相依性屬性概觀 (WPF .NET)

發行項
09/27/2024

Windows Presentation Foundation (WPF) 提供一組可用來擴充類型的屬性功能之服務。整體而言，這些服務稱為 WPF 屬性系統。受到 WPF 屬性系統支援的屬性則稱為相依性屬性。本概觀描述 WPF 屬性系統和相依性屬性的功能，包括如何在 XAML 和程式碼中使用現有的相依性屬性。本概觀也介紹相依性屬性的特製化層面，例如相依性屬性中繼資料，以及如何在自訂類別中建立您自己的相依性屬性。

必要條件

本主題假設使用者對 NET 類型系統和物件導向程式設計有基本的認識。若遵循本文中的範例，有助您了解 XAML 並知道如何撰寫 WPF 應用程式。如需詳細資訊，請參閱教學課程：使用 .NET 建立新的 WPF 應用程式。

相依性屬性與 CLR 屬性

WPF 屬性通常會公開為標準 .NET 屬性。您可能會在基本層級與這些屬性互動，且永遠不會知道這些屬性會實作為相依性屬性。但如果您熟悉 WPF 屬性系統的某些或所有功能，有助您善加運用這些功能。

相依性屬性是為了提供一個方式，根據其他輸入的值來計算屬性值，例如：

系統屬性，例如佈景主題和使用者喜好設定。
Just-In-Time 屬性決策機制，例如資料繫結和動畫/腳本。
多用途範本，例如資源和樣式。
透過父子式關聯性與項目樹狀結構中其他項目的已知值。

此外，相依性屬性也可以提供以下功能：

獨立式驗證。
預設值。
監視其他屬性變更的回呼。
可依執行階段資訊強制轉型屬性值的系統。

衍生的類別可透過覆寫相依性屬性中繼資料，而不是覆寫現有屬性的實際實作或建立新屬性，來變更現有屬性的某些特性。

在 SDK 參考中，您可以在該屬性的 Managed 參考頁面出現相依性屬性資訊區段時，加以識別相依性屬性。 [相依性屬性資訊] 區段包含該相依性屬性 DependencyProperty 識別碼欄位的連結。這也包含該屬性的中繼資料選項清單、各類別的覆寫資訊和其他詳細資料。

相依性屬性支援 CLR 屬性

相依性屬性和 WPF 屬性系統透過提供支援屬性的類型來擴充屬性功能，作為支援有私用欄位屬性之標準模式的替代方式。這個類型的名稱為 DependencyProperty。另一個定義 WPF 屬性系統的重要類型是 DependencyObject，這會定義可註冊和擁有相依性屬性的基底類別。

以下列出幾個常用術語：

相依性屬性是由 DependencyProperty 支援的屬性。
相依性屬性識別碼︰此為 DependencyProperty 執行個體，在登錄相依性屬性時當成傳回值取得，然後儲存為類別的靜態成員。與 WPF 屬性系統互動的許多 API 都會使用相依性屬性識別碼做為參數。
CLR “wrapper”，這是該屬性的 get 和 set 實作。這些實作會用於 GetValue 和 SetValue 呼叫中，並加入相依性屬性識別碼。如此一來，WPF 屬性系統就會提供該屬性的備份。

下例定義 IsSpinning 相依性屬性，可向其支援的屬性顯示 DependencyProperty 識別碼關聯性。

public static readonly DependencyProperty IsSpinningProperty = DependencyProperty.Register(
    "IsSpinning", typeof(bool),
    typeof(MainWindow)
    );

public bool IsSpinning
{
    get => (bool)GetValue(IsSpinningProperty);
    set => SetValue(IsSpinningProperty, value);
}

Public Shared ReadOnly IsSpinningProperty As DependencyProperty =
    DependencyProperty.Register("IsSpinning", GetType(Boolean), GetType(MainWindow))

Public Property IsSpinning As Boolean
    Get
        Return GetValue(IsSpinningProperty)
    End Get
    Set(value As Boolean)
        SetValue(IsSpinningProperty, value)
    End Set
End Property

