一下：

1. 组件有两种状态，即设计时和运行时，组件存在设计器中时，它就处于“设计时”；组件存在运行过程时，它就处于“运行时”；
2. 无论设计器中组件还是运行过程中的组件，它们都是“组件实例”，所谓“实例”，就是new出来了对象，可想而知，无论在设计器中还是运行过程中，组件都会执行一些代码；
3. 一般情况下，可以通过组件的DesignMode是否为true，来判断当前组件是否处于“设计时”。（注意是一般情况）；
4. 之所以分“设计时”和“运行时”两个状态，主要原因是为了照顾微软的“可视化设计”开发模式，因为任何一个组件都有可能存在于设计器中，有些时候，存在于设计器中的组件与运行中的组件有不同的表现行为。详见上一篇博客中最后举得例子。

     为了更为直观地说明“设计时”和“运行时”存在的必要，我做了一个demo，大概描述为：我先设计了一个Ball的控件，它继承自Control，现在我需要让每个Ball受重力的作用，从而能够自由运动，并且能够与容器壁发生碰撞，发生能量损失（速度减小），为了到达这个目的，我从新定义了一个扩展组件（具体含义请参照之前博客），该扩展组件为每个Ball控件扩展出来了一个Gravity属性，当Gravity为true时，Ball就会受重力影响，否则，则不受重力影响。

先看Ball类代码：

public class Ball : Control
    {
        public Ball()
        {
            BackColor = Color.Black;
            SetStyle(ControlStyles.AllPaintingInWmPaint | ControlStyles.OptimizedDoubleBuffer, true);
        }
        protected override void OnResize(EventArgs e)
        {
            GraphicsPath p = new GraphicsPath();
            p.AddEllipse(ClientRectangle);
            Region = new Region(p);
            base.OnResize(e);
        }
}

代码很简单，不做解释。再来看一下扩展组件GravityEngine：

 [ProvideProperty("Gravity",typeof(Ball))]
    public partial class GravityEngine : Component,IExtenderProvider
    {
        public GravityEngine()
        {
            InitializeComponent();
        }
        public GravityEngine(IContainer container)
        {
            container.Add(this);
            InitializeComponent();
        }

        Dictionary<Ball, Info> _dic = new Dictionary<Ball, Info>();
        Dictionary<Ball, Point> _dic2 = new Dictionary<Ball, Point>();
        float _gravity = 9.8f;
        public void SetGravity(Ball ball, bool flag)
        {
            if (_dic.ContainsKey(ball))
            {
                if (!flag)
                {
                    _dic.Remove(ball);
                }
            }
            else
            {
                if (flag)
                {
                    _dic.Add(ball, new Info());
                    ball.MouseDown += new MouseEventHandler(ball_MouseDown);
                    ball.MouseUp += new MouseEventHandler(ball_MouseUp);
                    ball.MouseMove += new MouseEventHandler(ball_MouseMove);
                }
            }
        }
        public bool GetGravity(Ball ball)
        {
            if (_dic.ContainsKey(ball))
            {
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }

        #region IExtenderProvider 成员
        public bool CanExtend(object extendee)
        {
            return extendee is Ball;
        }
        #endregion

        private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            if (!DesignMode)
            {
                foreach (KeyValuePair<Ball, Info> pair in _dic)
                {
                    Ball b = pair.Key;
                    Info info = pair.Value;
                    if (info.Move) //都Gravity影响
                    {
                        info.YSpeed += _gravity;

                        b.Left += (int)info.XSpeed; //移动水平位置
                        b.Top += (int)info.YSpeed;  //移动垂直位置

                        Control parent = b.Parent;
                        if (b.Left <= 0) //碰撞左壁
                        {
                            info.XSpeed = 0.35f * Math.Abs(info.XSpeed); //改变水平速度
                            b.Left = 0;
                        }
                        if (b.Top <= 0) //碰撞上部
                        {
                            info.YSpeed = 0.95f * Math.Abs(info.YSpeed); //改变垂直速度
                            b.Top = 0;
                        }
                        if (b.Left + b.ClientRectangle.Width >= parent.ClientRectangle.Width) //碰撞右壁
                        {
                            info.XSpeed = (-1) * 0.35f * Math.Abs(info.XSpeed); //改变水平速度 为负
                            b.Left = parent.ClientRectangle.Width - b.ClientRectangle.Width;
                        }
                        if (b.Top + b.ClientRectangle.Height >= parent.ClientRectangle.Height) //碰撞底部
                        {
                            info.YSpeed = (-1) * 0.95f * Math.Abs(info.YSpeed); //改变垂直速度 为负
                            b.Top = parent.ClientRectangle.Height - b.ClientRectangle.Height;
                        }
                    }
                }
            }
        }

