Silverlight技术全面解析：特性、开发与应用

# Silverlight技术全面解析：特性、开发与应用 ## 1. Silverlight概述 Silverlight是基于.NET的Flash竞争对手，它从零开始构建，深度依赖.NET和WPF，能让.NET开发者更高效地进行开发。Silverlight的发展顺应了两个趋势：一是网页不断融入更多富客户端特性；二是.NET框架拓展应用范围。 ### 1.1 浏览器外执行 尽管每个Silverlight应用都需要Silverlight插件，但可将应用配置为在独立窗口中启动，类似普通桌面程序。其优势包括在桌面显示（如可在本地计算机的开始菜单添加快捷方式）和离线支持（即使无网络连接也能运行）。还能请求提升信任级别，使受信任的应用具备更多桌面应用常见的功能，如访问文档文件、自定义主窗口，甚至实现COM互操作。 ### 1.2 Silverlight与WPF的关系 Silverlight借鉴了WPF用于构建丰富客户端用户界面的模型。WPF是构建丰富Windows应用的现代工具包，在.NET 3.0中推出，取代了Windows Forms。它不仅通过强大的高级功能简化开发，还通过DirectX管道渲染提高性能。 Silverlight无法完全复制WPF的功能，因为很多功能依赖操作系统的能力，包括Windows特定的显示驱动和DirectX技术。但Silverlight采用了WPF模型的子集，而非为客户端开发创建全新的控件和类集。二者的相似细节如下表所示： |对比项|Silverlight|WPF| | ---- | ---- | ---- | |用户界面定义|使用XAML标记，可用相同的数据绑定语法将数据映射到显示界面|使用XAML标记，可用相同的数据绑定语法将数据映射到显示界面| |基本控件与系统|借用许多相同的基本控件、样式系统和类似的模板机制|拥有完整的基本控件、样式系统和模板机制| |2D图形绘制|使用形状、路径、变换、几何图形和画笔，与WPF等效|使用形状、路径、变换、几何图形和画笔| |动画模型|基于故事板的声明式动画模型，与WPF动画系统工作方式相同|基于故事板的声明式动画模型| |音视频播放|使用MediaElement类|使用MediaElement类| 微软打算继续从完整的WPF模型中汲取功能来扩展Silverlight的能力，未来这种趋势可能会持续。 ### 1.3 Silverlight的发展历程 - **Silverlight 1**：功能相对有限，包含2D绘图功能和媒体播放支持，但没有CLR引擎，也不支持.NET语言，开发者只能用JavaScript编码。 - **Silverlight 2**：有了重大变革，增加了CLR、.NET框架类的子集以及基于WPF的用户界面模型，是微软历史上备受期待的版本之一。 - **Silverlight 3和Silverlight 4**：发展相对平稳，延续Silverlight 2的开发模型，并添加了精心挑选的功能和性能增强。Silverlight 3新增了新控件、更强大的数据绑定、更好的图形效果、导航系统和对浏览器外应用的支持。Silverlight 4的亮点功能如下： - 基本命令支持：虽远不及WPF模型，但足以满足MVVM设计师的需求。 - 富文本框：可编辑富格式文本，更改特定选择的字体属性，甚至能包含图像和交互式控件。 - 内容加载器：可开发自定义内容加载器来扩展Silverlight的导航系统。 - 打印：添加了基于位图的打印模型，使内容打印像绘制形状一样简单。 - 摄像头和麦克风支持：增加了对捕获视频和音频输入的基本支持，但存储或传输音视频内容还需开发者自行做更多工作。 - 自动样式：可自动将样式应用于特定元素类型，使应用换肤变得轻松。 - 数据绑定优化：添加了数据绑定属性，可轻松处理空值和应用简单格式。 - 文件拖放：可将文件从桌面或Windows资源管理器拖放到Silverlight应用中。 - 提升信任级别：支持为浏览器外应用请求更高的安全权限，获得授权后可执行普通Silverlight应用无法完成的任务。 ### 1.4 Silverlight 4的向后兼容性 Silverlight 4引入了一些细微变化和错误修复，可能影响应用的工作方式。但它通过怪癖模式功能避免这些差异导致问题。当Silverlight 4插件加载为早期版本编译的应用时，会自动切换到怪癖模式，尝试模拟相应Silverlight运行时环境的行为。 ## 2. 开发环境与工具 ### 2.1 所需工具 运行Silverlight应用只需Silverlight浏览器插件，可从http://silverlight.net 下载。创建Silverlight应用则需要Visual Studio 2010和Silverlight 4 Tools for Visual Studio 2010，可从http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=177428 下载。也可使用Expression Blend 4进行创建、构建和测试，它适合图形设计师，而Visual Studio更适合代码密集型应用程序员。 ### 2.2 Silverlight工具包 Silverlight工具包提供了一组扩展Silverlight功能的控件和组件，通过添加程序集引用即可在应用中使用。它不仅是实用工具包，还是将新控件引入Silverlight平台的开发过程。许多新控件先在工具包中出现，经过逐步完善后迁移到核心平台，如AutoCompleteBox、TreeView和Viewbox。 工具包将功能分为四个质量等级： - **成熟**：包含不太可能改变的控件，通常是核心Silverlight插件已包含的控件，但工具包提供完整源代码，便于定制。 - **稳定**：包含适合大多数应用的控件，但未来可能会有细微调整和修复。如DockPanel、WrapPanel和Expander。 - **预览**：控件对大多数应用来说足够可靠，但可能会根据开发者反馈进行更改，使用新版本时可能需要修改代码。 - **实验**：包含旨在征求开发者反馈的新控件，可随意使用，但自行承担风险。 可访问http://silverlight.codeplex.com 了解不同质量等级、试用控件的实时演示或下载工具包。 ### 2.3 代码示例 可在Apress网站或www.prosetech.com 下载最新的代码示例，以测试书中描述的复杂代码示例。 ### 2.4 反馈 若对相关内容有意见和建议，可发送至[email protected] ，这有助于提升内容质量。 ## 3. 开发流程与项目创建 ### 3.1 设计工具选择 专业开发者通常使用开发工具创建Silverlight应用。图形设计师可能选择Microsoft Expression Blend 4，它具备设计视觉丰富用户界面的完整功能；开发者则倾向于使用Visual Studio 2010，它拥有全面的编码、测试和调试工具。 二者可结合使用，例如开发者用Visual Studio创建基本用户界面，然后交给设计团队用Expression Blend进行美化。许多开发者会同时安装这两个应用，在开发过程中根据需求切换。Visual Studio用于核心编程任务，Expression Blend用于增强用户界面。 Visual Studio 2010和Expression Blend 4的对比： |工具|优点|缺点| | ---- | ---- | ---- | |Visual Studio 2010|具备开发Silverlight应用所需的一切，有Silverlight页面的可视化设计器，可实时预览界面|无明显缺点| |Expression Blend 4|提供丰富的创建Silverlight用户界面的支持，视觉工具超越Visual Studio，支持SketchFlow应用原型工具，有类似Visual Studio的编码编辑器|缺乏许多高级重要的开发工具，如调试、代码重构和项目源代码控制| ### 3.2 理解Silverlight网站类型 可在Visual Studio或Expression Blend中创建两种类型的Silverlight网站： - **普通HTML页面网站**：Silverlight应用的入口是包含Silverlight内容区域的基本HTML文件。 - **ASP.NET网站**：Visual Studio会创建两个项目，一个包含Silverlight应用文件，另一个包含将与Silverlight文件一起部署的服务器端ASP.NET网站。入口可以是普通HTML文件，也可以是包含服务器生成内容的ASP.NET网页。 ASP.NET网站在以下情况下更合适： - 想创建同时包含ASP.NET网页和Silverlight增强页面的网站。 - 想创建调用Web服务的Silverlight应用，并同时设计和部署Web服务到同一服务器。 - 想使用专门的ASP.NET Web控件间接生成Silverlight内容。 若不需要编写服务器端代码，创建完整的ASP.NET网站意义不大。很多Silverlight应用使用基本的仅HTML网站，只有在需要特定服务器端功能时才使用ASP.NET网站。 ### 3.3 向现有网站添加Silverlight内容 很多情况下，会使用Silverlight增强现有网站的内容，网站仍会包含大量HTML、CSS和JavaScript。例如，添加Silverlight内容区域展示广告、提供网站部分区域的增强体验，如玩游戏、完成调查、与产品交互或进行虚拟游览。也可创建仅Silverlight的网站，但Silverlight相对较新，安装范围不如Flash等其他网络技术广泛，且不支持Windows ME或Windows 2000等旧客户端，因此覆盖范围不如普通HTML。许多采用Silverlight的企业用它提供前沿内容以区别于竞争对手，但不会放弃传统网站。 ### 3.4 创建独立Silverlight项目 创建普通HTML页面且无服务器端代码的网站是开始使用Silverlight的最简单方法，步骤如下： 1. 在Visual Studio中选择“文件” -> “新建” -> “项目”，选择“Visual Basic” -> “Silverlight”项目类型组，然后选择“Silverlight应用程序”模板。