依赖属性之“风云再起”二

发布时间：2020-05-23 07:08:49 所属栏目：程序设计来源：互联网

导读：五. 引入测试驱动开发 1，引入概念由于本篇的依赖属性体系是基于测试驱动开发完成的，所以我们就先来看一下什么叫测试驱动开发：测试驱动开发的基本思想就是在开发功能代码之前，先编写测试代码。也就是说在明确要开发某个功能后，首先思考如何对这个功能进

五. 引入测试驱动开发

1，引入概念

　　由于本篇的依赖属性体系是基于测试驱动开发完成的，所以我们就先来看一下什么叫测试驱动开发：测试驱动开发的基本思想就是在开发功能代码之前，先编写测试代码。也就是说在明确要开发某个功能后，首先思考如何对这个功能进行测试，并完成测试代码的编写，然后编写相关的代码满足这些测试用例。然后循环进行添加其他功能，直到完全部功能的开发。由于过程很长，在写的时候也省略了不少步骤，所以有些地方衔接不是那么的流畅，对此表示非常的抱歉！

2，注意事项

根据自身做项目使用TDD的一点微薄经验，总结了以下几个注意事项：

◆ 找准切入点：　　不论是开发一个新的系统还是复原系统，都必须先找准一个或多个切入点，从切入点经历”测试代码－功能代码－测试－重构“来逐渐完善整个系统，往往这个切入点就是功能点，就是这个系统具备哪些功能，然后根据这些功能写出测试用例。 ◆ 测试列表：　　大家都知道一个系统或者一个框架都是很庞大的，如果要引入测试驱动开发，首先我们必须要有一个测试列表，在任何阶段想添加功能需求问题时，把相关功能点加到测试列表中，然后继续开发的工作。然后不断的完成对应的测试用例、功能代码、重构。这样可以避免疏漏的同时也能把控当前的进度。 ◆ 测试驱动：　　这个比较核心。完成某个功能，某个类，首先编写测试代码，考虑其如何使用、如何测试。然后在对其进行设计、编码。这里也强调先编写对功能代码的判断用的断言语句，然后编写相应的辅助语句。 ◆ 良好的代码设计及可测性：功能代码设计、开发时应该具有较强的可测试性。应该尽量保持良好的设计原则和代码规范，如尽量依赖于接口、尽量高内聚、低耦合等等。 ◆ 模块或功能隔离：　　不同代码的测试应该相互隔离。对一块代码的测试只考虑此代码的测试，不要考虑其实现细节，不然就会陷入一团乱麻之中，这个可以通过MOCK来实现，同时在开始的时候也要划分好边界。 ◆ 适当引入MOCK：　　在适当情况下引入MOCK来完成单元测试，这种情况尤其是在边际交互比较多的案例当中，对于交互比较多且复杂的多个类关系可以用MOCK暂时模拟，这是一个不错的解决方案。 ◆ 由小到大、由偏到全、统筹兼顾：　　一个产品或者一个项目是比较大的，所以我们这里就需要遵循由小到大、由偏到全、统筹兼顾的原则，分解功能和代码。把所有的规模大、复杂性高的工作，分解成小的任务来完成，这样既方便团队协作，同时也减轻了复杂度，使整个开发一下子变得简单了许多。 ◆ 保持随时重构的习惯：　　很多开发者在经过测试代码－功能代码－测试通过以后就当完成了任务，其实你会发现随着其他功能的引入或者使用过程中发现了很多重复、冗余的代码、再或者先前的代码结构和设计不太合理，这个时候就需要随时的进行重构和单元测试，在一方面可以避免产生风险，另一方面可以使系统更加完善。 ◆ 随时进行回归：　　在”测试代码－功能代码－测试－重构“的循环中一定要记住多回归，因为这样可以保证当前的代码是不是会影响到前面的功能，其实只需要看看红绿灯就行。 ◆ 查看和统计代码覆盖率：　　通过前面的步骤之后，我们就要看一下实现的功能是否达到我们的预期目标，除了功能完善之外，还要保证代码的覆盖率，因为它是一个系统稳定与否、可维护性与否的一个重大标志。

