VC 界面美化原理

2008-03-11 15:58
本文专题讨论VC中的界面美化，适用于具有中等VC水平的读者。读者最好具有以下VC基础：
1. 大致了解MFC框架的基本运作原理；
2. 熟悉Windows消息机制，熟悉MFC的消息映射和反射机制；
3. 熟悉OOP理论和技术；
本文根据笔者多年的开发经验，并结合简单的例子一一展开，希望对读者有所帮助。
1. 美化界面之开题篇
相信使用过《金山毒霸》、《瑞星杀毒》软件的读者应该还记得它们的精美界面：
图1 瑞星杀毒软件的精美界面
程序的功能如何如何强大是一回事，它的用户界面则是另一回事。千万不要忽视程序的用户界面，因为它是给用户最初最直接的印象，丑陋的界面、不友好的风格肯定会影响用户对软件程序的使用。
“受之以鱼，不若授之以渔”，本教程并不会向你推荐《瑞星杀毒软件》精美界面的具体实现，而只是向你推荐一些常用的美化方法。
2. 美化界面之基础篇
美化界面需要先熟悉Windows下的绘图操作，并明白Windows的幕后绘图操作，才能有的放矢，知道哪些可以使用，知道哪些可以避免……
2.1 Windows下的绘图操作
熟悉DOS的读者可能就知道：DOS下面的图形操作很方便，进入图形模式，整个屏幕就是你的了，你希望在哪画个点，那个地方就会出现一个点，红的、或者黄的，随你的便。你也可以花点时间画个按钮，画个你自己的菜单，等等……
Windows本身就是图形界面，所以Windows下面的绘图操作功能更丰富、简单。要了解Windows下的绘图操作，要实现Windows界面的美化，就必须了解MFC封装的设备环境类和图形对象类。
2.1.1 设备环境类
Windows下的绘图操作说到底就是DC操作。DC(Device Context设备环境)对象是一个抽象的作图环境，可能是对应屏幕，也可能是对应打印机或其它。这个环境是设备无关的，所以你在对不同的设备输出时只需要使用不同的设备环境就行了，而作图方式可以完全不变。这也就是Windows的设备无关性。
MFC的CDC类封装了Windows API 中大部分的画图函数。CDC的常见操作函数包括：
Drawing-Attribute Functions：绘图属性操作，如：设置透明模式
Mapping Functions：映射操作
Coordinate Functions：坐标操作
Clipping Functions：剪切操作
Line-Output Functions：画线操作
Simple Drawing Functions：简单绘图操作，如：绘制矩形框
Ellipse and Polygon Functions：椭圆/多边形操作
Text Functions：文字输出操作
Printer Escape Functions：打印操作
Scrolling Functions：滚动操作
*Bitmap Functions：位图操作
*Region Functions：区域操作
*Font Functions：字体操作
*Color and Color Palette Functions：颜色/调色板操作
其中，标注*项会用到相应的图形对象类，参见2.1.2内容。
2.1.2 图形对象类
设备环境不足以包含绘图功能所需的所有绘图特征，除了设备环境外， Windows还有其他一些图形对象用来储存绘图特征。这些附加的功能包括从画线的宽度和颜色到画文本时所用的字体。图形对象类封装了所有六个图形对象。
下面的表格列出了MFC的图形对象类：
MFC类 图形对象句柄 图形对象目的
CBitmap HBITMAP 内存中的位图
CBrush HBRUSH 画刷特性―填充某个图形时所使用的颜色和模式
CFont HFONT 字体特性―写文本时所使用的字体
CPalette HPALETTE 调色板颜色
CPen HPEN 画笔特性―画轮廓时所使用的线的粗细
CRgn HRGN 区域特性―包括定义它的点
表1 图形对象类和它们封装的句柄
使用CDC和图形对象类，在Windows里绘图还算是很简单的。观察以下的画面：
图2 使用CDC绘制出的按钮
该画面通过以下代码自行绘制的假按钮：
BOOL CUi1View::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs)   
{   
    //设置背景色   
    //CBrush CUi1View::m_Back   
     m_Back.CreateSolidBrush(::GetSysColor(COLOR_3DFACE));   
  
     cs.lpszClass = AfxRegisterWndClass(0, 0, m_Back, NULL);   
    return CView::PreCreateWindow(cs);   
}   
  
int CUi1View::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)   
{   
    if (CView::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)   
        return -1;   
  
