[转]windows8开发简易教程（上）

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软件开发者真是闲不下来的命，技术更新太快，这不，微软这位大哥又高举windows8闪亮登场了，关于win8的战略意义，时代背景，偶这样的小人物在这里就不多说了，google上这类文章不胜枚举，作为开发者，在这个系列里会从技术角度去一探win8的一些特性和风采。

       说到为什么写win8方向博客，原因有二：
       第一，最近在抽时间看MSDN提供的windows8 app开发文档，内容不少，个人觉得还是边看边总结效果会比较好，所以有了写windows8 App开发这个系列的打算，而这个系列后续所有的文章都会是基于MSDN文章的内容外加上自己的一些理解和尝试。
       第二，对自己的耐心没有十分的信心，光看不写，说不定研究个两天就不想再弄了，写博客公开了，至少有读者监督，可以加强一定持续性，拒绝TJ。


       也想声明下，本人绝对不是MS的拥簇，没有看了Metro UI就惊为天人，当然心里也不抵触，同时本人也非赶时髦之人（ios从未涉足，android只略微了解），想一窥win8也不过是一个偶然的念头使然，总觉得但凡这些大牛公司推出的新技术新框架，都会有值得我们这些开发者推敲和学习的地方，既然移动领域自己已经错过了ios和android，这次好歹在win8上留下点印迹。


       Ok，windows8 App开发系列，今天开始起航，希望大家多多捧场，一起研究，一起分享。
      最后，以一张Metro风格的桌面作为结尾吧！

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开发平台与开发框架preview

相信大家对windows8 都拭目以待吧，那么先把windows8 开发平台和开发框架分享给大家。

2012-5-20 09:29:28 上传
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      win8 App开发主要分成两部分，desktop app和metro app。右边蓝色的部分就是desktop app的部分，也是从win7延续过来没有发生变动的部分，前段在论坛上经常看到有人说在win8中不再支持MFC，ATL等，这些绝对是谣言，以前桌面开发支持的，win8桌面程序也都支持，所以搞MFC，Com，ATL等开发的不用觉得是世界末日，地球还是绕着太阳转着呢。


     重点是绿色的部分，Metro风格App的开发平台，这是win8中全新的架构，让我们一层层来看吧。
     底层是windows内核，往上是windows Runtime层，你可以把WinRT理解为升级版的Windows API，比如它提供了更易使用的Metro UI的API，比如异步编程的全面支持，比如对多种开发语言交互的支持等等，可以说是微软继.Net之后的又一重要框架。它是由C++实现的，所以性能应该会有优势。


     从WinRT上方的几部分可以看出，win8支持3种方式开发Metro App，第一种是Html+CSS+JS，第二种是XAML+C++，第三种是XAML+C#.Net或VB.Net。对Javascript的支持，绝对是Web前端开发者的福音，至少UI这部分的开发几乎是无缝就能上手的，JS也终于走出浏览器这个沙盒，开始支持开发native app了，从Win8也对JS提供支持可以看出目前JS有多火，曾经小看或轻视这门语言的人该醒醒了。而C++开发者也可以走第二条路，而且从XAML设计UI和WinRT提供的UI接口来看，易用性和扩展性绝对要比桌面时代C/C++开发UI要强很多。第三种.Net的开发方式，让原来.Net的开发者也可以无缝过渡到Win8的Metro App开发上。所以，不管是Web开发者，C++开发者，还是.Net开发者进军Win8 Metro App开发的路都是走的通的。从技术上来看，虽然支持三种开发形式，但最后其实还是映射到WinRT这个沙盒中，所以性能都不会差。


     也许还有人会问，那原来的Win32 API和Com API跟Metro App开发中就完全无关了吗？其实不然。因为有了WinRT API了，可以说大部分Win32和Com的API确实对Metro App开发不再有用，但是仍旧有一小部分API在WinRT中是没有被Cover到的，而这些应用仍旧是可以被使用的。据说在SDK代码头文件或者MSDN新的说明文档中都会指明各个API可以应用的范围(桌面或Metro或两者都支持)。其实.Net也是类似的，原来.Net Framework中的也是只有一部分API仍旧保留作为Metro App开发的API，只是.Net的这部分应该比Win32和Com中保留在Metro开发中能使用的要多的多了。


     如果让我来进行开发技术选型的话，我还是倾向逻辑层用C++实现封装成WinRT组件，Metro UI层用JS来做，基于WinRT的特性，JS调用WinRT组件的话几乎是无缝的，只是对Win8(IE10)中JS引擎的性能略有点担心。(呵呵，因为本人对.Net了解不多，所以暂不会考虑上面第三种开发方式)


