教程：实现 WPF 应用现代化

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有多种方法可以通过将最新的 Windows 功能集成到现有源代码（而不是从头开始重新编写应用）来现代化现有桌面应用。 在本教程中，我们将探讨使用这些功能实现现有 WPF 业务线应用现代化的多种方法：

  • .NET Core 3
  • 带有 XAML 岛的 UWP XAML 控件
  • 自适应卡片和 Windows 通知
  • MSIX 部署

本教程需要以下开发技能：

  • 具有使用 WPF 开发 Windows 桌面应用的经验。
  • 具备 C# 和 XAML 的基础知识。
  • 具备 UWP 的基础知识。

概述

本教程提供名为 Contoso Expenses 的简单 WPF 业务线应用的代码。 在本教程的虚构方案中，Contoso Expenses 是 Contoso Corporation 管理员使用的内部应用，用于跟踪报表提交的支出。 管理员现在配备有支持触摸的设备，他们希望无需鼠标或键盘即可使用 Contoso Expenses 应用。 遗憾的是，当前版本的应用不兼容触摸功能。

Contoso 希望使用新的 Windows 功能实现此应用现代化，使员工能够更高效地创建支出报表。 许多功能可通过生成新的 UWP 应用轻松实现。 但是，现有应用很复杂，这是不同团队多年开发的结果。 因此，不会选择使用新技术从头开始重新编写应用。 团队正在寻找将新功能添加到现有代码库的最佳方法。

在本教程开头，Contoso Expenses 面向 .NET Framework 4.7.2 并使用以下第三方库：

  • MVVM Light，表示 MVVM 模式的基本实现。
  • Unity，表示依赖关系注入容器。
  • LiteDb，用于存储数据的嵌入式 NoSQL 解决方案。
  • Bogus，用于生成虚假数据的工具。

在本教程中，你将使用新的 Windows 功能增强 Contoso Expenses：

  • 将现有 WPF 应用迁移到 .NET Core 3.0。 将来会打开全新而重要的方案。
  • 使用 XAML 岛托管 Windows 社区工具包提供的 InkCanvas 和 MapControl 包装控件 。
  • 使用 XAML 岛托管任何标准 UWP XAML 控件（在本例中为 CalendarView）。
  • 将自适应卡片和 Windows 通知集成到应用中。
  • 使用 MSIX 打包应用并在 Azure DevOps 上设置 CI/CD 管道，以便你可以在新版本的应用可用后立即向测试人员和用户自动交付。

必备条件

若要执行本教程，开发计算机必须安装以下必备项：

确保随 Visual Studio 2019 一起安装以下工作负载和可选功能：

  • .NET 桌面开发
  • 通用 Windows 平台开发
  • Windows SDK（10.0.18362.0 或更高版本）

获取 Contoso Expenses 示例应用

在开始本教程之前，请下载 Contoso Expenses 应用的源代码，并确保可以在 Visual Studio 中生成代码。

  1. 从 AppConsult WinAppsModernization 研讨会存储库的“版本”选项卡中下载应用源代码。 直接链接是 https://github.com/microsoft/AppConsult-WinAppsModernizationWorkshop/releases。
  2. 打开 zip 文件并将所有内容提取到 C:\ 驱动器的根目录。 此时将创建一个名为 C:\WinAppsModernizationWorkshop 的文件夹。
  3. 打开 Visual Studio 2019，然后双击 C:\WinAppsModernizationWorkshop\Lab\Exercise1\01-Start\ContosoExpenses\ContosoExpenses.sln 文件以打开解决方案。
  4. 验证你是否可以通过按“开始”按钮或按 CTRL + F5 来生成、运行和调试 Contoso Expenses WPF 项目。

入门

获得 Contoso Expenses 示例应用的源代码，并且可以确认是否能够在 Visual Studio 中生成该应用后，即可开始本教程：

重要概念

以下部分为本教程中讨论的部分关键概念提供了背景。 如果你已熟悉这些概念，则可以跳过本部分。

通用 Windows 平台 (UWP)