    //创建字体   
    //CFont CUi1View::m_Font   
     m_Font.CreatePointFont(120, "Impact");   
       
    return 0;   
}   
  
void CUi1View::OnDraw(CDC* pDC)   
{   
    //绘制按钮框架   
     pDC->DrawFrameControl(CRect(100, 100, 220, 160), DFC_BUTTON, DFCS_BUTTONPUSH);   
  
    //输出文字   
     pDC->SetBkMode(TRANSPARENT);   
     pDC->TextOut(120, 120, "Hello, CFan!");   
}  
BOOL CUi1View::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs) { //设置背景色 //CBrush CUi1View::m_Back m_Back.CreateSolidBrush(::GetSysColor(COLOR_3DFACE)); cs.lpszClass = AfxRegisterWndClass(0, 0, m_Back, NULL); return CView::PreCreateWindow(cs); } int CUi1View::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct) { if (CView::OnCreate(lpCreateStruct) == -1) return -1; //创建字体 //CFont CUi1View::m_Font m_Font.CreatePointFont(120, "Impact"); return 0; } void CUi1View::OnDraw(CDC* pDC) { //绘制按钮框架 pDC->DrawFrameControl(CRect(100, 100, 220, 160), DFC_BUTTON, DFCS_BUTTONPUSH); //输出文字 pDC->SetBkMode(TRANSPARENT); pDC->TextOut(120, 120, "Hello, CFan!"); }
呵呵，不好意思，这并不是真的Windows按钮，它只是一个假的空框子，当用户在按钮上点击鼠标时，放心，什么事情都不会发生。
2.2 Windows的幕后绘图操作
在Window中，如果所有的界面操作都由用户代码来实现，那将是一个很浩大的工程。笔者曾经在DOS设计过窗口图形界面，代码上千行，但实现的界面还是很古板、难看，除了我那个对编程一窍不通的女友，没有一个人欣赏它L；而且，更要命的是，操作系统，包括别的应用程序并不认识你的界面元素，这才是真正悲哀的。认识这些界面的只有你的程序，图2中的按钮永远只是一个无用的框子。
有了Windows，一切都好办了，Windows将诸如按钮、菜单、工具栏等等这些通用界面的绘制及动作都交给了系统，程序员就不用花心思再画那些按钮了，可以将更多的精力放在程序的功能实现方面。
所有的标准界面元素都被Windows封装好了。Windows知道怎么画你的菜单以及你的标注着“Hello, Cfan!”的按钮。当CFan某个快乐的小编(譬如：小飞)点击这个按钮的时候，Windows也明白按钮按下去的时候该有的模样，甚至，当这个友好的按钮获取焦点时，Windows也会不失时机地为它准备一个虚框……
有利必有弊。你的不满这时候产生了：你既想使用Windows的True Button，可也嫌它的界面不够好看，譬如，你喜欢用蓝色的粗体表达你对CFan的无限情怀(正如图2那样)――人心不足，有办法吗？有的。
3. 美化界面之实现篇
Windows还是给程序员留下了很多后门，通过一些途径还是可以美化界面的。本章节我们系统学习一下Windows界面美化的实现。
3.1 美化界面的途径
如何以合法的手段来达到美化界面的效果？一般美化界面的方法包括：
1. 使用MFC类的既有函数，设定界面属性；
2. 利用Windows的消息机制，截获有用的Windows的消息。通过MFC的消息映射(Message Mapping)和反射(Message Reflecting)机制，在Windows准备或者正在绘制该元素时，偷偷修改它的状态和行为，譬如：让按钮的边框为红色；
3. 利用MFC类的虚函数机制，重载有用的虚函数。在MFC框架调用该函数的时候，重新定义它的状态和行为；
一般来说，应用程序可以通过以下两种途径来实现以上的方法：
1. 在父窗口里，截获自身的或者由子元素(包括控件和菜单等元素)传递的关于界面绘制的消息；
2. 子类化子元素，或者为子元素准备一个新的类(一般来说该类必须继承于MFC封装的某个标准类，如：CButton)。在该子元素里，截获自身的或者从父窗口反射过来的关于界面绘制的消息。譬如：用户可以创建一个CXPButton类来实现具有XP风格的按钮，CXPButton继承于CButton。
对于应用程序，使用CXPButton类的途径相对于对话框窗口和普通窗口分成两种：
① 对话框窗口中，直接将原先绑定按钮的CButton类替换成CXPButton类，或者在绑定变量时直接指定Control类型为CXPButton，如图3所示：