     当然上面这些都只是初探Win8后自己的理解，可能多少有些偏颇，看到这里，大家对Win8这个开发框架有什么想法吗，疑问或指正也行，有的话别忘了留言分享下！

Admin

通过上面的两章，我们对win8已经有个基本的了解，下面我们就开始谈谈具体的dll的封装和JS调用。
我们在Windows Runtime下(以下简称WinRT)，可以用C++或C#或VB很方便的开发组件(dll)，并且这些组件在用Javascript开发的Metro app中可以几乎无缝的被（javascript）调用。由于win8开发平台下，Javascript并不能访问原生的C++代码(虽然可以访问WinRT API)，而实际开发中，经常会有一些既存的组件，或者需要用一些第三方库，这时就可以考虑把这些组件或希望利用的库包装成WinRT组件供UI层(JS)调用，
让我们来看一个具体的例子吧。以下代码在Beta版VS2011中可以编译运行。

1. #pragma once
   
2. #include <amp.h>
   
3. #include <collection.h>
   
4. 
   
5. namespace TestLib
   
6. {
   
7. public ref class WinRTComponent sealed
   
8. {
   
9. public:
   
10. WinRTComponent();
    
11. 
    
12. void SyncFunc(int number);
    
13. Windows::Foundation::IAsyncOperationWithProgress<Windows::Foundation::Collections::IVector<int>^, double>^ AsyncFunc(int number);
    
14. 
    
15. private:
    
16. bool is_prime(int n);
    
17. };
    
18. }

复制代码

组件中类名为WinRTComponent，作为组件类，考虑到外部调用，声明为public，同时也声明为引用类型ref，它包含两个public方法，

SyncFunc方法为以同步调用方式计算出number值以下所有的质数，并返回结果

AsyncFunc方法为以异步调用方式计算出number以下所有的质数，并返回结果

1. #include "pch.h"
   
2. #include "WinRTComponent.h"
   
3. using namespace TestLib;
   
4. using namespace Platform;
   
5. using namespace Concurrency;
   
6. using namespace Platform::Collections;
   
7. using namespace Windows::Foundation::Collections;
   
8. using namespace Windows::Foundation;
   
9. 
   
10. WinRTComponent::WinRTComponent()
    
11. {
    
12. }
    
13. 
    
14. bool WinRTComponent::is_prime(int n)
    
15. {
    
16. if (n < 2)
    
17. return false;
    
18. for (int i = 2; i < n; ++i)
    
19. {
    
20. if ((n % i) == 0)
    
21. return false;
    
22. }
    
23. return true;
    
24. }
    
25. 
    
26. void WinRTComponent::SyncFunc(int number)
    
27. {
    
28. auto primes = ref new Vector<int>();
    
29. for (int i = 0; i < number; i++) {
    
30. if (is_prime(i)) {
    
31. primes->Append(i);
    
32. }
    
33. }
    
34. }
    
35. 
    
36. IAsyncOperationWithProgress<IVector<int>^, double>^ WinRTComponent::AsyncFunc(int number)
    
37. {
    
38. return create_async([this, number](progress_reporter<double> reporter)-> IVector<int>^ {
    
39. auto primes = ref new Vector<int>();
    
40. double progress = 0.0;
    
41. double curProgress = 0.0;
    
42. for (int i = 0; i < number; i++) {
    
43. if (this->is_prime(i)) {
    
44. primes->Append(i);
    
45. }
    
46. curProgress = 100.0 * i / number;
    
47. if (curProgress > progress) {
    
48. progress = curProgress;
    
49. reporter.report(curProgress);
    
50. }
    
51. }
    
52. reporter.report(100.0);
    
53. return primes;
    
54. });
    
55. }

复制代码

AsyncFunc方法中，create_async函数是通过异步的方式创建一个异步调用，使计算在后台进行，而程序不会阻塞在质数统计的计算中。其中有个匿名函数Lambda表达式的使用，这是C++ 0x/11中支持的新特性。


另外，以上代码中ref，^等与传统C++不同的特性在本文中就不作说明了，在这个系列的其他文章中会有说明。


最后是javascript对以上组件dll的调用，代码如下：

1. // 新建WinRTComponent对象
   
2. var testlib = new TestLib.WinRTComponent();
   
3. // 异步方法调用
   
4. testlib.asyncFunc(1000).then(
   
5. function (v) {
   
6. // get result from v
   
7. },
   
8. function (error) {
   
9. },
   
10. function (p) {
    
11. // get progress
    
12. }
    
13. );
    