屬性的命名慣例及其支援的 DependencyProperty 欄位很重要。欄位名稱一律是屬性名稱，後綴尾碼 Property。如需此慣例及其原因的詳細資訊，請參閱自訂相依性屬性。

設定屬性值

您可以在程式碼或 XAML 中設定屬性。

在 XAML 中設定屬性值

下列 XAML 範例將按鈕的背景色彩設定為紅色。 XAML 屬性的字串值是透過 WPF XAML 剖析器轉換成 WPF 類型來進行類型轉換。在產生的程式碼中，WPF 類型是 Color，並採用 SolidColorBrush 方法。

<Button Content="I am red" Background="Red"/>

XAML 支援數種設定屬性的語法形式。特定屬性所使用的語法取決於該屬性使用的實值型別和其他因素，例如有無類型轉換器。如需設定屬性之 XAML 語法的詳細資訊，請參閱 WPF 中的 XAML 和 XAML 語法詳細資料。

下列 XAML 範例顯示另一個使用 Property 項目語法 (而非使用屬性語法) 的按鈕背景。 XAML 並不會設定簡單的純色，而是會將按鈕 Background 屬性設定為影像。項目代表該影像，而巢狀項目則會指定該影像的來源。

<Button Content="I have an image background">
    <Button.Background>
        <ImageBrush ImageSource="stripes.jpg"/>
    </Button.Background>
</Button>

在程式碼中設定屬性

在程式碼中設定相依性屬性值，通常只要呼叫 CLR「包裝函式」公開的 set 實作即可︰

Button myButton = new();
myButton.Width = 200.0;

Dim myButton As New Button With {
    .Width = 200.0
}

取得屬性值，其實就是呼叫 get「包裝函式」實作︰

double whatWidth = myButton.Width;

Dim whatWidth As Double = myButton.Width

您也可以直接呼叫屬性系統 API GetValue 和 SetValue。直接呼叫 API 適合某些案例，但通常不適用於您使用現有屬性的情況。一般而言，包裝函式更方便，也更好公開開發人員工具屬性。

屬性也可以在 XAML 中設定，稍後再於程式碼中透過程式碼後置存取。如需詳細資訊，請參閱 WPF 中的程式碼後置和 XAML。

相依性屬性提供的屬性功能

不同於欄位所支援的屬性，相依性屬性會擴充屬性的功能。新增的功能通常代表或支援下列其中一項功能：

資源
資料繫結
Styles
動畫
中繼資料覆寫
屬性值繼承
WPF 設計工具整合

資源

您可以參考資源來設定相依性屬性值。資源通常指定為頁面根項目或應用程式的 Resources 屬性值 (這些位置最方便存取資源)。在此範例中，我們會定義 SolidColorBrush 資源：

<StackPanel.Resources>
    <SolidColorBrush x:Key="MyBrush" Color="Gold"/>
</StackPanel.Resources>

現在已定義資源，我們可參考資源來提供 Background 屬性的值：

<Button Background="{DynamicResource MyBrush}" Content="I am gold" />

在 WPF XAML 中，您可以使用靜態或動態資源參考。此特定資源會參考為 DynamicResource。動態資源參考只能用來設定相依性屬性，因此這是 WPF 屬性系統所啟用的動態資源參考用途。如需詳細資訊，請參閱 XAML 資源。

注意

資源視為區域數值，這表示若設定另一個區域數值，就會排除資源參考。如需詳細資訊，請參閱相依性屬性值優先順序。

資料繫結

相依性屬性可以透過資料繫結參考值。資料繫結的運作是透過 XAML 中的特定標記延伸語法，或程式碼中的 Binding 物件。使用資料繫結，最後一個屬性值判定會延後到執行階段，此時已從資料來源取得值。

下列範例就是在 XAML 中使用宣告的繫結來設定 Button 的 Content 屬性。繫結使用繼承的資料內容和 XmlDataProvider 資料來源 (未顯示)。繫結本身會指定資料來源內 XPath 的來源屬性。

