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WinUI 3 + C++/WinRT 数据绑定总览(入口)

本篇为数据与 UI 更新机制的【导航综述】。针对新手到进阶读者,将冗长内容拆分为多篇专题:基础概念、集合绑定、属性变更通知、依赖/附加属性、ComboBox 典型模式以及调试与常见错误。请按需阅读,避免一次性过载。

约定:WinUI 3 使用命名空间 Microsoft.UI.Xaml;若看到旧示例里的 Windows.UI.Xaml 请替换。所有可参与 XAML 绑定的公开属性均需要在 .idl 中声明为 WinRT 类型(或返回 WinRT 可投影接口)。

目录速览

专题目标人群关键点链接
0. WinRT 集合接口全览新手→进阶Windows.Foundation.Collections 系列接口速查winrt-collections-overview.md
1. 绑定基础模型与数据流新手绑定分类 / 一次性 vs 单向 vs 双向 / x:Bind 与 Binding 区别data-binding-basics.md
2. 集合类型与列表绑定新手→进阶IVector<T> vs IObservableVector<T> / 何时 UI 自动刷新collection-binding.md
3. 单属性通知与 ViewModel 基础进阶INotifyPropertyChanged / IDL 要求 / 计算属性策略property-change-notification.md
4. 依赖属性与附加属性进阶DependencyProperty 注册 / RegisterAttached / 投影模式dependency-attached-properties.md
5. ComboBox 三种绑定模式示例新手→实战手动 Items / ItemsSource / XAML 属性绑定对比combobox-binding-examples.md
6. 调试、性能与常见错误全部常见坑 / 性能基线 / 调试脚手架binding-debugging-and-pitfalls.md
7. MVVM 高级实践(已存在)进阶RelayCommand / 多层 ViewModel 结构winui3-advanced-binding.md

1. 总体认知图

数据源 (字段 / 集合 / 依赖属性)

  ├─ 手动赋值:代码直接操作控件属性 (无通知要求)
  ├─ x:Bind:编译期生成访问代码 (OneTime / OneWay / TwoWay)
  └─ Binding:运行期解析,依赖 DataContext (常规 OneWay / TwoWay)

刷新触发:
  - 集合:IObservableVector<T>.VectorChanged
  - 单属性:INotifyPropertyChanged.PropertyChanged
  - 依赖属性:DependencyProperty 系统内部监听 (可选回调)

2. WinRT 可绑定类型要求(关键)

  1. 公开给 XAML 的属性必须在 .idl 中声明(运行时类 / 接口),否则 x:Bind / Binding 无法投影。
  2. 属性类型须为 WinRT 可投影类型:
    • 基元:StringhstringInt32DoubleBoolean 等。
    • 集合接口:Windows.Foundation.Collections.IVector<T> / IObservableVector<T> / IMap<K,V> 等。
    • 自定义 runtimeclass / interface
  3. C++ 实现函数签名与 IDL 严格匹配(返回类型、名称、参数)。
  4. IObservableVector<T> 触发 UI 列表自动刷新;IVector<T> 可以绑定但修改后不自动更新(需手动重置 ItemsSource 或触发重新绑定)。

3. 集合类型对比速记

类型可绑定自动通知典型用途升级策略
IVector<T>静态列表 / 初始化后不变改为 IObservableVector<T>
IObservableVector<T>动态增删改
std::vector<T>纯 C++ 逻辑用 WinRT vector 重新暴露

若已有内部 std::vector<T>,可在 getter 中同步拷贝到 IObservableVector<T>(成本 O(n),频繁同步不划算)。

4. 模式决策速查

需求推荐说明
静态配置一次展示x:Bind + OneTime不实现通知,最少开销
可编辑表单(少量字段)x:Bind + TwoWay + INotifyPropertyChanged编译期安全与性能平衡
动态列表 + 选中项IObservableVector + INPC(选中属性)列表刷新 + 选中同步
复用 ViewModel / ConverterBinding + DataContext需要运行期灵活性
需要动画 / 样式参与属性系统依赖属性 (DependencyProperty)统一值优先级解析
横向增强现有控件行为附加属性非侵入扩展

5. 常见易混点

易错点说明解决
std::vector 直接绑定XAML 无法识别 STL暴露 IObservableVector<T> 包装
更新 IVector<T> 期待 UI 刷新没有 VectorChanged改用 IObservableVector<T> 或重设 ItemsSource
未在 IDL 声明属性绑定失败(静默)补充 IDL 声明并重新生成
使用旧命名空间 Windows.UI.XamlWinUI 3 新框架不一致全面替换为 Microsoft.UI.Xaml
属性 setter 每次都 Raise造成无意义刷新先比较再通知
依赖属性注册类型错误运行时异常或静默无效使用 winrt::xaml_typename<T>() 校验

6. 接下来阅读什么?

按学习路径建议:

  1. 初次接触:先读《绑定基础模型与数据流》与《集合类型与列表绑定》
  2. 需要修改属性自动刷新:研读《单属性通知》
  3. 做控件扩展或样式动画:阅读《依赖属性与附加属性》
  4. 需要具体控件案例:参考《ComboBox 模式示例》
  5. 排错 & 优化:最后翻《调试与常见错误》

7. 快速示例对照

cpp
// IDL
runtimeclass SamplePage : Microsoft.UI.Xaml.Page
{
    SamplePage();
    Windows.Foundation.Collections.IObservableVector<String> Items{ get; }; // 动态列表
    String Title; // 单属性(需通知)
}

// C++ 片段
winrt::Windows::Foundation::Collections::IObservableVector<hstring> SamplePage::Items()
{ return m_items; }

void SamplePage::Title(hstring const& v)
{ if (m_title != v) { m_title = v; PropertyChanged(*this, { L"Title" }); } }

// XAML
<ListView ItemsSource="{x:Bind Items}"/>
<TextBox Text="{x:Bind Title, Mode=TwoWay}"/>

更完整控件扩展示例(依赖属性 / 附加属性)参阅:dependency-attached-properties.md


8. FAQ 精简

问题简答
必须实现 INotifyPropertyChanged 吗?仅当需要运行时刷新(非 OneTime)或 TwoWay 时。
不想写 INPC 还能刷新吗?通过依赖属性或手动更新控件属性。
集合同步大量数据卡顿?批量 Clear 后 Append;或后台组装后一次性替换内部存储并逐项 Append。
能否暴露 std::wstring否,需 hstring
属性必须在 IDL 吗?是(供 XAML 绑定 / 投影)。内部私有逻辑可用普通成员。

9. 术语最小表

术语含义记忆关键词
x:Bind编译期绑定快 / 类型安全
Binding运行期绑定灵活 / Converter
INPCINotifyPropertyChanged单属性刷新
IObservableVector可观察集合列表自动刷新
DependencyProperty依赖属性样式动画系统
Attached Property附加属性横向扩展