3，工具介入

　　以后写关于TDD的文章可能比较多，同时也都会用到这个工具，所以我们今天对它也稍带介绍一下，正所谓“工欲善其事，必先利其器”。根据官方文档解释：TestDriven.NET是Visual Studio的一个TDD插件，最近版本是TestDriven.NET-3.0.2749 RTM版。其中一些新特性有：支持MSTest、.NET Reflector 6 Pro、VS 2010、Silverlight 4、NUnit 2.5.3，使用项目所用的.NET框架等。下载地址： http://www.testdriven.net/ 这个工具使用起来比VS自带的单元测试和测试覆盖功能好用，所以从2008年开始基本就用它作为一个必备的工具使用。关于它具体的功能和怎么使用，我们这里不详细介绍，网上也有很多文章，大家可以做一下参考和研究。下图是安装后以插件的形式出现在VS中的效果：

A，基本介绍

　　TestDriven.NET原来叫做NUnitAddIn，它是个Visual Studio插件，集成了如下测试框架：NUnit、MbUnit、 ZaneBug、MSTest、NCover、NCoverExplorer、Reflector、TypeMock、dotTrace和MSBee，它主要面向使用TDD的开发者，主要特性列举如下：

◆ 单键运行方法、类、命名空间、项目和解决方案中的单元测试 ◆ 能够快速测试实例方法、静态方法或属性 ◆ 可以直接跳到.NET Reflector中的任何方法、类型、项目或引用中，这个功能提供了相当大的方便 ◆ 在调试过程中可以查看.NET Reflector中的任何模块或堆栈信息 ◆ 支持多种单元测试框架，包括NUnit、MbUnit、xUnit和MSTest ◆ 测试运行在自己的进程中以消除其他问题和边际效应 ◆ 可以轻松对任何目标测试进行调试或执行代码覆盖率测试（比微软自带的单元测试和代码覆盖功能要好用多了） ◆ 支持所有主流的.NET语言：C#、VB、C++和F#

B，TestDriven.NET 3.0中的新特性：

◆ TestDriven.Net是基于.NET框架的。再由于VS 2010支持使用多个.NET版本，所以支持各个VS版本和工具就没有问题了 ◆ 完全支持在VS 2008和VS 2010中使用MSTest ◆ 完全支持.NET Reflector 6 Pro ◆ 支持NUnit 2.5.3 ◆ 支持和兼容VS 2005、VS 2008、VS 2010几个版本 ◆ 支持Silverlight 4的测试

C，兼容性

　　TestDriven.NET兼容于如下VS版本：Windows XP、Vista、Windows 7、Windows 2000、Windows 2003和Windows 2008（32和64位）上的Visual Studio 2005、2008和2010。官方已经不再对VS 2003支持。

D，版本

◆ 企业版：每台机器一个许可认证 ◆ 专业版：一般的许可形式 ◆ 个人版：面向学生、开源开发者和试验用户的免费许可（大家可以下载这个版本，个人感觉很好用）

4，关于本篇

　　本篇文章没有明确的写作意图，只是最近在深入研究MONO源码时有感而发，当然作者本人也只是起到了一个研究者或者剖析者的角色。首先实现最简单且基本的DependencyProperty.Register功能，然后再实现DependencyObject的GetValue和 SetValue，接着实现PropertyMetadata的DefaultValue、PropertyChangedCallback、 CoerceValueCallback等功能，然后完善DependencyProperty.Register注册时添加 ValidateValueCallback、RegisterAttached、RegisterAttachedReadOnly、 RegisterReadOnly、OverrideMetadata、GetMetadata和AddOwner等相关功能。既然有了这些功能，自然就需要完善PropertyMetadata的IsSealed、Merge和OnApply等相关底层操作。当然在中间还需要 DependencyObject的ClearValue、CoerceValue、GetLocalValueEnumerator、 ReadLocalValue以及其他的Helper类，这里就不一一进行说明。对于边际交互比较多且关联比较大的操作，采用了Mock进行暂时模拟，在开发完了以后再进行了替换。在开发过程中，随时进行单元测试和覆盖率的检查，这样可以方便查看哪些功能还有问题以及整体的进度和质量的监控。