<Button Content="{Binding Source={StaticResource TestData}, XPath=test[1]/@text}"/>

注意

繫結視為區域數值，這表示若設定另一個區域數值，就會排除繫結。如需詳細資訊，請參閱相依性屬性值優先順序。

相依性屬性 (或 DependencyObject 類別) INotifyPropertyChanged 並不原生支援資料繫結作業的 DependencyObject 來源屬性值中的變更通知。如需建立資料繫結所用屬性的相關資訊，該資料繫結可以報告資料繫結目標的變更，請參閱資料繫結概觀。

樣式

樣式和範本是使用相依性屬性的絕佳理由。對於設定定義應用程式 UI 的屬性而言，樣式特別實用。樣式通常會定義為 XAML 中的資源。樣式與屬性系統互動，因為樣式通常包含特定屬性的 "setter"，並根據另一個屬性的執行階段值來變更屬性值的「觸發程序」。

下列範例會建立簡單的樣式，而該樣式會在 Resources 字典內加以定義 (未顯示)。然後，該樣式會直接套用至 Style 的 Button 屬性。樣式中的 setter 會將樣式 Button 的 Background 屬性設定為綠色。

<Style x:Key="GreenButtonStyle">
    <Setter Property="Control.Background" Value="Green"/>
</Style>

<Button Style="{StaticResource GreenButtonStyle}" Content="I am green"/>

如需詳細資訊，請參閱設定樣式和範本。

動畫

相依性屬性可以動畫方式顯示。在系統執行套用的動畫時，動畫值的優先順序會高於任何其他屬性值 (含本機值)。

下列範例會以動畫顯示 Button 的 Background 屬性。技術上來說，屬性項目語法會將空白 SolidColorBrush 設定為 Background，而 SolidColorBrush 的 Color 屬性會以動畫顯示。

<Button Content="I am animated">
    <Button.Background>
        <SolidColorBrush x:Name="AnimBrush"/>
    </Button.Background>
    <Button.Triggers>
        <EventTrigger RoutedEvent="FrameworkElement.Loaded">
            <BeginStoryboard>
                <Storyboard>
                    <ColorAnimation
                        Storyboard.TargetName="AnimBrush" 
                        Storyboard.TargetProperty="(SolidColorBrush.Color)"
                        From="Blue" To="White" Duration="0:0:1" 
                        AutoReverse="True" RepeatBehavior="Forever" />
                </Storyboard>
            </BeginStoryboard>
        </EventTrigger>
    </Button.Triggers>
</Button>

如需可動畫顯示屬性的相關資訊，請參閱動畫概觀及腳本概觀。

中繼資料覆寫

衍生來自原先註冊相依性屬性的類別時，您可以覆寫該屬性的中繼資料，以變更相依性屬性的特定行為。覆寫中繼資料會使用 DependencyProperty 識別碼，而且不需要重新實作該屬性。屬性系統會以原生方式處理中繼資料變更。每個類別都可能依每個類型，保存繼承自基底類別之所有屬性的個別中繼資料。

下列範例會覆寫相依性屬性的中繼資料 DefaultStyleKey。覆寫此特定相依性屬性的中繼資料，是建立可使用佈景主題預設樣式控制項之實作模式的一部分。

public class SpinnerControl : ItemsControl
{
    static SpinnerControl() => DefaultStyleKeyProperty.OverrideMetadata(
            typeof(SpinnerControl),
            new FrameworkPropertyMetadata(typeof(SpinnerControl))
        );
}

Public Class SpinnerControl
    Inherits ItemsControl
    Shared Sub New()
        DefaultStyleKeyProperty.OverrideMetadata(GetType(SpinnerControl), New FrameworkPropertyMetadata(GetType(SpinnerControl)))
    End Sub
End Class

