XAML サービス

[アーティクル]
08/09/2011

このトピックでは、.NET Framework XAML サービスと呼ばれる一連の技術の機能について説明します。説明するサービスや API の大半は、.NET コアアセンブリの .NET Framework 4 セットで導入された System.Xaml アセンブリ内に存在します。サービスには、リーダーとライター、スキーマクラスとスキーマサポート、ファクトリ、クラスの属性、組み込み XAML 言語サポート、その他の XAML 言語機能などが含まれます。

ドキュメントの内容

.NET Framework XAML サービスの概念説明のドキュメントは、読者が XAML 言語の経験があり、Windows Presentation Foundation (WPF) や Windows Workflow Foundation などの特定のフレームワークに対して、または Microsoft.Build.Framework.XamlTypes のビルドカスタマイズ機能など、特定の技術機能領域に対して XAML 言語がどのように適用されるかを知っていることを想定しています。このドキュメントでは、マークアップ言語としての XAML の基礎、XAML 構文の用語、またはその他の基本的な内容については説明するのではなく、 System.Xaml アセンブリライブラリで有効になっている .NET Framework XAML サービスの使用方法について詳しく説明します。これらの API の大半は、XAML 言語の統合および拡張性に伴うシナリオで使用されます。具体的には、次のような例が挙げられます。

基本的な XAML リーダーまたは XAML ライターの機能の拡張 (XAML ノードストリームの直接処理、独自の XAML リーダーまたは XAML ライターの派生)。
特定のフレームワークの依存関係がない XAML 対応のカスタム型の定義、XAML 型システムの特性を .NET Framework XAML サービスに伝達するための型の属性設定。
XAML マークアップソース用のビジュアルなデザイナーや対話形式エディターなど、アプリケーションのコンポーネントとしての XAML リーダーまたは XAML ライターのホスティング。
XAML 値コンバーターの記述 (マークアップ拡張機能、カスタム型用の型コンバーター)。
カスタム XAML スキーマコンテキストの定義 (バッキング型ソースに対応するアセンブリ読み込みの代替方法の使用、アセンブリを常に反映する代わりに既知の型をルックアップする方法の使用、CLR AppDomain とその関連付けられたセキュリティモデルを使用しない、読み込まれたアセンブリ概念の使用)。
基本的な XAML 型システムの拡張。
XAML 型システムや型バッキングの評価方法に影響を与える Lookup 手法または Invoker 手法の使用。

言語としての XAML の入門資料が必要な場合は、「XAML の概要 (WPF)」を参照してください。このトピックでは、Windows Presentation Foundation (WPF) と XAML マークアップおよび XAML 言語機能を初めて使用するユーザー向けに、XAML を解説します。「XAML language specification (XAML 言語仕様)」の入門資料も有用です。

.NET アーキテクチャの .NET Framework XAML サービスおよび System.Xaml

以前のバージョンの Microsoft .NET Framework では、XAML 言語機能のサポートは Microsoft .NET Framework (Windows Presentation Foundation (WPF)、Windows Workflow Foundation、および Windows Communication Foundation (WCF)) に構築されたフレームワークによって実装されていたので、使用されるフレームワークによって、それぞれの動作と API が異なっていました。これには、XAML のパーサーとそのオブジェクトグラフの作成機構、組み込み XAML 言語、シリアル化のサポートなどが含まれます。

.NET Framework Version 4 では、.NET Framework XAML サービスと System.Xaml アセンブリによって、XAML 言語機能のサポートに必要な要素の大半が定義されます。たとえば、XAML リーダーと XAML ライターの基本クラスなどです。他のフレームワーク固有の XAML 実装には存在しなかった機能で、.NET Framework XAML サービスに追加された最も重要な機能とは、XAML の型システム表現です。型システム表現では、フレームワークの特定の機能に依存することなく、XAML の機能に重点を置いたオブジェクト指向の方法で XAML を記述できます。

XAML 型システムは、XAML の起点のマークアップ形式やランタイムの詳細にも、特定のバッキング型システムにも制約されません。 XAML 型システムには、型、メンバー、XAML スキーマコンテキスト、XML レベルの概念、およびその他の XAML 言語概念や組み込みの XAML オブジェクト表現が含まれます。 XAML 型システムを使用または拡張することにより、XAML リーダーや XAML ライターなどのクラスから派生したり、XAML を消費または生成するフレームワーク、技術、またはアプリケーションによって有効化される特定の機能に XAML 表現の機能を拡張したりできます。 XAML スキーマコンテキストの概念に基づいて、XAML オブジェクトライターの実装、コンテキストのアセンブリ情報で受け渡される技術のバッキング型システム、および XAML ノードソースの組み合わせから、実用的なオブジェクトグラフの書き込み操作を実行できます。 XAML スキーマの概念の詳細については、「既定の XAML スキーマコンテキストと WPF XAML スキーマコンテキスト」を参照してください。

XAML ノードストリーム、XAML リーダー、および XAML ライター

XAML 言語と、XAML を言語として使用する特定の技術との関係において .NET Framework XAML サービスが担う役割を理解するには、XAML ノードストリームの概念と、その概念に基づいて API や用語がどのように形成されるかを理解しておくと便利です。 XAML ノードストリームとは、XAML 言語表現と、XAML が表現または定義するオブジェクトグラフ間の中間概念です。

XAML リーダーとは、なんらかの形で XAML を処理し、XAML ノードストリームを生成するエンティティです。 API では、XAML リーダーは基本クラス XamlReader で表されます。
XAML ライターとは、XAML ノードストリームを処理し、他のものを生成するエンティティです。 API では、XAML ライターは基本クラス XamlWriter で表されます。

