[UWP 自定义控件]了解模板化控件(5)：VisualState

1. 功能需求

使用templatepart实现上篇文章的两个需求（header为空时隐藏headercontentpresenter，鼠标没有放在控件上时headercontentpresent半透明），虽然功能已经实现，但这种实现方式几乎无法进行扩展。例如，开发者无法通过继承或修改controltemplate来实现以下功能：

• 半透明时的Opacity不是0.7，而是0.5。
• 半透明和不透明之间切换时有渐变动画。

当然，这些需求也可以通过代码实现，但会变得更加复杂。大多数开发者熟悉C#，对XAML不太了解，容易选择用C#实现所有功能，将所有功能集中在一个地方并使用熟悉的语言处理。这种方法虽然有其优点，但既然在使用XAML平台，就应该尽可能利用XAML平台UI和代码分离的优点。

本文将使用ContentView2示例讲解VisualState如何实现上述需求，ContentView2和上篇文章的ContentView一样继承自HeaderedContentControl。

2. VisualState在实现需求前首先解释VisualState的概念

VisualState指定控件处于特定状态时的外观。控件的代码指定控件处于何种状态，控件的ControlTemplate中根节点包含VisualStateManager.VisualStateGroups附加属性，并在其中确定各个VisualState的外观。

以CheckBox为例，CheckBox基本上包含Unchecked、Checked、Indeterminate三种状态，它通过IsChecked的值在这三种状态中转换。

这三种状态的外观如下所示：

3. 确定VisualState要使用VisualState，首先要明确控件中包含哪些VisualState

在ContentView2中有两组VisualState：

• CommonStates: 默认是“Normal”，当鼠标进入控件时是“PointerOver”。
• HeaderStates: 默认是“NoHeader”，当Header属性的值不为空时是“HasHeader”。

其中“CommonStates”、“HeaderStates”称为VisualStateGroup，“Normal”、“PointerOver”等称为VisualState。在同一个VisualStateGroup中的VisualState是互斥的，控件始终只能处于每组状态中的一种。例如，控件只能处于NoHeader状态，或者HasHeader状态。

模板化控件可以使用TemplateVisualStateAttribute协定声明它的VisualState，用于通知控件的使用者有这些VisualState可用。TemplateVisualStateAttribute是可选的，而且就算控件声明了这些VisualState，ControlTemplate也可以不包含它们中的任何一个，并且不会引发异常。

ContentView2的TemplateVisualStateAttribute如下：

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[TemplateVisualState(Name = NormalState, GroupName = CommonStates)]
[TemplateVisualState(Name = PointerOverState,GroupName =CommonStates)]
[TemplateVisualState(Name = NoHeaderState, GroupName = HeaderStates)]
[TemplateVisualState(Name = HasHeaderState, GroupName = HeaderStates)]
public class ContentView2 : HeaderedContentControl{
    public const string CommonStates = "CommonStates";
    public const string NormalState = "Normal";
    public const string PointerOverState = "PointerOver";
    public const string HeaderStates = "HeaderStates";
    public const string NoHeaderState = "NoHeader";
    public const string HasHeaderState = "HasHeader";
}

4. VisualStateManagerVisualStateManager用于管理VisualState并操作它们之间的转换

public ContentView2(){
    this.DefaultStyleKey = typeof(ContentView2);
}
private bool _isPointerEntered;
protected override void OnApplyTemplate(){
    base.OnApplyTemplate();
    UpdateVisualState(false);
}
protected override void OnPointerEntered(PointerRoutedEventArgs e){
    base.OnPointerEntered(e);
    _isPointerEntered = true;
    UpdateVisualState();
}
protected override void OnPointerExited(PointerRoutedEventArgs e){
    base.OnPointerExited(e);
    _isPointerEntered = false;
    UpdateVisualState();
}
protected override void OnHeaderChanged(object oldValue, object newValue){
    base.OnHeaderChanged(oldValue, newValue);
    UpdateVisualState();
}
internal virtual void UpdateVisualState(bool useTransitions = true){
    if (_isPointerEntered)
        VisualStateManager.GoToState(this, PointerOverState, useTransitions);
    else
        VisualStateManager.GoToState(this, NormalState, useTransitions);
    if (Header == null)
        VisualStateManager.GoToState(this, NoHeaderState, useTransitions);
    else
        VisualStateManager.GoToState(this, HasHeaderState, useTransitions);
}

