4.4.1 创建用户界面

4.4.1 创建用户界面

 

这一章，我们将使用 Windows Forms，它在很多方面都很简单，因此，从 F# 中使用其他技术应该不成问题。在 Windows Forms 中，用户界面是由组件（如Form, Button, or PictureBox）构成的，因此，首先要写的是构建用户界面控件的代码。此任务可以通过使用图形设计器进行简化，但我们的应用程序很简单，所以，就手工写代码了。在一些用户界面的框架（包括 WPF）中，控件结构可以用基于 XML 的文件描述，但在 Windows Forms中，是构建适当的类，然后，通过属性来配置。

在开始之前，我们需要在 Visual Studio 中配置项目。默认情况下，F# 项目不包含对所需 .NET 程序集的引用，因此，需要添加对 System.Windows.Forms 和 System.Drawing 的引用。即，在解决方案资源管理器中，使用添加引用选项；另外，当应用程序启动时，我们不想显示控制台窗口，可以打开项目属性，从输出类型下拉列表中选择 Windows 应用程序选项。配置好项目之后, 就可以写应用程序的第一部分了，如清单 4.6 所示。

 

清单 4.6 构建用户界面 (F#)

open System

open System.Drawing

open System.Windows.Forms

 

let mainForm = new Form(Width = 620, Height= 450, Text = "Pie Chart")  [1]

 

let menu = new ToolStrip()                            | 构造应用程序的菜单

let btnOpen = newToolStripButton("Open")              |

let btnSave = newToolStripButton("Save", Enabled = false)  |

ignore(menu.Items.Add(btnOpen))                     |

ignore(menu.Items.Add(btnSave))                      |

 

let boxChart =

  newPictureBox                               | 构造显示饼图的控件

    (BackColor= Color.White, Dock = DockStyle.Fill,   |

     SizeMode= PictureBoxSizeMode.CenterImage)  |

 

mainForm.Controls.Add(menu)

mainForm.Controls.Add(boxChart)

 

// TODO: Drawing of the chart & userinterface interactions

 

[<STAThread>]  [2]

do

  Application.Run(mainForm)  <-- 启动程序主窗体

 

清单首先打开.NET 命名空间，其中有我们程序要使用的类。接下来，我们开始创建表现用户界面的控件，首选构建主窗口（也称为窗体）。我们使用 F# 语法，直接在初始化期间设置对象的属性[1]，这样，代码更简短，同时也隐藏了代码中的副作用。代码在内部，使用这个语法，首先使用构造函数创建对象，然后，设置对象的属性，但我们看到的就是创建对象这一个操作。创建窗体时，我们使用了无参数构造函数，给构造函数指定参数也是可以的[这句话与代码不符]。这一点在后面的代码中，创建 btnSave 时，可以看到，其构造函数有一个字符串参数值。创建对象的类似语法现在 C# 3.0 中也是可以的，.NET 平台有一段有趣的历史（详细信息，请参补充材料“在 F#、C# 3.0 和 Cω 中构建类”）。

将工具栏按钮添加到菜单项集合，我们调用 Add 方法，它返回已添加项的索引。在 C# 中，调用这个方法，可以忽略返回值，而 F# 更严格。在函数编程中，返回值更重要，因此，忽略返回值通常就是错误。出于这个原因，当我们忽略返回值时，F# 编译器会报警。当然，要修改代码[即，不要返回值]也很容易，把对这个方法的调用包在 ignore 函数调用中。这个函数取任意值作为参数值，都返回 unit（表示没有返回值），因此，编译器不再报警。

清单继续构建菜单和 PictureBox 控件，这是用来显示饼图的。这一次，我们不使用 F# Interactive ，所以，在清单中有一个占位符，标记将来添加代码的点，用于绘制图表，并把绘图功能与用户界面连接起来。

清单 4.6 的最后部分是一段运行 Windows Forms 应用程序的标准代码。[2]它开始于 COM 技术的线程模型规范，由 Windows Forms 内部使用，使用标准的 .NET 特性值（STAThreadAttribute），因此，在 .NET 引用中，可以发现更多相关信息。在 C# 中，我们把此特性放在 Main 方法之前，但在 F# 中，包含可执行代码的源程序可以在任何地方；因为，我们需要应用这个特性，因此，使用 do 块，它将需要在应用程序启动时执行的代码组织在一起。

 

在 F#、C# 3.0 和 Cω 中构建类

 

我们曾经提到过，有些图形用户界面框架，使用 XML 描述如何构建控件。这是一种常见的做法，因为构建对象、设置属性，类似于构建 XML 节点、设置特性，这种相似性还是微软研究院的研究人员在 2003 年创造Cω 语言的动机，[Meijer, Schulte, and Bierman, 2003]，它激发了许多功能，现在 C# 3.0 中仍在使用。在 Cω 中，构建ToolStripButton 控制的代码可以写成：

 

ToolStripButton btn =<ToolStripButton>

                    <Text>Save</Text>

                    <Enabled>True</Enabled>

                    <Image>{saveIco}</Image>

                  </ToolStripButton>

 

在 Cω 中，XML 语法直接集成在语言中。嵌套在 ToolStripButton 节点中的元素描述对象的属性；使用大括号语法，能够在类似 XML 代码中嵌入通常非 XML 的表达式。以这种方式构造对象的易用性可能激发 XAML 设计人员，这种基于 XML 的语言可以用在 WPF 中描述用户界面；在语言方面，它还激发了 C# 3.0 中称为对象初始值器（object initializers）的功能：

 

var btn = newToolStripButton("Save"){ Enabled = false, Image = saveIco };

 

这里没有使用基于 XML 的语法，但构造对象和描述属性的基本理念在本质上是相同的；这种语法还可以用来指定构造函数的参数，因为，属性可以在大括号中分别描述。清单 4.6 表明，这个功能在 F# 中一样可用：

 

let btn = newToolStripButton("Save", Enabled = false, Image = saveIco)

 

与 C# 3.0 的唯一区别是，在 F# 中，属性直接在构造函数的调用中指定；构造函数的参数值，是描述对象属性的一组键-值对。

参数化构建类的另一种方法，而且也是常规的方法调用，是使用命名的参数。关键的不同在于，参数名是构造函数或方法声明的一部分。命名的参数也可以用于初始化不可变的类，因为，在类创建之后，不再需要设置属性了。这个功能在 F# 中可用，在 F# 文档有更多内容；在 C# 中，命名参数在 4.0 中才引入，语法类似于 F# 中属性的规范。但是，要记住，[仅仅是语法相似]意思完全不同，这一点很重要。

 

到目前为止，我们已经实现了应用程序的骨架，但它还不能做任何事，至少，对我们的数据来说，不能做任何事。在下一节，我们要充填代码中缺少的部分，绘制的图表，将图表显示在 PictureBox 控件 boxChart 中。