六. DependencyProperty测试代码

在写DependencyProperty测试代码之前，我们先看一下它到底有哪些成员和方法，如下图：

　　了解了上面DependencyProperty的基本功能，我们首先创建一个继承自DependencyObject的类 ObjectPoker，由于DependencyObject还没有被创建，所以我们这里就先创建它，然后在ObjectPoker类里面实现我们的经典语句DependencyProperty.Register，由于Register有很多重载，为了方便TDD，就从最简单的开始（三个参数，不牵涉到元数据类），然后再创建一个ObjectPoker的子类，这是方便后面测试DependencyProperty的相关功能。

   1: class ObjectPoker : DependencyObject

   2: {

   3:     //注册依赖属性property1

   4:     public static readonly DependencyProperty TestProp1 = DependencyProperty.Register("property1",typeof(string),255);">typeof(ObjectPoker));

   5: }

6:

   7: class SubclassPoker : ObjectPoker

   8: {

   9: }

　　经过上面的测试用例通过以后，自然DependencyProperty.Register的基本功能也就完善了，然后我们来测试一下 Register两个相同的依赖属性有什么反应，由于我们为了实现Register时没有考虑那么多，所以测试是先会失败，然后在引入键值对的形式来存储 DependencyProperty，然后每个DependencyProperty都用Name.GetHashCode() ^ PropertyType.GetHashCode() ^ OwnerType.GetHashCode()来区别唯一，所以相同下面的测试用例也将完成。 1: [Test]

   2: [ExpectedException(typeof(ArgumentException))]

   3: void TestMultipleRegisters()

   4: {

   5:     //测试注册相同名的依赖属性

   6:     DependencyProperty.Register("p1",255);">typeof(ObjectPoker));

   7:     DependencyProperty.Register(typeof(ObjectPoker));

   8: }

　　我们说到依赖属性系统，其实依赖属性要依附于DependencyObject才能成为真正的依赖属性系统。所以我们来测试一下 AddOwner，每一个Owner都有自己的元数据，这个时候我们需要完善OverrideMetadata方法，然而 OverrideMetadata方法需要用到PropertyMetadata类作为参数，同时需要调用PropertyMetadata类的 DoMerge方法，我们可以创建该类，然后结合Mock完成该操作。 void TestMultipleAddOwner()

//测试AddOwner，添加相同类型的Owner

   6:     ObjectPoker.TestProp1.AddOwner(typeof(SubclassPoker),255);">new PropertyMetadata());

   7:     ObjectPoker.TestProp1.AddOwner(new PropertyMetadata());

   8: }

通过上面的测试用例以后，其实PropertyMetadata的原型已经具备了，然后我们要做的就是测试DependencyProperty的默认元数据和默认元数据的默认值。 2: void TestDefaultMetadata()

   3: {

//测试默认元数据

   5:     DependencyProperty p;

   6:     p = DependencyProperty.Register("TestDefaultMetadata1",96);">   7:     Assert.IsNotNull(p.DefaultMetadata);

8:

   9:     //测试元数据的默认值

  10:     p = DependencyProperty.Register("TestDefaultMetadata2",255);">typeof(ObjectPoker),255);">new PropertyMetadata("hi"));

  11:     Assert.IsNotNull(p.DefaultMetadata);

  12:     Assert.AreEqual("hi",p.DefaultMetadata.DefaultValue);

  13: }

　　我们都知道一个DependencyProperty可以拥有多个Owner，每个Owner之间的区别就是用PropertyMetadata，那么这里就给该DependencyProperty添加一个Owner，然后通过该Owner来获取元数据。 void TestAddOwnerNullMetadata()

//首先注册一个依赖属性，然后再AddOwner，最后根据新的Owner获取元数据

   5:     DependencyProperty p = DependencyProperty.Register("TestAddOwnerNullMetadata",255);">typeof(ObjectPoker));

   6:     p.AddOwner(null);

7:

   8:     PropertyMetadata pm = p.GetMetadata(typeof(SubclassPoker));

   9:     Assert.IsNotNull(pm);

  10: }

　　通过上面的测试用例，我们牵涉到了OverrideMetadata方法，当然上面没有进行实现，这个时候我们可以来实现 OverrideMetadata这个方法，首先注册一个ObjectPoker类型的依赖属性，然后通过SubclassPoker来 OverrideMetadata。 //首先注册一个依赖属性，然后再OverrideMetadata

