[WPF]使用WindowChrome自定义Window Style-程序员宅基地

1. 前言

做了WPF开发多年，一直未曾自己实现一个自定义Window Style，无论是《WPF编程宝典》或是各种博客都建议使用WindowStyle="None" 和 AllowsTransparency="True"，于是想当然以为这样就可以了。最近来了兴致想自己实现一个，才知道WindowStyle="None" 的方式根本不好用，原因有几点：

如果Window没有阴影会很难看，但自己添加DropShadowEffect又十分影响性能。
需要自定义弹出、关闭、最大化、最小化动画，而自己做肯定不如Windows自带动画高效。
需要实现Resize功能。
其它BUG。

光是性能问题就足以放弃WindowStyle="None" 的实现方式，幸好还有使用WindowChrome的实现方式，但一时之间也找不到理想的实现，连MSDN上的文档( WindowChrome Class )都太过时，.NET 4.5也没有SystemParameters2这个类，只好参考一些开源项目(如 Modern UI for WPF )自己实现了。

2. Window基本功能

Window的基本功能如上图所示。注意除了标准的“最小化”、“最大化/还原”、"关闭"按钮外，Icon上单击还应该能打开窗体的系统菜单，双击则直接关闭窗体。

我想实现类似Office 2016的Window效果：阴影、自定义窗体颜色。阴影、动画效果保留系统默认的就可以了，基本上会很耐看。

大多数自定义Window都有圆角，但我并不喜欢，低DPI的情况下只有几个像素组成的圆角通常都不会很圆滑（如下图），所以保留直角。

另外，激活、非激活状态下标题栏颜色变更：

最终效果如下：

3. 实现

3.1 定义CustomWindow控件

首先，为了方便以后的扩展，我定义了一个名为CustomWindow的模板化控件派生自Window。

public class CustomWindow : Window
{
    public CustomWindow()
    {
        DefaultStyleKey = typeof(CustomWindow);
        CommandBindings.Add(new CommandBinding(SystemCommands.CloseWindowCommand, CloseWindow));
        CommandBindings.Add(new CommandBinding(SystemCommands.MaximizeWindowCommand, MaximizeWindow, CanResizeWindow));
        CommandBindings.Add(new CommandBinding(SystemCommands.MinimizeWindowCommand, MinimizeWindow, CanMinimizeWindow));
        CommandBindings.Add(new CommandBinding(SystemCommands.RestoreWindowCommand, RestoreWindow, CanResizeWindow));
        CommandBindings.Add(new CommandBinding(SystemCommands.ShowSystemMenuCommand, ShowSystemMenu));
    }

    protected override void OnMouseLeftButtonDown(MouseButtonEventArgs e)
    {
        base.OnMouseLeftButtonDown(e);
        if (e.ButtonState == MouseButtonState.Pressed)
            DragMove();
    }

    protected override void OnContentRendered(EventArgs e)
    {
        base.OnContentRendered(e);
        if (SizeToContent == SizeToContent.WidthAndHeight)
            InvalidateMeasure();
    }

    #region Window Commands

    private void CanResizeWindow(object sender, CanExecuteRoutedEventArgs e)
    {
        e.CanExecute = ResizeMode == ResizeMode.CanResize || ResizeMode == ResizeMode.CanResizeWithGrip;
    }

    private void CanMinimizeWindow(object sender, CanExecuteRoutedEventArgs e)
    {
        e.CanExecute = ResizeMode != ResizeMode.NoResize;
    }

    private void CloseWindow(object sender, ExecutedRoutedEventArgs e)
    {
        this.Close();
        //SystemCommands.CloseWindow(this);
    }

    private void MaximizeWindow(object sender, ExecutedRoutedEventArgs e)
    {
        SystemCommands.MaximizeWindow(this);
    }

    private void MinimizeWindow(object sender, ExecutedRoutedEventArgs e)
    {
        SystemCommands.MinimizeWindow(this);
    }

    private void RestoreWindow(object sender, ExecutedRoutedEventArgs e)
    {
        SystemCommands.RestoreWindow(this);
    }


    private void ShowSystemMenu(object sender, ExecutedRoutedEventArgs e)
    {
        var element = e.OriginalSource as FrameworkElement;
        if (element == null)
            return;

        var point = WindowState == WindowState.Maximized ? new Point(0, element.ActualHeight)
            : new Point(Left + BorderThickness.Left, element.ActualHeight + Top + BorderThickness.Top);
        point = element.TransformToAncestor(this).Transform(point);
        SystemCommands.ShowSystemMenu(this, point);
    }

