显示一个WinForms闪屏

Q: 显示一个WinForms闪屏（Splash Screen)
我的应用程序需要一定的时间来启动。我想在应用程序继续加载时显示一个闪屏（就像Visual Studio .NET和Office应用程序那样）。工具箱中没有这样的控件。我该如何实现呢？

A：
本专栏所附带的代码中包含了一个 SplashScreen类：

public class SplashScreen
{
   public SplashScreen(Bitmap splash);
   public void Close();
}

SplashScreen的构造器可以将显示的位图作为参数。Close方法用来关闭闪屏。通常情况下，我们在处理窗体（form）的Load事件的方法中运用SplashScreen（在图1中可以看到形成的闪屏）：

private void OnLoad(object 
   sender,EventArgs e)
{
   Bitmap splashImage;
   splashImage = new 
      Bitmap("Splash.bmp");

   SplashScreen splashScreen;
   splashScreen = new 
      SplashScreen(splashImage);

   //Do some lengthy operations, then: 
   splashScreen.Close();
   Activate();
}

在关闭闪屏后，你必须激活窗体，将它放到最显著的位置。

你可以将任何位图作为一个闪屏。你也可以通过构建一个新的位图对象从BMP或JPG文件创建位图：

 Bitmap splashImage;
splashImage = new Bitmap("Splash.bmp");

或者你也可以用从窗体资源加载的一个图片：

 using System.Resources;

ResourceManager resources;
resources = new 
   ResourceManager(typeof(MyForm));

Bitmap splashImage;
SplashImage = 
   (Bitmap)(resources.GetObject(
   "SplashImage"))

要实现一个闪屏不只是我们所看到的这些内容。它可以依赖于一些很好的WinForms功能，而且它也涉及一些应用在其它WinForms环境中的有趣的设计问题。闪屏实际上是一个叫做SplashForm的WinForms窗体。你可以通过WinForms的可视设计窗口（ Visual Designer）充分利用所需要的变化，将一个缺省的窗体转换成一个闪屏——这就证明了WinForms不仅简单易用，而且还有很多功能。在这个例子中，我们添加了一个单独的控件——一个叫做m_SplashPictureBox的简单的图片框。

在编译的时候，我们并不知道闪屏图片的大小，因为它是一个runtime参数，但是图片框需要根据图片来调整大小。你可以通过将m_SplashPictureBox的SizeMode属性设置为AutoSize很容易地实现这一点。接下来，你必须将图片框定位到窗体的左上角。你可以通过将m_SplashPictureBox的Dock属性设置为Fill来实现它。这就会将图片框固定在左上角了。在运行时，它会向右下角扩展来填充窗体，因为大小模式被设置成了AutoSize。最后，将m_SplashPictureBox的Cursor属性设置为AppStarting(带有一个指示器的沙漏)，这样的话，如果用户将鼠标移动到闪屏上，他或她就会知道应用程序正在启动。

图2. 为闪屏窗体和图片框设置可视的属性

闪屏窗体不应该显示任何控制框按钮（关闭、最小化和最大化），它也不会有一个标题栏。我们可以通过可视设计窗口将SplashForm的ControlBox属性设置为False；这样就取消了控制框（control box）。可以在设计窗口中清除Text属性来删除标题栏。

下面我们来看闪屏的边界。它应该是一条单独的线——不是缺省的可调整的边界样式——所以我们应该将窗体的FormBorderStyle属性设置为FixedSingle。将TopMost属性设置为True，使闪屏总是在z-order（Windows在桌面显示窗口的顺序）的顶部。闪屏应该总是在屏幕的中心。幸运的是，我们可以将StartPosition属性设置为CenterScreen来实现这一点，WinForms会自动考虑窗口的大小，并将它居中。图2显示了SplashForm和m_SplashPictureBox的Properties窗口，总结了你需要设置的属性和新的值。

接下来，我们需要写一些代码来调整闪屏的大小。SplashForm的构造器可以将闪动的图片作为参数，并将它赋值给图片框的图片：

internal class SplashForm : Form
{
   PictureBox m_SplashPictureBox;
   public SplashForm(Bitmap 
      splashImage)
   {
      InitializeComponent();
      m_SplashPictureBox.Image = 
         splashImage;
      ClientSize = 
         m_SplashPictureBox.Size;
   }
   //Rest of the implementation 
}

注意，你必须将SplashForm的客户端大小设置为图片框的大小，它会根据图片的大小自动调节自己的大小。结果SplashForm就可以在图片框中精确地显示图片了，因为图片框是被放在窗体的左上角的。

你不能在用来加载应用程序的同一个线程上显示SplashForm，因为那个线程在忙于加载应用程序而不会考虑显示或重绘闪屏。作为替代，我们应该让SplashScreen创建一个工作线程（worker thread）来显示SplashForm（见列表1）。工作线程调用Show方法，该方法会创建SplashForm对象并调用它的ShowDialog方法：

void Show()
{
   m_SplashForm = new 
      SplashForm(m_SplashImage);
   m_SplashForm.ShowDialog();
}

ShowDialog显示窗体并开始将Windows消息填充到里面。闪屏是在它自己的线程上运行的，因此该线程可以进行消息处理——不是指忙于加载应用程序的那个主应用程序线程。