图3 为按钮指定CXPButton类型
②在普通窗口中，直接创建一个CXPButton类对象，然后在OnCreate()中调用CXPButton的Create方法；
以下的章节将综合地使用以上的方法，请读者朋友留心观察。
3.2 使用MFC类的既有函数
在界面美化的专题中，MFC也并非一无是处。MFC类对于界面美化也做了部分的努力，以下是一些可以使用的，参数说明略去。
CWinApp::SetDialogBkColor
void SetDialogBkColor( COLORREF clrCtlBk = RGB(192, 192, 192), COLORREF clrCtlText = RGB(0, 0, 0) );
指定对话框的背景色和文本颜色。
CListCtrl::SetBkColor
CReBarCtrl::SetBkColor
CStatusBarCtrl::SetBkColor
CTreeCtrl::SetBkColor
COLORREF SetBkColor( COLORREF clr );
设定背景色。
CListCtrl::SetTextColor
CReBarCtrl::SetTextColor
CTreeCtrl::SetTextColor
COLORREF SetTextColor( COLORREF clr );
设定文本颜色。
CListCtrl::SetBkImage
BOOL SetBkImage( LVBKIMAGE* plvbkImage );
BOOL SetBkImage( HBITMAP hbm, BOOL fTile = TRUE, int xOffsetPercent = 0, int yOffsetPercent = 0);
BOOL SetBkImage( LPTSTR pszUrl, BOOL fTile = TRUE, int xOffsetPercent = 0, int yOffsetPercent = 0 );
设定列表控件的背景图片。
CComboBoxEx::SetExtendedStyle
CListCtrl::SetExtendedStyle
CTabCtrl::SetExtendedStyle
CToolBarCtrl::SetExtendedStyle
DWORD SetExtendedStyle( DWORD dwExMask, DWORD dwExStyles );
设置控件的扩展属性，例如：设置列表控件属性带有表格线。
图4是个简单应用MFC类的既有函数来改善Windows界面的例子：

图4 使用MFC类的既有函数美化界面
相关实现代码如下：
BOOL CUi2App::InitInstance()   
{   
    //…   
    //设置对话框背景色和字体颜色   
     SetDialogBkColor(RGB(128, 192, 255), RGB(0, 0, 255));   
    //…   
}   
  
BOOL CUi2Dlg::OnInitDialog()   
{   
    //…   
    //设置列表控件属性带有表格线   
    DWORD NewStyle = m_List.GetExtendedStyle();   
     NewStyle |= LVS_EX_GRIDLINES;   
m_List.SetExtendedStyle(NewStyle);   
  
    //设置列表控件字体颜色为红色   
     m_List.SetTextColor(RGB(255, 0, 0));   
  
    //填充数据   
     m_List.InsertColumn(0, "QQ", LVCFMT_LEFT, 100);   
     m_List.InsertColumn(1, "昵称", LVCFMT_LEFT, 100);   
  
     m_List.InsertItem(0, "5854165");   
     m_List.SetItemText(0, 1, "白乔");   
  
