WPF 控件库——仿制Windows10的进度条

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一、其实有现成的

　　先来看看Windows10进度条的两种模式：

　

　　网上有不少介绍仿制Windows10进度条的文章，也都实现了不错的效果。而我再开一文的原因是觉得如果在这基础上添加一些功能，比如圆点的数量，圆点的大小等等，效果可能会更好一些。接触过UWP的朋友应该知道，其框架中自带了进度条控件，以 ProgressRing 为例，通过Blend，我们可以获取到控件的XAML，以下是部分截图：

　

　　粗略一看，只要稍作修改便能用到WPF中——我们几乎可以什么都不做！

二、添加功能

　　如果要更改圆点的数量，圆点的大小或者圆点的移动速度，我们该如何实现呢？继承章节一中的XAML，并根据所需调整模板就显得太麻烦了，这会让我们的样式文件显得臃肿不堪，所以采用纯粹的C#代码来实现它或许比较明智。不过之前的XAML也不是一无是处，至少它给出了环形进度条的关键帧动画的构成，这些信息对我们来说很重要，免去了我们自己去分析的步骤。

　　现在我们的主要工作就是让写死的关键帧能够通过属性灵活配置，所以我们可能需要先编码一份进度条的基类（ LoadingBase ），以提取两种类型进度条的共性。基类中定义8个属性，分别是 IsRunning 、 DotCount 、 DotInterval 、 DotBorderBrush 、 DotBorderThickness 、 DotDiameter 、 DotSpeed 、 DotDelayTime ，它们的含义已经是自注释的，不必赘述。而在环形进度条中，还有另外两个属性： DotOffSet 和 NeedHidden ，分别表示圆点整体的位置偏移和在运动中是否需要隐藏圆点。

三、关键帧动画

　　最后一步就是用C#代码实现关键帧动画，不过得先有米才能做饭，故而需要先创建圆点：

 protected Ellipse CreateEllipse(int index)
         {
             var ellipse = new Ellipse();
             ellipse.SetBinding(WidthProperty, new Binding("DotDiameter") {Source = this});
             ellipse.SetBinding(HeightProperty, new Binding("DotDiameter") {Source = this});
             ellipse.SetBinding(Shape.FillProperty, new Binding("Foreground") {Source = this});
             ellipse.SetBinding(Shape.StrokeThicknessProperty, new Binding("DotBorderThickness") {Source = this});
             ellipse.SetBinding(Shape.StrokeProperty, new Binding("DotBorderBrush") {Source = this});
             return ellipse;
         }

　　上面的方法在进度条基类中实现，仅仅是用相关的属性初始化了我们的原材料：圆点。由于环形进度条在X、Y轴方向都有移动，所以为了方便，我们可以考虑在圆点外面再包一层 Border 作为看不见的壳，我们将圆点与壳底部对齐，现在只要让壳绕中心旋转就基本实现了目标，下面是环形进度条1个点到5个点带壳的示意图：

　　想一想，如果没有这层壳，我们又有什么替代方法，这些方法是否都是极为方便的？可能没有这层壳，就需要去琢磨怎么改变圆点的 RenderTransformOrigin ，好让它们看起来都是围绕一个点旋转的，即使改变了进度条整体的尺寸。套壳的代码如下：

 private Border CreateBorder(int index)
         {
             var ellipse = CreateEllipse(index);
             ellipse.HorizontalAlignment = HorizontalAlignment.Center;
             ellipse.VerticalAlignment = VerticalAlignment.Bottom;
             var rt = new RotateTransform
             {
                 Angle = -DotInterval * index
             };
             var myTransGroup = new TransformGroup();
             myTransGroup.Children.Add(rt);
             var border = new Border
             {
                 RenderTransformOrigin = new Point(0.5, 0.5),
                 RenderTransform = myTransGroup,
                 Child = ellipse,
                 Visibility = NeedHidden ? Visibility.Collapsed : Visibility.Visible
             };
             border.SetBinding(WidthProperty, new Binding("Width") { Source = this });
             border.SetBinding(HeightProperty, new Binding("Height") { Source = this });

             return border;
         }

　　套壳代码除了套壳和相关的初始化，最重要的是19和20行的宽高绑定，这是让圆点旋转中心始终唯一的关键。有了以上的准备，我们终于可以开始for循环了：

 //定义动画
 Storyboard = new Storyboard
 {
     RepeatBehavior = RepeatBehavior.Forever
 };

 for (var i = ; i < DotCount; i++)
 {
     //在这里创建圆点
 }

　　下面就是最核心的关键帧动画，通过之前用Blend提取出来的XAML，我们可以看到它使用了 SplineDoubleKeyFrame ，这会涉及三次贝塞尔曲线的控制点，考虑到易用性，我们会用 LinearDoubleKeyFrame 和 EasingDoubleKeyFrame 代替。在XAML中我们最关心的关键字应该是角度，在时间片的哪部分，圆点应该在哪儿，而又在什么时候，圆点应该会消失，我们只要随意截取两个点的关键帧就能获得以上所有信息：

　　上面两张分别是圆点1和2透明度和位置的关键帧截图，通过两个点我们完全可以推断所有点。出于个人喜好，我将透明度替换成了 Visibility 的切换，所以还会引入 DiscreteObjectKeyFrame 。篇幅原因，我们直接总结分析结果：

• 一开始所有点都是显示的，但是位置不同，从点1的-110度开始，角度逐个减6；
• 点1开始运动后，0.167秒（1/6秒）后点2开始运动，所以各点动画延迟时间为1/6秒（这里不太能确定是否和圆点数量有关）；
• 以点1为例，旋转角度随时间变化图如下：

　　从上面7张图中可以看出，在一次循环中点1是这样运动的：减速、匀速、加速、减速、匀速、加速，而且与之对应的角度位置也给出了，最后水到渠成，环形进度条就完成了。

四、截图

　　通过设置不同的属性，可以实现不同的效果：

　　

五、源码

　　本文所讨论的进度条源码已经在github开源：https://github.com/NaBian/HandyControl