    #endregion
}

主要是添加了几个CommandBindings，用于给标题栏上的按钮绑定。

3.2 使用WindowChrome

对于WindowChrome，MSDN是这样描述的：

若要自定义窗口，同时保留其标准功能，可以使用WindowChrome类。 WindowChrome类窗口框架的功能分离开来视觉对象，并允许您控制的客户端和应用程序窗口的非工作区之间的边界。

在CustomWindow的DefaultStyle中添加如下Setting:


<Setter Property="WindowChrome.WindowChrome">
    <Setter.Value>
        <WindowChrome CornerRadius="0"
                      GlassFrameThickness="1"
                      UseAeroCaptionButtons="False"
                      NonClientFrameEdges="None" />
    </Setter.Value>
</Setter>

这样除了包含阴影的边框，整个Window的内容就可以由用户定义了。

3.3 Window基本布局

<Border BorderBrush="{TemplateBinding BorderBrush}"
        BorderThickness="{TemplateBinding BorderThickness}"
        x:Name="WindowBorder">
    <Grid x:Name="LayoutRoot"
          Background="{TemplateBinding Background}">
        <Grid.RowDefinitions>
            <RowDefinition Height="Auto" />
            <RowDefinition Height="*" />
        </Grid.RowDefinitions>

        <Grid x:Name="PART_WindowTitleGrid"
              Grid.Row="0"
              Height="26.4"
              Background="{TemplateBinding BorderBrush}">
           ....
        </Grid>
        <AdornerDecorator Grid.Row="1" KeyboardNavigation.IsTabStop="False">
            <ContentPresenter x:Name="MainContentPresenter"
                              KeyboardNavigation.TabNavigation="Cycle" />
        </AdornerDecorator>
        <ResizeGrip x:Name="ResizeGrip"
                    HorizontalAlignment="Right"
                    VerticalAlignment="Bottom"
                    Grid.Row="1"
                    IsTabStop="False"
                    Visibility="Hidden"
                    WindowChrome.ResizeGripDirection="BottomRight" />
    </Grid>
</Border>

Window的标准布局很简单，大致上就是标题栏和内容。
PART_WindowTitleGrid是标题栏，具体内容下一节再讨论。

ContentPresenter的内容即Window的Client Area的范围。

ResizeGrip是当ResizeMode = ResizeMode.CanResizeWithGrip;时出现的Window右下角的大小调整手柄，基本上用于提示窗口可以通过拖动边框改调整小。

AdornerDecorator 为可视化树中的子元素提供 AdornerLayer，如果没有它的话一些装饰效果不能显示（例如下图Button控件的Focus效果），Window的 ContentPresenter 外面套个 AdornerDecorator 是必不能忘的。

3.4 布局标题栏

<Button x:Name="Minimize"
        ToolTip="Minimize"
        WindowChrome.IsHitTestVisibleInChrome="True"
        Command="{Binding Source={x:Static SystemCommands.MinimizeWindowCommand}}"
        ContentTemplate="{StaticResource MinimizeWhite}"
        Style="{StaticResource TitleBarButtonStyle}"
        IsTabStop="False" />

标题栏上的按钮实现如上，将Command绑定到SystemCommands，并且设置WindowChrome.IsHitTestVisibleInChrome="True"，标题栏上的内容要设置这个附加属性才能响应鼠标操作。

<Button VerticalAlignment="Center"
        Margin="7,0,5,0"
        Content="{TemplateBinding Icon}"
        Height="{x:Static SystemParameters.SmallIconHeight}"
        Width="{x:Static SystemParameters.SmallIconWidth}"
        WindowChrome.IsHitTestVisibleInChrome="True"
        IsTabStop="False">
    <Button.Template>
        <ControlTemplate TargetType="{x:Type Button}">
            <Image Source="{TemplateBinding Content}" />
        </ControlTemplate>
    </Button.Template>
    <i:Interaction.Triggers>
        <i:EventTrigger EventName="Click">
            <i:InvokeCommandAction Command="{x:Static SystemCommands.ShowSystemMenuCommand}" />
        </i:EventTrigger>
        <i:EventTrigger EventName="MouseDoubleClick">
            <i:InvokeCommandAction Command="{x:Static SystemCommands.CloseWindowCommand}" />
        </i:EventTrigger>
    </i:Interaction.Triggers>
</Button>