如需有關覆寫或存取相依性屬性中繼資料的詳細資訊，請參閱覆寫相依性屬性的中繼資料。

屬性值繼承

項目可以繼承物件樹狀結構中的父代相依性屬性值。

注意

並非所有的相依性屬性都會啟用屬性值繼承行為，因為繼承的計算時間會影響效能。屬性值繼承通常只會在建議適用性的案例中啟用。您可以在＜SDK 參考＞的相依性屬性資訊一節中查看相依性屬性，檢查該相依性屬性是否有繼承行為。

下列範例顯示包含 DataContext 屬性的繫結，以指定繫結的來源。因此，子物件中的繫結都不需要指定來源，並且可使用父系 StackPanel 物件中來自 DataContext 的繼承值。此外，子物件還可直接在 Binding 中指定自己的 DataContext 或 Source，而不使用繼承值。

<StackPanel Canvas.Top="50" DataContext="{Binding Source={StaticResource TestData}}">
    <Button Content="{Binding XPath=test[2]/@text}"/>
</StackPanel>

如需詳細資訊，請參閱屬性值繼承。

WPF 設計工具整合

實作為相依性屬性的自訂控制項會與 Visual Studio 的 WPF 設計工具整合。其中一例就是能夠在 [屬性] 視窗中編輯直接和附加的相依性屬性。如需詳細資訊，請參閱控制項撰寫概觀。

相依性屬性值優先順序

WPF 屬性系統中的任何屬性型輸入都可設定相依性屬性的值。相依性屬性值有優先順序，所以屬性如何取得其值的各種案例才能夠以可預測的方式互動。

注意

在討論相依性屬性時，SDK 文件有時會使用詞彙「區域數值」或「本機設定值」。本機設定值這個屬性值會直接設定在程式碼的物件執行個體上，或作為 XAML 中的項目屬性。

下個範例包含套用至任何按鈕 Background 屬性的樣式，但會指定有本機設定 Background 屬性的按鈕。技術上來說，該按鈕的 Background 屬性已設定兩次，但只會套用一個值，也就是優先順序最高的值。本機設定值的優先順序最高，但執行中的動畫則不存在於此。因此，第二個按鈕會使用 Background 屬性的本機設定值，而非使用樣式 setter 值。第一個按鈕沒有本機值或優先順序高於樣式 setter 的其他值，因此會使用 Background 屬性的樣式 setter 值。

<StackPanel>
    <StackPanel.Resources>
        <Style x:Key="{x:Type Button}" TargetType="{x:Type Button}">
            <Setter Property="Background" Value="Orange"/>
        </Style>
    </StackPanel.Resources>
    <Button>I am styled orange</Button>
    <Button Background="Pink">I am locally set to pink (not styled orange)</Button>
</StackPanel>

為什麼會有相依性屬性優先順序？

本機設定值優先順序高於樣式 setter 值，可支援項目屬性的本機控制項。如需詳細資訊，請參閱相依性屬性值優先順序。

注意

WPF 項目上定義的許多屬性不是相依性屬性，因為相依性屬性通常只有在需要 WPF 屬性系統的功能時才會進行實作。這些功能包括資料繫結、樣式、動畫、預設值支援、繼承、附加屬性和無效判定。

深入了解相依性屬性

元件開發人員或應用程式開發人員可能希望建立自己的相依性屬性，以便新增資料繫結或樣式支援等功能，或用於失效和值的強制轉型支援。如需詳細資訊，請參閱自訂相依性屬性。
您不妨將相依性屬性視為公用屬性，任何可存取執行個體的呼叫端皆可存取或探索。如需詳細資訊，請參閱相依性屬性的安全性。
附加屬性是支援 XAML 特殊語法的屬性類型。附加屬性往往與通用語言執行平台屬性沒有 1:1 對應，而且不一定是相依性屬性。附加屬性的主要用途是允許子項目向父項目回報屬性值，即使父項目和子項目並未擁有列為類別成員的該屬性。有個主要案例是讓子項目通知父項目在 UI 中的呈現方式。如需範例，請參閱 Dock 和 Left。如需詳細資訊，請參閱附加屬性概觀。

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