        void ball_MouseMove(object sender, MouseEventArgs e)
        {
            Ball b = sender as Ball;
            if (_dic.ContainsKey(b))
            {
                if (_dic2.ContainsKey(b)) //
                {
                    Point p = b.PointToScreen(e.Location); //将ball坐标系的值 转换屏幕坐标系的值
                    Point delta = new Point(p.X - _dic2[b].X, p.Y - _dic2[b].Y);
                    b.Location = new Point(b.Location.X + delta.X, b.Location.Y + delta.Y);
                    _dic[b].XSpeed = delta.X;
                    _dic[b].YSpeed = delta.Y;

                    _dic2[b] = p;
                }
            }
        }

        void ball_MouseUp(object sender, MouseEventArgs e)
        {
            Ball b = sender as Ball;
            if (_dic.ContainsKey(b))
            {
                _dic2.Remove(b);
                _dic[b].Move = true;
            }
        }

        void ball_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e)
        {
            Ball b = sender as Ball;
            if (_dic.ContainsKey(b))
            {
                Point _down = b.PointToScreen(e.Location); //将ball的坐标系的值 转换成屏幕坐标系的值
                _dic2.Add(b, _down);
                _dic[b].Move = false; //鼠标选中 不受gravity影响
                _dic[b].XSpeed = 0;
                _dic[b].YSpeed = 0;
            }
        }
}

正如诸位所见，扩展属性为Gravity，目标位Ball（[ProvideProperty("Gravity",typeof(Ball))]），为了存储每个Ball的信息，我还定义了一个Info类，代码如下：

 class Info
    {
        float _xSpeed = 0; //水平速度
        float _ySpeed = 0; //垂直速度
        bool _move = true; //是否受gravity影响

        public float XSpeed
        {
            get
            {
                return _xSpeed;
            }
            set
            {
                _xSpeed = value;
            }
        }
        public float YSpeed
        {
            get
            {
                return _ySpeed;
            }
            set
            {
                _ySpeed = value;
            }
        }
        public bool Move
        {
            get
            {
                return _move;
            }
            set
            {
                _move = value;
            }
        }
}

Info类记录每个Ball当前的水平速度、垂直速度以及是否受重力影响（当鼠标选中Ball时，不受重力影响）。

      编译之后，生成一个Ball控件和一个GravityEngine扩展组件，你可以再ToolBox看到。将Ball拖进设计器中的窗体中，然后将GravityEngine拖进设计器，Ball的属性栏就多一个扩展属性“gravityEngine1上的Gravity”，类型为bool。你可以通过设置该属性为true，从而使该Ball受重力作用。编译通过后，界面效果为：

gif截图效果不太好，所以看着不连贯。如果文章到这儿就完了，那就体现不了本篇博客的任何价值，本文开始就表明本文需要说明“设计时”和“运行时”存在的必要性。

     我们回过头来看一下GravityEngine的代码，其中Timer组件Tick事件处理程序Timer1_Tick中，一开始，就判断了DesignMode的值（if(!DesignMode)）也就是说，如果组件（GravityEngine）不处于“设计时”，才开始执行下面的代码（让Ball受重力作用），如果GravityEngine处于“设计时”（也就是存在于设计器中），那么就不会执行下面的代码，是的！这个判断很重要，因为如果没有该判断，无论GravityEngine组件处于设计器中还是实际运行过程中，都会执行Timer1_Tick中那部分代码，这就出现问题了，在你设计的时候，也就是在设计器中，就可以看到Ball受重力作用运动，这个太可怕了，你根本固定不了Ball的位置！我去掉判断，看一下设计器中的截图效果：

如图，设计器中的Ball控件从矩形中掉下来了。分析主要原因，就是之前讲到的，无论设计器中的组件还是实际运行过程中的组件，都是“组件实例”，都运行了代码，因此，就算在设计器中，Ball也难逃GravityEngine组件的重力控制。

     前几天看见网上有人问读取IO数据的问题，尤其像是串口、Socket通信之类的，需要循环接收外来数据的场合，这些时候最好用到APM（异步编程模型），.net中一般以Begin开头的方法基本都属于该范畴，大多数都是操作IO的，当然也有例外，比如BeginInvoke。很多都属于操作IO，比如上面提到的串口、Socket，还有操作麦克风、摄像头等等，甚至鼠标键盘这些我们不常用到（我指的是不需要我们开发人员直接操作）都是，我找机会整理总结一下，包含很多知识，比如读取数据、判断数据完整性、分析数据、提高底层数据接收效率等等等。

     希望对诸位有帮助。