标题栏上的Icon也是一个按钮，单机打开SystemMenu，双击关闭Window。Height和Widht的值分别使用了SystemParameters.SmallIconHeight和SystemParameters.SmallIconWidth，SystemParameters包含可用来查询系统设置的属性，能使用SystemParameters的地方尽量使用总是没错的。

按钮的样式没实现得很好，这点暂时将就一下，以后改进吧。

3.5 处理Triggers

<ControlTemplate.Triggers>
    <Trigger Property="IsActive"
             Value="False">
        <Setter Property="BorderBrush"
                Value="#FF6F7785" />
    </Trigger>
    <Trigger Property="WindowState"
             Value="Maximized">
        <Setter TargetName="Maximize"
                Property="Visibility"
                Value="Collapsed" />
        <Setter TargetName="Restore"
                Property="Visibility"
                Value="Visible" />
        <Setter TargetName="LayoutRoot"
                Property="Margin"
                Value="7" />
    </Trigger>
    <Trigger Property="WindowState"
             Value="Normal">
        <Setter TargetName="Maximize"
                Property="Visibility"
                Value="Visible" />
        <Setter TargetName="Restore"
                Property="Visibility"
                Value="Collapsed" />
    </Trigger>
    <Trigger Property="ResizeMode"
             Value="NoResize">
        <Setter TargetName="Minimize"
                Property="Visibility"
                Value="Collapsed" />
        <Setter TargetName="Maximize"
                Property="Visibility"
                Value="Collapsed" />
        <Setter TargetName="Restore"
                Property="Visibility"
                Value="Collapsed" />
    </Trigger>

    <MultiTrigger>
        <MultiTrigger.Conditions>
            <Condition Property="ResizeMode"
                       Value="CanResizeWithGrip" />
            <Condition Property="WindowState"
                       Value="Normal" />
        </MultiTrigger.Conditions>
        <Setter TargetName="ResizeGrip"
                Property="Visibility"
                Value="Visible" />
    </MultiTrigger>
</ControlTemplate.Triggers>

虽然我平时喜欢用VisualState的方式实现模板化控件UI再状态之间的转变，但有时还是Trigger方便快捷，尤其是不需要做动画的时候。
注意当WindowState=Maximized时要将LayoutRoot的Margin设置成7，如果不这样做在最大化时Window边缘部分会被遮蔽，很多使用WindowChrome自定义Window的方案都没有处理这点。

3.6 处理导航

另一点需要注意的是键盘导航。一般来说Window中按Tab键，焦点会在Window的内容间循环，不要让标题栏的按钮获得焦点，也不要让ContentPresenter 的各个父元素获得焦点，所以在ContentPresenter 上设置KeyboardNavigation.TabNavigation="Cycle"。为了不让标题栏上的各个按钮获得焦点，在各个按钮上还设置了IsTabStop="False"，

3.7 DragMove

有些人喜欢不止标题栏，按住Window的任何空白部分都可以拖动Window，只需要在代码中添加DragMove即可：

protected override void OnMouseLeftButtonDown(MouseButtonEventArgs e)
{
    base.OnMouseLeftButtonDown(e);
    if (e.ButtonState == MouseButtonState.Pressed)
        DragMove();
}

3.8 移植TransitioningContentControl

索性让Window打开时内容也添加一些动画。我将Silverlight Toolkit的TransitioningContentControl复制过来，只改了一点动画，并且在OnApplyTemplate()最后添加了这句：VisualStateManager.GoToState(this, Transition, true);。最后将Window中的ContentPresenter 替换成这个控件，效果还不错(实际效果挺流畅的，可是GIF看起来不怎么样)：

3.9 SizeToContent问题

有个比较麻烦的问题，当设置SizeToContent="WidthAndHeight"，打开Window会出现以下错误。

看上去是内容的Size和Window的Size计算错误，目前的解决方法是在CustomWindow中添加以下代码，简单粗暴，但可能引发其它问题：

protected override void OnContentRendered(EventArgs e)
{
    base.OnContentRendered(e);
    if (SizeToContent == SizeToContent.WidthAndHeight)
        InvalidateMeasure();
}

5. 结语

第一次写Window样式，想不到遇到这么多需要注意的地方。
目前只是个很简单的Demo，没有添加额外的功能，希望对他人有帮助吧。
编码在Window10上完成，只在Windows7上稍微测试了一下，不敢保证兼容性。
如有错漏请指出。

6. 参考

Window Styles and Templates
WindowChrome 类
 SystemParameters 类
 mahapps.metro
Modern UI for WPF

7. 源码

GitHub - WindowDemo