接下来的任务是为主应用程序找到一个方法来关闭闪屏。最容易的方法就是用信号通知工作线程关闭窗体——除非该线程的方法（Show）正忙于在窗体的消息循环中（ShowDialog方法）填充消息，而不能查看标记或事件。解决的方法很简单，就是用Windows Timers。运用设计窗口在窗体上添加一个Timer控件，将它的Interval属性设置为适当的值，如500毫秒。Timer类实际上是基于VM_TIMER消息的，所以timer的Tick事件是Windows消息驱动的。工作线程将那个消息提供给闪屏，在那里它会查看是否需要关闭闪屏，因为主应用程序已经完成了加载。SplashForm类提供了Boolean属性HideSplash，SplashScreen的Close方法将它设置为：

public void Close()
{
   m_SplashForm.HideSplash = true;
   m_WorkerThread.Join();
} 

HideSplash可以访问SplashForm的m_HideSplash Boolean成员变量。m_HideSplash可以由多个线程访问，所以HideSplash需要通过锁定SplashForm以一种线程安全的方法来访问m_HideSplash：

public bool HideSplash
{
   get
   {
      lock(this){
         return m_HideSplash;
      }
   }
   set
   {
      lock(this){
         m_HideSplash = value;
      }
   }
}

SplashForm在OnTick方法中处理timer的Tick事件：

private void OnTick(object 
   sender,EventArgs e)
{
   if(HideSplash == true)
   {
      m_Timer.Enabled = false;
      Close();
   }
}

如果HideSplash属性设置为true（因为调用了SplashScreen的Close方法），OnTick就会使timer无效并关闭SplashForm。它的运作过程是这样的：主窗体开始加载，并在另外的一个线程上显示闪屏。然后，主窗体继续启动应用程序。闪屏定期查看（运用timer）是否应该关闭。当主窗体完成加载时会调用SplashScreen的Close方法。Close方法将HideSplash设置为true，并在工作线程上调用Join，等闪屏关闭。这会阻碍主窗体的显示，所以只要显示闪屏，主窗体就不会显示。下一次timer响了时，它就会查看HideSplash的值。它会取消timer并关闭SplashForm，因为HideSplash被设置为true。这会返回ShowDialog方法（该方法在SplashScreen的Show方法中被调用），然后返回Show。一旦返回Show，线程就终止了，因为Show是工作线程的线程方法。这时候，会返回SplashScreen的Close方法中的Join。Close方法被返回到主窗体，现在就可以显示主窗体了。

Q：允许可序列化的（Serializable）类型包含不可序列化的（Nonserializable）成员
我有一个可序列化的类，它包含一个数据库连接，作为一个成员变量。当我试着去序列化这个类时，出现了一个异常，因为连接是不可序列化的。如果我将连接标识为不可序列化，那么我就可以序列化类了——但在反序列化（deserialization）后，我就不能用这个对象了，因为连接成员是无效的。我该怎么处理呢？

A：
当你用Serializable属性来标识一个类进行序列化时，.NET认为所有的成员变量也都是可序列化的，如果它发现一个不可序列化的成员，它在序列化时就会抛出一个SerializationException类型的异常。然而，类可能会包含一个不能被序列化的成员。该类型没有Serializable属性，不能让所包含的类型被序列化。通常情况下，这个不可序列化成员是一个引用类型，需要一些特殊的初始化设置。要解决这个问题，我们需要将这样的一个成员标识为不可序列化，并在反序列化中采用一个自定义的步骤来初始化它。

你必须用NonSerialized字段属性来标识成员，让一个可序列化的类型包含一个不可序列化的类型，作为一个成员变量：

public class MyOtherClass
{..}

[Serializable]
public class MyClass
{
   [NonSerialized]
   MyOtherClass m_Obj;
   /* Methods and properties */
}

当.NET序列化一个成员变量时，它会首先查看它是否有NonSerialized属性：如果有，.NET就会忽略该变量，跳过它。然而，当.NET反序列化对象时，它就会初始化那个类型的不可序列化的成员变量，将它设置为缺省值（对所有引用类型来说，缺省值为零）。然后，就由你来提供代码将变量初始化到正确的值。最后，对象必须知道它是在什么时候被反序列化的。你必须实现IDeserializationCallback接口，该接口是在System.Runtime.Serialization命名空间中定义的：

public interface 
   IDeserializationCallback
{
   void OnDeserialization(object 
      sender);
}

在.NET完成对对象的反序列化处理后，就会调用IDeserializationCallback的OnDeserialization()方法，让它执行所需要的自定义的初始化步骤。你可以忽略发送的参数，因为.NET总是将它设置为零。下面的代码说明了如何通过实现IDeserializationCallback来执行自定义的序列化：

using System.Runtime.Serialization;

[Serializable]
public class MyClass : 
   IDeserializationCallback
{
   [NonSerialized]
   IDbConnection m_Connection;

   public void OnDeserialization(object 
      sender)
   {
      Debug.Assert(m_Connection == 
         null);
      m_Connection = new 
         SqlConnection();
      m_Connection.ConnectionString = 
         "data 
         source= ... ";
      m_Connection.Open();
   }
   /* Other members  */
}

在上面的代码中，MyClass类有一个作为成员变量的数据库连接。连接对象（SqlConnection）不是一个可序列化的类型，所以你需要用NonSerialized属性来标识它。MyClass在它的OnDeseralization()实现中创建了一个新的连接对象，因为连接成员在反序列化后被设置为缺省值（零）。然后，通过提供一个连接字符串，MyClass初始化了一个连接对象并打开它。

关于作者:
Juval Lowy是位经验丰富的软件架构师，并且是IDesign的负责人。这是一家专门从事.NET设计和.NET移植的咨询和培训公司。作为Microsoft在硅谷的地区主管，Juval负责帮助将.NET运用到企业中。最近，他写了一本名为Programming .NET Components (O'Reilly & Associates)的书。你可以通过www.idesign.net与他联系。