XAML に関する 2 つの最も一般的なシナリオとは、XAML を読み込んでオブジェクトグラフをインスタンス化することと、アプリケーションまたはツールからオブジェクトグラフを保存して XAML 表現を作成することです (通常は、テキストファイルとして保存されるマークアップ形式)。このドキュメントでは通常、XAML の読み込みとオブジェクトグラフの作成を、読み込みパスと呼びます。このドキュメントでは通常、既存のオブジェクトグラフを XAML に保存、またはシリアル化することを、保存パスと呼びます。

最も一般的な種類の読み込みパスは、次のように説明できます。

UTF エンコードされた XML 形式をテキストファイルとして保存した XAML 表現から開始します。
その XAML を XamlXmlReader に読み込みます。ここで XamlXmlReader は、XamlReader のサブクラスです。
その結果、XAML ノードストリームが生成されます。 XamlXmlReader / XamlReader API を使用し、XAML ノードストリームの個別のノードにアクセスできます。ここで最も一般的な操作とは、"現在のレコード" 比喩を使用し、各ノードを処理しながら XAML ノードストリーム内の先に進むことです。
結果として生成されるノードを XAML ノードストリームから XamlObjectWriter API に渡します。ここで XamlObjectWriter は、XamlWriter のサブクラスです。
XamlObjectWriter は、ソース XAML ノードストリーム内を進みながらオブジェクトを 1 つずつ記述し、オブジェクトグラフを作成します。この処理は、XAML スキーマコンテキストと、バッキング型システムおよびフレームワークのアセンブリと型にアクセスできる実装によって行われます。
XAML ノードストリームの最後で Result を呼び出して、オブジェクトグラフのルートオブジェクトを取得します。

最も一般的な種類の保存パスは、次のように説明できます。

アプリケーションランタイム全体のオブジェクトグラフ、UI コンテンツおよびランタイムの状態、またはランタイム時のアプリケーション全体のオブジェクト表現の小規模なセグメントから開始します。
アプリケーションルート、ドキュメントルートなどの論理的な開始オブジェクトから XamlObjectReader にオブジェクトを読み込みます。ここで XamlObjectReader は、XamlReader のサブクラスです。
その結果、XAML ノードストリームが生成されます。 XamlObjectReader および XamlReader API を使用して、XAML ノードストリームの個別のノードにアクセスできます。ここで最も一般的な操作とは、"現在のレコード" 比喩を使用し、各ノードを処理しながら XAML ノードストリーム内の先に進むことです。
結果として生成されるノードを XAML ノードストリームから XamlXmlWriter API に渡します。ここで XamlXmlWriter は、XamlWriter のサブクラスです。
XamlXmlWriter は、XML UTF エンコードで XAML を記述します。これをテキストファイル、ストリーム、またはその他のフォームで保存できます。
Flush を呼び出して、最終的な出力を取得します。

XAML ノードストリームの概念の詳細については、「XAML ノードストリームの構造と概念について」を参照してください。

XamlServices クラス

XAML ノードストリームは、必ずしも処理する必要はありません。基本的な読み込みパスまたは基本的な保存パスが必要な場合は、XamlServices クラスの API を使用できます。

Load のさまざまなシグネチャは、読み込みパスを実装しています。ファイルまたはストリームを読み込むか、リーダーの API で読み込むことによって XAML 入力をラップする XmlReader、TextReader、または XamlReader を読み込むことができます。
Save のさまざまなシグネチャがオブジェクトグラフを保存し、ストリーム、ファイル、または XmlWriter/TextWriter インスタンスとして出力を生成します。
Transform は、読み込みパスと保存パスを単独の操作としてリンクすることによって、XAML を変換します。 XamlReader および XamlWriter に対して異なるスキーマコンテキスト、または異なるバッキング型システムを使用できます。これによって、結果として生成される XAML がどのように変換されるかが影響を受けます。

XamlServices の使用方法の詳細については、「XAMLServices クラスおよび基本的な XAML の読み取りまたは書き込み」を参照してください。

XAML 型システム

XAML 型システムには、XAML ノードストリームにおいて指定された個別ノードで作業するために必要となる API が用意されています。

XamlType はオブジェクトの表現であり、開始オブジェクトノードと終了オブジェクトノード間で処理されます。

XamlMember はオブジェクトのメンバーの表現で、開始メンバーノードと終了メンバーノード間で処理されます。

GetAllMembers、GetMember、DeclaringType のような API は、XamlType と XamlMember との関係を報告します。

.NET Framework XAML サービスで実装される XAML 型システムの既定の動作は、共通言語ランタイム (CLR) と、リフレクションを使用する、アセンブリの CLR 型のスタティック分析に基づいて実装されます。したがって、特定の CLR 型について、XAML 型システムの既定の実装はその型の XAML スキーマとメンバーを公開し、それを XAML 型システムに基づいて報告できます。既定の XAML 型システムでは、型が割り当てできるかどうかの概念は CLR の継承にマッピングされ、インスタンスや値の型などの概念も、CLR をサポートする動作や機能にマッピングされます。

XAML 言語機能のリファレンス

XAML をサポートするため、.NET Framework XAML サービスには、XAML 言語の XAML 名前空間に対する定義として、XAML 言語概念の特定の実装が用意されています。具体的には、固有のリファレンスページで説明しています。言語機能については、.NET Framework XAML サービスで定義された XAML リーダーまたは XAML ライターによって処理される際に、各言語機能がどのように動作するかという視点から説明しています。詳細については、「XAML 名前空間 (x:) 言語機能」を参照してください。