选择项目名称和硬盘位置后，点击“确定”创建项目。 2. Visual Studio会提示是否创建可运行服务器端代码的完整ASP.NET网站，取消勾选“将Silverlight应用程序托管在新网站中”选项以简化操作。 3. 选择要创建的Silverlight应用版本。若不使用Silverlight 4的新功能，选择Silverlight 3可获得更广泛的覆盖范围。若未安装Silverlight 4 Tools for Visual Studio 2010，则无法选择创建Silverlight 4应用。可在创建项目后，通过双击解决方案资源管理器中的“My Project”节点，在“目标Silverlight版本”列表中更改目标版本。 4. 点击“确定”继续创建项目。 每个Silverlight项目都有一组基本文件： - **App.xaml和App.xaml.vb**：配置Silverlight应用，可定义应用所有页面可用的资源，对应用事件（如启动、关闭和错误条件）做出响应。新生成项目中，App.xaml.vb文件的启动代码指定应用从显示MainPage.xaml开始。 - **MainPage.xaml**：定义第一个页面的用户界面，Silverlight页面是从UserControl派生的自定义类。可通过“项目” -> “添加新项”，选择“Silverlight用户控件”模板，选择文件名并点击“添加”来添加更多页面。 - **MainPage.xaml.vb**：包含第一个页面的代码，包括响应用户操作的事件处理程序。 此外，在解决方案资源管理器中点击“显示所有文件”按钮或通过“项目” -> “显示所有文件”，可在“My Project”节点下找到AppManifest.xml文件，它列出应用使用的程序集；还有AssemblyInfo.vb文件，包含项目的相关信息，如名称、版本和发布者，这些信息在编译时嵌入Silverlight程序集中。这两个文件不应手动编辑，而是由Visual Studio在添加引用或设置项目属性时进行修改。 ## 4. 深入Silverlight应用开发 ### 4.1 事件处理与页面逻辑 在Silverlight应用中，事件处理是实现交互性的关键。以MainPage.xaml.vb文件为例，它包含了响应用户操作的事件处理程序。当用户与页面上的控件进行交互，如点击按钮、输入文本等，相应的事件会被触发，开发者可以在事件处理程序中编写代码来实现特定的功能。 例如，假设在MainPage.xaml中有一个按钮，我们可以在MainPage.xaml.vb中为该按钮的点击事件添加处理程序： ```vb ' MainPage.xaml.vb Public Class MainPage Private Sub Button_Click(sender As Object, e As RoutedEventArgs) ' 在这里编写按钮点击后的逻辑代码 MessageBox.Show("按钮被点击了！") End Sub End Class ``` 在上述代码中，当按钮被点击时，会弹出一个消息框显示“按钮被点击了！”。这是一个简单的事件处理示例，实际开发中可以根据需求实现更复杂的逻辑。 ### 4.2 数据绑定 Silverlight支持强大的数据绑定功能，允许将数据模型与用户界面元素进行绑定，实现数据的自动更新和显示。数据绑定使用XAML标记和特定的语法来实现。 例如，假设有一个简单的数据模型类： ```vb ' 数据模型类 Public Class Person Public Property Name As String Public Property Age As Integer End Class ``` 在MainPage.xaml中，可以将这个数据模型绑定到界面上的控件： ```xml <!-- MainPage.xaml --> <Grid x:Name="LayoutRoot"> <TextBlock Text="{Binding Name}" HorizontalAlignment="Left" Margin="10,10,0,0" VerticalAlignment="Top"/> <TextBlock Text="{Binding Age}" HorizontalAlignment="Left" Margin="10,30,0,0" VerticalAlignment="Top"/> </Grid> ``` 在MainPage.xaml.vb中，需要设置数据上下文： ```vb ' MainPage.xaml.vb Public Class MainPage Public Sub New() InitializeComponent() Dim person As New Person() person.Name = "张三" person.Age = 25 ' 设置数据上下文 LayoutRoot.DataContext = person End Sub End Class ``` 在上述代码中，通过数据绑定，界面上的TextBlock控件会自动显示Person对象的Name和Age属性值。