15.5.1 F# 中实现的动画形式

15.5.1 F# 中实现的动画形式

 

    在本节中，我们将实现显示动画的窗体。在 F # 中，特别有趣，因为，我们将在 F# Interactive 中使用它，创建与实验动画。在这里，F# 开发的典型风格是非常不同于 C#。在 C# 中，我们会实现窗体，创建动画，编译应用程序，然后运行。在 F# 中，我们会实现窗体，把它装载到 F# Interactive，然后，尝试写一些动画，把它们注入到现有的窗体，来看它们如何工作。

    清单 15.16 显示了实现的 F# 窗体。C# 版本在本质上是相同的，你可以在本书的网站上找到它。我们不会讨论 C# 代码，因为必须编译整个应用程序，以显示动画，但我们会继续显示代码所有的有趣部分（例如，创建一些好的动画）， 在 C# 和 F# 中。

 

Listing 15.16 Implementing a form for showing animations (F#)

 

open System.Windows.Forms

type AnimationForm() as this = 
  inherit Form() 
  let emptyAnim = forever(drawing(fun _ –> ())) 
  let mutable startTime = DateTime.UtcNow 
  let mutable anim = emptyAnim

  do 
    this.SetStyle(ControlStyles.AllPaintingInWmPaint ||| 
                            ControlStyles.OptimizedDoubleBuffer, true) 
    let tmr = new Timers.Timer(Interval = 25.0) 
    tmr.Elapsed.Add(fun _ -> this.Invalidate() ) 
    tmr.Start()

  member x.Animation 
    with get() = anim 
    and set(newAnim) = 
      anim <- newAnim 
      startTime <- DateTime.UtcNow

  override x.OnPaint(e) = 
    let w, h = x.ClientSize.Width, x.ClientSize.Height 
    e.Graphics.Clear(Brushes.White) 
    e.Graphics.TranslateTransform(float32(w) / 2.0f), float32(h) / 2.0f)) 
    let elapsed = (DateTime.UtcNow - startTime).TotalSeconds 
    let currentDrawing = anim |> readValue (float32(elapsed)) 
    currentDrawing.Draw(e.Graphics)

 

    这个类型是继承自 .NET 的 Form 类，使用可变值，绑定到存储对象的状态。在构造函数的内部，我们创建一个计时器，每 25 毫秒重绘动画的窗体。

    这个类把动画公开为可变属性，可以读取或设置局部的可变值。在设置函数中，我们还置了动画的开始时间。

    绘图在重写的 OnPaint 方法内实现，它使用 readValue 函数，以获得在给定时间的绘图。

    类声明包含在 F# 中的 OOP 几个高级的方面，我们需要解释。窗体继承自 .NET 的 Form 类，直接把  inherit Form() 构造写在类型声明的后面。类的主体开头是几个普通的 let 绑定。第一个声明一个空的动画：包含绘图的常量行为（用 drawing 基元创建），它不画任何内容，我们把它作为初始动画显示在窗体上。为了用动画做实验，需要在 F# Interactive 中创建一个窗体，使用命令式改变以显示动画。这是在 F# 中使用并互式开发时的常用方式，使用可变状态是完全有效的。

    使用一个名为 Animation 的属性执行这种可变。要创建读/写属性，使用 with 关键字，指定读取函数和设置函数作为两个代码块，使用的语法类似于普通函数声明。在设置函数中，我们设置新动画，并重置了开始时间。

    窗体的声明还包含了 as this 构造，直接跟在隐式构造函数的后面。这样，我们可以在构造函数代码中，使用对这个窗体的引用。我们用它来调用 SetStyle 方法，以避免闪烁（||| 运算符是 F# 按位或运算符，它也可用于处理枚举）。我们在创建计时器时，也使用了 this 引用，强制重绘窗体。

    最有趣的部分是 OnPaint 成员，它重写了 .NET form 默认的 OnPaint 方法，并绘制了动画。它被计时器重复调用，使用 Invalidate 方法，使窗体无效时。当清除窗口后，绘制动画是很容易的。我们使用辅助函数 readValue，是我们早先在用行为进行实验时声明的。该函数使可以我们在动画中，绘制当前时间相应的图像。一旦我们有了绘图，就可调用其 Draw 方法，它在由系统提供的图形对象上绘制。

    这是我们必须写的唯一复杂的代码段，为了开始创建动画。现在，我们可以 F# Interactive 中实例化窗体，并设置它的 Animation 属性，为我们以前创建的简单绘图 （其值我们称为 animDrawing）。此时，应该看到一个圆。从这是一个理论上的支吾，你不会看到任何运动，因为绘图总是相同的。要显示真正的动画，还需要使用更有趣的行为。