     m_List.InsertItem(1, "6823864");   
     m_List.SetItemText(1, 1, "Satan");   
    //…   
}  
BOOL CUi2App::InitInstance() { //… //设置对话框背景色和字体颜色 SetDialogBkColor(RGB(128, 192, 255), RGB(0, 0, 255)); //… } BOOL CUi2Dlg::OnInitDialog() { //… //设置列表控件属性带有表格线 DWORD NewStyle = m_List.GetExtendedStyle(); NewStyle |= LVS_EX_GRIDLINES; m_List.SetExtendedStyle(NewStyle); //设置列表控件字体颜色为红色 m_List.SetTextColor(RGB(255, 0, 0)); //填充数据 m_List.InsertColumn(0, "QQ", LVCFMT_LEFT, 100); m_List.InsertColumn(1, "昵称", LVCFMT_LEFT, 100); m_List.InsertItem(0, "5854165"); m_List.SetItemText(0, 1, "白乔"); m_List.InsertItem(1, "6823864"); m_List.SetItemText(1, 1, "Satan"); //… }
嗯，这样的界面还算不错吧？
3.3 使用Windows的消息机制
使用MFC类的既有函数来美化界面，其功能是有限的。既然Windows是通过消息机制进行通讯的，那么我们就可以通过截获一些有用的消息来美化我们的界面，以下是一些有用的Windows消息：
WM_PAINT
WM_ERASEBKGND
WM_CTLCOLOR*
WM_DRAWITEM*
WM_MEASUREITEM*
NM_CUSTOMDRAW*
注意，标注*的消息是子元素发送给父窗口的通知消息，其它的为窗口或者子元素自身的消息。
3.3.1 WM_PAINT
WM_PAINT消息相信大家都很熟悉，一个窗口要重绘了，就会有一个WM_PAINT消息发送给窗口。
可以响应窗口的WM_PAINT，以更改它们的模样。WM_PAINT的映射函数原型如下：
afx_msg void OnPaint();
控件也是窗口，所以控件也有WM_PAINT消息，通过消息映射我们完全可以定义控件的界面。如图5所示：

图5 利用WM_ PAINT消息美化界面
实现代码也很简单：
void CLazyStatic::OnPaint()   
{   
     CPaintDC dc(this); // device context for painting   
       
    //什么都不输出，仅仅画一个矩形框   
     CRect rc;   
     GetClientRect(&rc);   
     dc.Rectangle(rc);      
}   
void CLazyStatic::OnPaint() { CPaintDC dc(this); // device context for painting //什么都不输出，仅仅画一个矩形框 CRect rc; GetClientRect(&rc); dc.Rectangle(rc); }哈哈，简单吧？不过WM_PAINT确实绝了点，它要求应用程序完成元素界面的所有绘制过程，想象一下如何画出一个完整的列表控件？太烦了吧。一般来说，很少有人喜欢使用WM_PAINT，还有其它更细致的消息。
3.3.2 WM_ERASEBKGND
Windows在向窗口发送WM_PAINT消息之前，总会发送一个WM_ERASEBKGND消息通知该窗口擦除背景，默认情况下，Windows将以窗口的背景色清除该窗口。
可以响应窗口(包括子元素)的WM_ERASEBKGND，以更改它们的背景。WM_ERASEBKGND的映射函数原型如下：
afx_msg BOOL OnEraseBkgnd( CDC* pDC );
返回值：
指定背景是否已清除，如果为FALSE，系统将自动清除
参数：
pDC指定了绘制操作所使用的设备环境。
图6是个简单的例子，通过OnEraseBkgnd为对话框加载了一副位图背景：

图6 利用WM_ ERASEBKGND消息美化界面
实现代码也很简单：
BOOL CUi4Dlg::OnInitDialog()   
{   
//…   
    //加载位图   
    //CBitmap m_Back;   
     m_Back.LoadBitmap(IDB_BACK);   
    //…   
}   
  
BOOL CUi4Dlg::OnEraseBkgnd(CDC* pDC)   
{   
     CDC dc;   
     dc.CreateCompatibleDC(pDC);   
     dc.SelectObject(&m_Back);   
  
    //获取BITMAP对象   
     BITMAP hb;   
     m_Back.GetBitmap(&hb);   
  
    //获取窗口大小   
     CRect rt;   
     GetClientRect(&rt);   
    //显示位图   
     pDC->StretchBlt(0, 0, rt.Width(), rt.Height(),   
         &dc, 0, 0, hb.bmWidth, hb.bmHeight, SRCCOPY);   
  