当Person对象的属性值发生变化时，界面上的显示也会相应更新。 ### 4.3 导航系统 Silverlight提供了导航系统，允许在多个页面之间进行切换和导航。要实现导航功能，需要使用NavigationService类。 首先，创建多个Silverlight页面，例如Page1.xaml和Page2.xaml。然后，在MainPage.xaml中添加导航按钮： ```xml <!-- MainPage.xaml --> <Grid x:Name="LayoutRoot"> <Button Content="前往Page1" HorizontalAlignment="Left" Margin="10,10,0,0" VerticalAlignment="Top" Click="Button_Click_1"/> <Button Content="前往Page2" HorizontalAlignment="Left" Margin="10,40,0,0" VerticalAlignment="Top" Click="Button_Click_2"/> <Frame x:Name="NavigationFrame" HorizontalAlignment="Left" Height="300" VerticalAlignment="Top" Width="400"/> </Grid> ``` 在MainPage.xaml.vb中，实现按钮点击事件的处理程序： ```vb ' MainPage.xaml.vb Public Class MainPage Private Sub Button_Click_1(sender As Object, e As RoutedEventArgs) NavigationFrame.Navigate(New Uri("/Page1.xaml", UriKind.Relative)) End Sub Private Sub Button_Click_2(sender As Object, e As RoutedEventArgs) NavigationFrame.Navigate(New Uri("/Page2.xaml", UriKind.Relative)) End Sub End Class ``` 在上述代码中，点击“前往Page1”按钮会导航到Page1.xaml页面，点击“前往Page2”按钮会导航到Page2.xaml页面。通过这种方式，可以实现Silverlight应用中的多页面导航。 ## 5. 性能优化与安全考虑 ### 5.1 性能优化 为了提高Silverlight应用的性能，可以采取以下措施： - **减少不必要的控件和资源**：避免在页面中添加过多不必要的控件和资源，减少内存占用和加载时间。 - **优化图形和动画**：使用简单的图形和动画效果，避免复杂的渲染操作。可以使用缓存和优化的图形格式来提高性能。 - **异步加载数据**：对于需要从服务器获取数据的操作，使用异步加载方式，避免阻塞主线程，提高用户体验。 ### 5.2 安全考虑 在开发Silverlight应用时，需要考虑安全问题： - **权限管理**：合理使用提升信任级别功能，仅在必要时请求更高的安全权限，避免滥用权限导致安全风险。 - **数据验证**：对用户输入的数据进行严格验证，防止恶意输入和注入攻击。 - **网络安全**：在与服务器进行数据交互时，使用安全的网络协议，如HTTPS，确保数据传输的安全性。 ## 6. 总结与展望 Silverlight作为一种基于.NET和WPF的技术，为开发者提供了强大的功能和丰富的开发体验。它具有浏览器外执行、与WPF相似的用户界面模型、不断发展的功能特性等优势。 在开发过程中，我们可以使用Visual Studio和Expression Blend等工具，结合Silverlight工具包的各种控件和组件，快速创建出高质量的应用。同时，通过合理的事件处理、数据绑定、导航系统等技术，实现应用的交互性和功能性。 然而，Silverlight也面临一些挑战，如安装范围相对较窄、不支持旧客户端等。但随着技术的不断发展，相信Silverlight会在未来不断完善和拓展其应用场景，为开发者和用户带来更多的价值。 以下是一个简单的mermaid流程图，展示了创建独立Silverlight项目的流程： ```mermaid graph TD; A[选择文件 -> 新建 -> 项目] --> B[选择Visual Basic -> Silverlight -> Silverlight应用程序模板]; B --> C[选择项目名称和位置，点击确定]; C --> D[取消勾选“将Silverlight应用程序托管在新网站中”]; D --> E[选择Silverlight应用版本]; E --> F[点击确定创建项目]; ``` 总之，Silverlight是一个值得开发者深入学习和探索的技术，通过不断实践和积累经验，可以开发出优秀的Silverlight应用。