   2: [Test]

   3: [ExpectedException(typeof(ArgumentNullException))]

   4: void TestOverrideMetadataNullMetadata()

   5: {

   6:     //有Type但PropertyMetadata为null时，OverrideMetadata操作

   7:     DependencyProperty p = DependencyProperty.Register("TestOverrideMetadataNullMetadata",96);">   8:     p.OverrideMetadata(null);

   9: }

　　上面实现了OverrideMetadata的函数，但是只是简单实现，这里我们可以传入一个null类型的Type作为测试，当然测试不会通过，然后就修改代码直到测试通过吧！ typeof(ArgumentNullException))]

void TestOverrideMetadataNullType()

//当Type为null，OverrideMetadata操作

   6:     DependencyProperty p = DependencyProperty.Register("TestOverrideMetadataNullType",96);">   7:     p.OverrideMetadata(null,96);">   8: }

　　如果仔细分析DependencyProperty的源码，你会发现有一个DependencyPropertyKey类，这个类到底是干嘛的呢？其实这个类的主要作用就是构造函数传入该DependencyProperty，然后通过Type来OverrideMetadata，这里只是提供了一个简单的封装，如果没有这个类，其他功能照样正常。 typeof(InvalidOperationException))]

void TestReadonlyOverrideMetadata()

//通过DependencyPropertyKey的方式OverrideMetadata

   6:     DependencyPropertyKey ro_key = DependencyProperty.RegisterReadOnly("readonly-prop1",

   7:                                         double),

   8:                                          
     9:                                         double.NaN)); 
    10:     ro_key.DependencyProperty.OverrideMetadata(new PropertyMetadataPoker()); 
    11: } 
  
 

  最后我们来测试一样通过DependencyPropertyKey类来注册一个ReadOnly的依赖属性，然后进行OverrideMetadata，基本和上一个测试用例类似。 
 
void TestReadonlyOverrideMetadataFromKey()

//通过DependencyPropertyKey的方式OverrideMetadata

   5:     DependencyPropertyKey ro_key = DependencyProperty.RegisterReadOnly("readonly-prop2",

   6:                                         double.NaN));

   9:     ro_key.OverrideMetadata(new PropertyMetadataPoker());

  10: }

　　通过上面的测试用例，DependencyProperty类已经基本完成，除了该类，其他诸如DependencyObject、 PropertyMetadata、DependencyPropertyKey也已经初步完成，所以我们这里先以DependencyProperty 作为切入点，那么下面就来看一下刚才创建的DependencyProperty类。

七. DependencyProperty实现代码

具体代码如下，我们就不做过多阐述，不过有几点需要注意： 1，一个依赖属性可能有多个所有者，所以根据每个所有者都有自己的元数据。 2，依赖属性私有构造函数，作为初始化操作，每个依赖属性在注册的时候都会调用并初始化数据 3，为了区别不同的依赖属性，Name、PropertyType、OwnerType的哈希值取异。 4，注册依赖属性有以下几个种类：Register、RegisterAttached、RegisterAttachedReadOnly和RegisterReadOnly，所以要区别对待。 5，由于一个依赖属性可能有多个Owner，根据每个Owner都有自己的元数据，所以要有根据Owner的AddOwner、GetMetadata和OverrideMetadata的操作。 1:

using System.Collections.Generic;

namespace System.Windows

sealed class DependencyProperty

   6:     {

   7:         //一个依赖属性可能有多个所有者，所以根据每个所有者都有自己的元数据

   8:         private Dictionary<Type,PropertyMetadata> metadataByType = new Dictionary<Type,PropertyMetadata>();

9:

  10:         //声明一个UnsetValue

  11:         readonly object UnsetValue = new object ();

12:

  13:         //依赖属性私有构造函数，作为初始化操作，每个依赖属性在注册的时候都会调用并初始化数据

  14:         private DependencyProperty (bool isAttached,255);">string name,Type propertyType,Type ownerType,

  15:                         PropertyMetadata defaultMetadata,

  16:                         ValidateValueCallback validateValueCallback)

  17:         {

  18:             IsAttached = isAttached;

  19:             DefaultMetadata = (defaultMetadata == null ? new PropertyMetadata() : defaultMetadata);