在 Windows 8 中，Microsoft 引入了一个新的 API 集作为 Windows 运行时 (WinRT) 的一部分。 与 .NET Framework 不同，WinRT 是直接向应用公开的 API 的本机层。 WinRT 还引入了语言投影（这是基于运行时添加的层），允许开发人员使用除 C++ 之外的语言（如 C# 和 JavaScript）与之交互。 通过投影，开发人员可以基于 WinRT（利用使用 .NET Framework 生成应用时所获得的同一 C# 和 XAML 知识）生成应用。

在 Windows 10 中，Microsoft 引入了通用 Windows 平台 (UWP)，这是基于 WinRT 生成的。 UWP 的最重要功能是跨每个设备平台提供一组通用 API：无论应用是在桌面上、在 Xbox 上还是在 HoloLens 上运行，都可以使用相同的 API。

今后，大多数新的 Windows 功能都是通过 WinRT API 公开的，包括时间线、Project Rome 和 Windows Hello 等功能。

MSIX 打包

MSIX 是适用于 Windows 应用的新式打包模型。 MSIX 支持 UWP 应用以及使用 Win32、WPF、Windows 窗体、Java、Electron 等技术生成的桌面应用。 在 MSIX 包中打包桌面应用时，可以将应用发布到 Microsoft Store。 桌面应用在安装后也会获得包标识符，这使桌面应用能够使用更广泛的一组 WinRT API。

有关详细信息，请参阅以下文章：

XAML 岛

从 Windows 10 版本 1903 开始，可以使用称为“XAML 岛”的功能在非 UWP 桌面应用中托管 UWP 控件。 可以通过此功能来增强现有桌面应用的外观和功能，并使用只能通过 UWP 控件使用的最新 Windows UI 功能。 这意味着，可以在现有的 WPF、Windows 窗体和 C++ Win32 应用中使用 UWP 功能（例如 Windows Ink）和支持 Fluent Design System 的控件。

有关详细信息，请参阅桌面应用程序中的 UWP 控件（XAML 岛）。 本教程将指导你完成使用两种不同类型的 XAML 岛控件的过程：

  • Windows 社区工具包中的 InkCanvas 和 MapControl。 这些 WPF 控件包装相应 UWP 控件的界面和功能，并可像 Visual Studio 设计器中的任何其他 WPF 控件一样使用。

  • UWP 日历视图控件。 这是使用 Windows 社区工具包中的 WindowsXamlHost 控件托管的标准 UWP 控件。

.NET Core 3

.NET Core 是一种开放源代码框架，可实现完整 .NET Framework 的跨平台、轻量级且可轻松扩展的版本。 与完整 .NET Framework 相比，.NET Core 启动时间要快得多，并且许多 API 已经过优化。

在前几个版本中，.NET Core 关注的是支持 Web 或后端应用。 借助 .NET Core，你可以轻松地生成可在 Windows、Linux 上或在微服务体系结构（如 Docker 容器）中托管的可缩放 Web 应用或 API。

.NET Core 3 是 .NET Core 的最新版本。 这个版本的主要特点是支持 Windows 桌面应用，包括 Windows Forms 应用和 WPF 应用。 你可以在 .NET Core 3 上运行新的和现有的 Windows 桌面应用并体验 .NET Core 提供的所有优势。 托管在 XAML 岛中的 UWP 控件也可在面向 .NET Core 3 的 Windows 窗体和 WPF 应用中使用。

注意

WPF 和 Windows 窗体不是跨平台的，因此不能在 Linux 和 MacOS 上运行 WPF 或 Windows 窗体。 WPF 和 Windows 窗体的 UI 组件仍依赖于 Windows 呈现系统。

有关详细信息，请参阅 .NET Core 3.0 中的新增功能。