14. // 同步方法调用
    
15. var vec = testlib.syncFunc(1000);

复制代码

异步方法调用后会立刻返回，在后台计算结束后会调用第一个回调函数，可以从参数v中取得计算结果。另外在计算中途，可以从最后一个回调函数中得到后台计算的进度。


总的来说，组件的封装和调用还是挺简单的，并不难掌握！

Admin

我是从windows应用程序开发转变到Windows8 Metro App开发，这里很多人都是从windows phone 转变过来的，而对于我来说如果非要说最需要改变的观念有哪些，显而易见的Metro UI风格大家肯定都认同，而另外一个就是异步处理。
从win32早期几乎全盘的同步API，到后来.Net开始支持异步API，微软其实已经做出了API风格上的转变，但是晦涩的回调处理，异常，调试难度让大多数开发者对异步模型开发望而却步，同步处理的观念紧锁住了几乎绝大部分开发者的思想，试问在某些库宣称同时支持同步API和异步API后，包括我自己，又有多少开发者选择去尝试用异步API来构筑他们的应用程序呢？
      如果有公司宣称，“在我的平台上开发App，只要你的应用程序在UI线程上运行超过50ms就会被禁止，你必须把50ms以上的阻塞处理都搬到后台处理。”你可能觉得发表这样言论的人在做梦！但是，这正是windows8告诉我们开发Metro App必须遵循的规则。个人觉得，这个定义虽然会让我们在开发中多少感觉到一点别扭，但却会把windows程序UI操作的用户体验推上一个台阶。
进入正题，关于win8异步模型，让我们从Concurrency::task这个C++中支持异步API的类开始。
       先看一个例子：

1. #include <ppltasks.h>
   
2. #include <iostream>
   
3. using namespace Concurrency;
   
4. using namespace std;
   
5. int main()
   
6. {
   
7.     task<int> t([]() {
   
8.         return 10;
   
9.     });
   
10.     t.wait();
    
11.     wcout << t.get() << endl;
    
12.      return 0;
    
13. }

复制代码

输出 10


       先解释下这段程序做了什么，task<int>定义了一个并行任务并设定会返回int型值，t的初始化用到了Lambda表达式，其中就涉及

到一个异步处理(return 10)，wait()会等待异步处理结束，从get()方法能得到异步处理的返回值。这里主要用到了Concurrency::task这个

类。
在异步处理中，经常希望在一个异步操作结束后唤起另外一个异步处理。Concurrency::task也支持这种功能。

1. #include <ppltasks.h>
   
2. 
   
3. #include <iostream>
   
4. 
   
5. using namespace Concurrency;
   
6. 
   
7. 
   
8. using namespace std;
   
9. 
   
10. 
    
11. int main()
    
12. {
    
13.     task<int> t([]() {
    
14. 
    
15.         return 10;
    
16.     });
    
17. 
    
18.     auto ta =  t.then([](int n){ return n + 10;});
    
19. 
    
20.     wcout << ta.get() << endl;
    
21. 
    
22.      return 0;
    
23. }
    
24. 
    
25.         

复制代码

输出 20


        这里通过then()方法又加了一个异步处理，第一个return返回的10会作为第二个异步处理Lambda匿名函数的参数，get()方法得到

n+10的结果。在这里then方法返回的还是task<int>对象，所以如果后续还要追加其他任务可以这样写：

t.then([]{}).then([]{}).then([]{})..........
      
这里通过then()方法追加的延长任务(Continuation task)有Value-Based和Task-Based两种

1. // Value-Based：
   
2. t.then([](int n) {});
   
3. // Task-Based：
   
4. t.then([](task<int> preTask) {});

复制代码

两者的区别是: Value-Based类型的延长任务在前序任务被取消或发生异常时就不会被执行，而Task-Based类型延长任务则仍旧会被执行。


     怎么样，Concurrency::task的使用很简单吧。但是上面这些其实只是task类的一部分功能，还有很多其他功能，比如任务组合功能Concurrency::when_all，Concurrency::when_any，任务延时，任务取消等，本文只是作为一个引子，有兴趣的可以参考微软的MSDN，自己学习吧。
另外还想说明一点，Concurrency::task的API并不支持来自C++以外语言的调用，所以如果你想封装异步接口的组件供其他语言(JS,C#)调用，就不能使用Concurrency::task直接进行异步操作。针对这种情况Win8还提供了其他的API，我会在下一篇文章中进行说明。其实在前面写的文章中也有关于这方面的内容，JS调用C++组件的实例中就用到了异步处理。