  20:             Name = name;

  21:             OwnerType = ownerType;

  22:             PropertyType = propertyType;

  23:             ValidateValueCallback = validateValueCallback;

  24:         }

25:

  26:         internal bool IsAttached { get; set; }

  27:         bool ReadOnly { get; private set; }

  28:         public PropertyMetadata DefaultMetadata { get; private set; }

  29:         string Name { get; private set; }

  30:         public Type OwnerType { get; private set; }

  31:         public Type PropertyType { get; private set; }

  32:         public ValidateValueCallback ValidateValueCallback { get; private set; }

33:

  34:         //获取依赖属性的编号，暂未实现,在上一篇“WPF基础到企业应用系列7――深入剖析依赖属性”有实现，原理是在初始化的时候++

  35:         int GlobalIndex {

  36:             get { throw new NotImplementedException (); }

  37:         }

38:

  39:         //传入ownerType增加Owner

  40:         public DependencyProperty AddOwner(Type ownerType)

  41:         {

  42:             return AddOwner (ownerType,255);">null);

  43:         }

44:

  45:         //增加所有者，根据ownerType和typeMetadata

  46:         public DependencyProperty AddOwner(Type ownerType,PropertyMetadata typeMetadata)

  47:         {

  48:             if (typeMetadata == null) typeMetadata = new PropertyMetadata ();

  49:             OverrideMetadata (ownerType,typeMetadata);

50:

  51:             // MS seems to always return the same DependencyProperty

  52:             return this;

  53:         }

54:

  55:         //获取元数据，依据forType

  56:         public PropertyMetadata GetMetadata(Type forType)

  57:         {

  58:             if (metadataByType.ContainsKey (forType))

  59:                 return metadataByType[forType];

  60:             null;

  61:         }

62:

  63:         //获取元数据，依据该依赖属性

  64:         public PropertyMetadata GetMetadata(DependencyObject d)

  65:         {

  66:             if (metadataByType.ContainsKey (d.GetType()))

  67:                 return metadataByType[d.GetType()];

  68:             null;

  69:         }

70:

  71:         //获取元数据，依据dependencyObjectType

  72:         public PropertyMetadata GetMetadata(DependencyObjectType dependencyObjectType)

  73:         {

  74:             if (metadataByType.ContainsKey (dependencyObjectType.SystemType))

  75:                 return metadataByType[dependencyObjectType.SystemType];

  76:             null;

  77:         }

78:

  79:         //验证类型是否有效

  80:         bool IsValidType(object value)

  81:         {

  82:             return PropertyType.IsInstanceOfType (value);

  83:         }

84:

  85:         //验证值是否有效

  86:         bool IsValidValue(value)

  87:         {

  88:             if (!IsValidType (value))

  89:                 false;

  90:             if (ValidateValueCallback == null)

  91:                 true;

  92:             return ValidateValueCallback (value);

  93:         }

94:

  95:         //重写元数据，使用PropertyMetadata类的DoMerge方法来操作

  96:         void OverrideMetadata(Type forType,PropertyMetadata typeMetadata)

  97:         {

  98:             if (forType == null)

  99:                 new ArgumentNullException ("forType");

 100:             null)

 101:                 "typeMetadata");

 102:

 103:             if (ReadOnly)

 104:                 new InvalidOperationException (String.Format ("Cannot override metadata on readonly property '{0}' without using a DependencyPropertyKey",Name));

 105:

 106:             typeMetadata.DoMerge (DefaultMetadata,255);">this,forType);

 107:             metadataByType.Add (forType,typeMetadata);

 108:         }

 109:

 110:         //重写元数据，使用PropertyMetadata类的DoMerge方法来操作

 111:         void OverrideMetadata (Type forType,PropertyMetadata typeMetadata,DependencyPropertyKey key)

 112:         {

 113:             null)

 114:                 "forType");

 115:             null)

 116:                 "typeMetadata");

 117:

 118:             typeMetadata.DoMerge (DefaultMetadata,forType);

 119:             metadataByType.Add (forType,typeMetadata);

 120:         }

 121:

 122:         override string ToString ()

 123:         {

 124:             return Name;

 125:         }

 126:

 127:         //得到哈希值，区别不同的依赖属性，Name、PropertyType、OwnerType的哈希值取异

 128:         int GetHashCode ()

 129:         {

 130:             return Name.GetHashCode() ^ PropertyType.GetHashCode() ^ OwnerType.GetHashCode();

 131:         }

 132:

 133:         //注册依赖属性（参数：依赖属性名、依赖属性的Type、拥有者的Type）

 134:         static DependencyProperty Register( 
   135:         { 
   136:             return Register(name,propertyType,ownerType,255);">null); 
   137:         } 
   138:  
   139:         //注册依赖属性（参数：依赖属性名、依赖属性的Type、拥有者的Type、元数据） 
   140:          
   141:                               PropertyMetadata typeMetadata) 
   142:         { 
   143:             null); 
   144:         } 
   145:  
   146:         //注册依赖属性（参数：依赖属性名、依赖属性的Type、拥有者的Type、元数据、验证回调委托） 
   147:          
   148:                               PropertyMetadata typeMetadata, 
   149:                               ValidateValueCallback validateValueCallback) 
   150:         { 
   151:             null) 
   152:                 typeMetadata = new PropertyMetadata(); 
   153:  
   154:             DependencyProperty dp = new DependencyProperty(false,name, 
   155:                                        typeMetadata,validateValueCallback); 
   156:             DependencyObject.register(ownerType,dp); 
   157:  
   158:             dp.OverrideMetadata (ownerType,typeMetadata); 
   159:  
   160:             return dp; 
   161:         } 
   162:  
   163:         //注册附加依赖属性（参数：依赖属性名、依赖属性的Type、拥有者的Type） 
   164:         static DependencyProperty RegisterAttached( 
   165:         { 
   166:             return RegisterAttached(name,255);">null); 
   167:         } 
   168:  
   169:         //注册附加依赖属性（参数：依赖属性名、依赖属性的Type、拥有者的Type、元数据） 
   170:          
   171:                                   PropertyMetadata defaultMetadata) 
   172:         { 
   173:             null); 
   174:         } 
   175:  
   176:         //注册附加依赖属性（参数：依赖属性名、依赖属性的Type、拥有者的Type、元数据、验证回调委托） 
   177:          
   178:                                   PropertyMetadata defaultMetadata, 
   179:                                   ValidateValueCallback validateValueCallback) 
   180:         { 
   181:             DependencyProperty dp = true, 
   182:                                        defaultMetadata,validateValueCallback); 
   183:             DependencyObject.register(ownerType,dp); 
   184:             return dp; 
   185:         } 
   186:  
   187:         //注册只读依赖属性，暂未实现 
   188:         static DependencyPropertyKey RegisterAttachedReadOnly( 
   189:                                          PropertyMetadata defaultMetadata) 
   190:         { 
   191:             new NotImplementedException("RegisterAttachedReadOnly(string name,PropertyMetadata defaultMetadata)"); 
   192:         } 
   193:  
   194:         //注册只读依赖属性，暂未实现 
   195:          
   196:                                          PropertyMetadata defaultMetadata, 
   197:                                          ValidateValueCallback validateValueCallback) 
   198:         { 
   199:             ); 
   200:         } 
   201:  
   202:         //注册只读依赖属性（参数：依赖属性名、依赖属性的Type、拥有者的Type、元数据） 
   203:         static DependencyPropertyKey RegisterReadOnly( 
   204:                                      PropertyMetadata typeMetadata) 
   205:         { 
   206:             return RegisterReadOnly (name,255);">null); 
   207:         } 
   208:  
   209:         //注册只读依赖属性（参数：依赖属性名、依赖属性的Type、拥有者的Type、元数据、验证回调委托） 
   210:          
   211:                                      PropertyMetadata typeMetadata, 
   212:                                      ValidateValueCallback validateValueCallback) 
   213:         { 
   214:             DependencyProperty prop = Register (name,validateValueCallback); 
   215:             prop.ReadOnly = true; 
   216:             new DependencyPropertyKey (prop); 
   217:         } 
   218:  
   219:     } 
   220: } 
  
 

  通过前面的步骤，DependencyProperty已经完成，那么下面我们再来看一下DependencyObject类。
                        （编辑：安卓应用网）
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