ContentView2的其它代码如上所示，在OnApplyTemplate、OnHeaderChanged及鼠标进入离开时使用VisualStateManager.GoToState(Control control, string stateName,bool useTransitions)更新VisualState。useTransitions这个参数指示是否使用 VisualTransition 进行状态过渡，简单来说即是VisualState之间切换时用不用VisualTransition里面定义的动画。

注意OnApplyTemplate中的这句代码：UpdateVisualState(false)。控件在加载ControlTemplate时就需要确定它的状态，一般这时候都不会使用过渡动画。

VisualStateManager.GoToState不会使控件重复进入某个状态，譬如如果控件已处于PointerOverState，再次调用VisualStateManager.GoToState(this, PointerOverState, useTransitions)不会触发任何操作，也不会打断正在执行的过渡动画或重复触发动画。

到这里为止ContentView2.cs的工作已经完成，接下来就是XAML的责任了。

5. 使用Blend编辑ControlTemplate使用Blend编辑ContentView2的空白ControlTemplate时，由于已经声明了TemplateVisualStateAttribute，可以看到在“状态”窗口已经默认就有定义好的状态

编辑后结果如下：

<visualstatemanager.visualstategroups>
    <visualstategroup x:name="CommonStates">
        <visualstategroup.transitions>
            <visualtransition generatedduration="0:0:0.5">
                <visualtransition.generatedeasingfunction>
                    <cubicease easingmode="EaseInOut"></cubicease>
                </visualtransition.generatedeasingfunction>
            </visualtransition>
        </visualstategroup.transitions>
        <visualstate x:name="Normal">
            <visualstate.setters>
                <setter target="HeaderContentPresenter.(UIElement.Opacity)" value="0.5"></setter>
            </visualstate.setters>
        </visualstate>
        <visualstate x:name="PointerOver">
            <visualstate.setters>
                <setter target="HeaderContentPresenter.(UIElement.Opacity)" value="1"></setter>
            </visualstate.setters>
        </visualstate>
    </visualstategroup>
    <visualstategroup x:name="HeaderStates">
        <visualstate x:name="NoHeader">
            <visualstate.setters>
                <setter target="HeaderContentPresenter.(UIElement.Visibility)" value="Collapsed"></setter>
            </visualstate.setters>
        </visualstate>
        <visualstate x:name="HasHeader">
        </visualstate>
    </visualstategroup>
</visualstatemanager.visualstategroups>

从XAML中可以看出VisualState子节点的Setter是关键所在，如PointerOver的VisualState通过Setter将HeaderContentPresenter的Opacity更改为1，满足了“当鼠标移动到控件控件上时，设置Header的Opacity=1”这个需求。

另外，VisualStateGroup.Transitions 节点定义了CommonStates在各个状态之间切换时的过渡动画。VisualStateManager.GoToState(this, PointerOverState, useTransitions) 中的参数useTransitions即是控制是否使用过渡动画。示例中使用的过渡动画为CubicEase，过渡时间为0.5秒。

需要注意的是不同VisualStateGroup之间尽量不要对同一个UI元素的同一个属性进行操作，否则会引起冲突。

这个主题不会详细讲解使用Blend修改VisualState，因为那会占用很多篇幅。幸好Blend在这方面做得很容易上手，而且多年来基本操作都没有变过，可以在网上找到很多这方面的文章。

6. **结论很多时候VisualState方式并不会比TemplatePart方式少写代码，譬如ContentView2的代码量就基本和ContentView一致，而XAML行数还更多。但VisualState的实现方式更灵活，更加符合UI与代码分离原则及开放封闭原则。