    return TRUE;   
}   
  
HBRUSH CUi4Dlg::OnCtlColor(CDC* pDC, CWnd* pWnd, UINT nCtlColor)   
{   
    //设置透明背景模式   
     pDC->SetBkMode(TRANSPARENT);   
    //设置背景刷子为空   
    return (HBRUSH)::GetStockObject(HOLLOW_BRUSH);   
}   
BOOL CUi4Dlg::OnInitDialog() { //… //加载位图 //CBitmap m_Back; m_Back.LoadBitmap(IDB_BACK); //… } BOOL CUi4Dlg::OnEraseBkgnd(CDC* pDC) { CDC dc; dc.CreateCompatibleDC(pDC); dc.SelectObject(&m_Back); //获取BITMAP对象 BITMAP hb; m_Back.GetBitmap(&hb); //获取窗口大小 CRect rt; GetClientRect(&rt); //显示位图 pDC->StretchBlt(0, 0, rt.Width(), rt.Height(), &dc, 0, 0, hb.bmWidth, hb.bmHeight, SRCCOPY); return TRUE; } HBRUSH CUi4Dlg::OnCtlColor(CDC* pDC, CWnd* pWnd, UINT nCtlColor) { //设置透明背景模式 pDC->SetBkMode(TRANSPARENT); //设置背景刷子为空 return (HBRUSH)::GetStockObject(HOLLOW_BRUSH); }同时别忘了响应OnCtlColor，否则窗口里面的控件就不透明了。OnCtlColor的内容，详见3.3.3章节。
3.3.3 WM_CTLCOLOR
在控件显示之前，每一个控件都会向父对话框发送一个WM_CTLCOLOR消息要求获取绘制所需要的颜色。WM_CTLCOLOR消息缺省处理函数CWnd::OnCtlColor返回一个HBRUSH类型的句柄，这样，就可以设置前景和背景文本颜色，并为控件或者对话框的非文本区域选定一个刷子。
WM_CTLCOLOR的映射函数原型如下：
afx_msg HBRUSH OnCtlColor( CDC* pDC, CWnd* pWnd, UINT nCtlColor );
返回值：
用以指定背景的刷子
参数：
pDC指定了绘制操作所使用的设备环境。
pWnd 控件指针
nCtlColor 指定控件类型，其取值如表2所示：
类型值 含义
CTLCOLOR_BTN 按钮控件
CTLCOLOR_DLG 对话框
CTLCOLOR_EDIT 编辑控件
CTLCOLOR_LISTBOX 列表框
CTLCOLOR_MSGBOX 消息框
CTLCOLOR_SCROLLBAR 滚动条
CTLCOLOR_STATIC 静态控件
表2 nCtlColor的类型值与含义
作为一个简单的例子，观察以下的代码：
BOOL CUi5Dlg::OnInitDialog()   
{   
    //…   
    //创建字体   
    //CFont CUi1View::m_Font1, CUi1View::m_Font2   
     m_Font1.CreatePointFont(120, "Impact");   
     m_Font3.CreatePointFont(120, "Arial");   
       
    return TRUE;  // return TRUE   unless you set the focus to a control   
}   
  
HBRUSH CUi5Dlg::OnCtlColor(CDC* pDC, CWnd* pWnd, UINT nCtlColor)   
{   
    HBRUSH hbr = CDialog::OnCtlColor(pDC, pWnd, nCtlColor);   
    if(nCtlColor == CTLCOLOR_STATIC)   
     {   
        //区分静态控件   
        switch(pWnd->GetDlgCtrlID())   
         {   
            case IDC_STATIC1:   
             {   
                 pDC->SelectObject(&m_Font1);   
                 pDC->SetTextColor(RGB(0, 0, 255));   
                break;   
             }   
            case IDC_STATIC2:   
             {   
                 pDC->SelectObject(&m_Font2);   
                 pDC->SetTextColor(RGB(255, 0, 0));   
                break;   
             }   
         }   
     }   
  
    return hbr;   
}   
BOOL CUi5Dlg::OnInitDialog() { //… //创建字体 //CFont CUi1View::m_Font1, CUi1View::m_Font2 m_Font1.CreatePointFont(120, "Impact"); m_Font3.CreatePointFont(120, "Arial"); return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control } HBRUSH CUi5Dlg::OnCtlColor(CDC* pDC, CWnd* pWnd, UINT nCtlColor) { HBRUSH hbr = CDialog::OnCtlColor(pDC, pWnd, nCtlColor); if(nCtlColor == CTLCOLOR_STATIC) { //区分静态控件 switch(pWnd->GetDlgCtrlID()) { case IDC_STATIC1: { pDC->SelectObject(&m_Font1); pDC->SetTextColor(RGB(0, 0, 255)); break; } case IDC_STATIC2: { pDC->SelectObject(&m_Font2); pDC->SetTextColor(RGB(255, 0, 0)); break; } } } return hbr; }生成的界面如下：

图7 利用WM_CTLCOLOR消息美化界面