WinForm响应式布局设计实践

引言

创建响应式WinForm应用程序并不那么简单。 响应式布局，在此我指的是应用程序在不同屏幕分辨率下的可用性。 对于WinForm应用程序，我们需要明确地根据分辨率来调整控件的大小和重新定位。 虽然在使用WPF时有相关的实践应用，通过使用控件的docking和anchoring，或使用panels等方法，但本文提供了一种将响应式应用于WinForm应用程序的不同方法。

背景

我在一个自己设计的简单游戏中遇到了问题：我设计了一台分辨率为1920x1080的机器， 但是当我试图在笔记本电脑上播放时，发现应用程序边界跑到屏幕之外。由此很有必要让程序来适应不同分辨率的设备，而不是让用户来适应程序。 因此，我对代码进行了改进。

技术

其实没什么技术可言，只是用了一个小技巧。我们用两个常量来保存设计时的屏幕分辨率，我们称之为设计时分辨率。这样，无论何时运行应用程序，它都会获得一个乘法因子，这实际上是一个比例因子，通过将当前分辨率除以设计时分辨率来获得该因子。 窗体的所有控件都被传递给这个类对象进行缩放和调整大小。

代码

The Responsive Class - Responsive.cs

创建一个类Responsive.cs，添加5个变量。

float WIDTH_AT_DESIGN_TIME = (float)Convert.ToDouble
                             (ConfigurationManager.AppSettings["DESIGN_TIME_SCREEN_WIDTH"]);
float HEIGHT_AT_DESIGN_TIME = (float)Convert.ToDouble
                              (ConfigurationManager.AppSettings["DESIGN_TIME_SCREEN_HEIGHT"]);
Rectangle Resolution;
float WidthMultiplicationFactor;
float HeightMultiplicationFactor;

设计时屏幕分辨率保存在App.config文件中。

<add key ="DESIGN_TIME_SCREEN_WIDTH" value="1920"/>
<add key ="DESIGN_TIME_SCREEN_HEIGHT" value="1080"/>

当类的一个实例被创建时，当前的解析被提供给构造函数。 之后调用该类的SetMultiplicationFactor（）方法。 这种方法通过将当前分辨率除以设计时间分辨率来获得缩放因子。

public Responsive(Rectangle ResolutionParam)
{
    Resolution = ResolutionParam;
}

public void SetMultiplicationFactor()
{
    WidthMultiplicationFactor = Resolution.Width / WIDTH_AT_DESIGN_TIME;
    HeightMultiplicationFactor = Resolution.Height / HEIGHT_AT_DESIGN_TIME;
}

例如，该应用程序设计在1920x1080分辨率。 如果此应用程序在分辨率为1024x768的计算机上运行，则WidthMultiplicationFactor和HeightMultiplicationFactor更改如下：

WidthMultiplicationFactor = 1024/1920 = 0.533
HeightMultiplicationFactor = 768/1080 = 0.711

最后有两种重载方法，它们为应用程序控件提供响应式解决方案（最佳大小，位置和字体大小）的最终方法。

public int GetMetrics(int ComponentValue)
{
    return (int)(Math.Floor(ComponentValue * WidthMultiplicationFactor));
}

public int GetMetrics(int ComponentValue, string Direction)
{
    if (Direction.Equals("Width") || Direction.Equals("Left"))
        return (int)(Math.Floor(ComponentValue * WidthMultiplicationFactor));
    else if (Direction.Equals("Height") || Direction.Equals("Top"))
        return (int)(Math.Floor(ComponentValue * HeightMultiplicationFactor));
    return 1;
}

例如，如果存在宽度=465，高度=72，左=366，顶部=41和字体大小=40的控件，则该方法返回建议的大小，位置和字体大小为：

Width = 465 * 0.533 = 248
Height = 72 * 0.711= 51
Left = 366 * 0.533= 195
Top = 41 * 0.711= 29
Font-size = 40 * 0.533 = 21

事实上，这些方法返回缩放的控件与大小、位置和字体大小，而这些值是展示的最佳值。

使用 Responsive Class

我们需要的是以任何需要响应的形式简单地创建这个类的对象。 当前的分辨率是在构造函数中提供的， 之后的工作就是建立所需的乘法因子。

Responsive ResponsiveObj;
ResponsiveObj = new Responsive(Screen.PrimaryScreen.Bounds);
ResponsiveObj.SetMultiplicationFactor();

在这之后，表单的所有控件都将逐个传递，以在表单的加载事件中调整大小和重新定位。 这个调用在下面的代码中完成。 它所做的是首先将窗体定位到屏幕的中心。 我在这里设置了一个校准常数（30），为最佳的垂直位置添加控件，这可能因开发人员而异。 之后，表单的每一个控件都会重新定位，调整大小，并重新校准字体大小。

private void ResponsiveForm_Load(object sender, EventArgs e)
{
    Width = ResponsiveObj.GetMetrics(Width, "Width");           // Form width and height set up.
    Height = ResponsiveObj.GetMetrics(Height, "Height");
    Left = Screen.GetBounds(this).Width / 2 - Width / 2;        // Form centering.
    Top = Screen.GetBounds(this).Height / 2 - Height / 2 - 30;  // 30 is a calibration factor.

    foreach (Control Ctl in this.Controls)
    {
        Ctl.Font = new Font(FontFamily.GenericSansSerif, 
                   ResponsiveObj.GetMetrics((int)Ctl.Font.Size), FontStyle.Regular);
        Ctl.Width = ResponsiveObj.GetMetrics(Ctl.Width, "Width");
        Ctl.Height = ResponsiveObj.GetMetrics(Ctl.Height, "Height");
        Ctl.Top = ResponsiveObj.GetMetrics(Ctl.Top, "Top");
        Ctl.Left = ResponsiveObj.GetMetrics(Ctl.Left, "Left");
    }
}

示例

以下是一个非常简单的表单，其中包含一个data gird，一个label，一个textbox和一个button。 下面的图片以三种不同的分辨率截取。 下面的截图是在1920x1080分辨率下截取的：

下面的截图是在1360x768分辨率下截取的：

下面的截图是在1024x768分辨率下截取的：

实际上，通过缩小/扩大和重新定位控制到最佳水平，Form在不同的分辨率下看起来是一样的。

代码调整

就像我们对垂直中心定位所做的那样，我们可能需要设置一些参数来调整整个布局。

另外，建议开发者尝试以不同的分辨率查看表单的外观，以确认所有的控件都是可见的，并按照预期在屏幕上正确定位。

除此之外，对于一个简单的表单，这是一个通用的方法，它假定表单的所有控件都具有这些属性---宽度，高度，左侧，顶部和字体大小。但是，真实情况并非如此。有一些表单控件不具有所有这些属性。例如，图片框没有font-size属性。因此，如果这样的情况下没有明确处理，运行代码将会导致运行时异常。本文旨在介绍这种方法，开发人员需要根据实际情况进行校准。建议的方法如下：

private void ResponsiveForm_Load(object sender, EventArgs e)
{
    Width = ResponsiveObj.GetMetrics(Width, "Width");           // Form width and height set up.
    Height = ResponsiveObj.GetMetrics(Height, "Height");
    Left = Screen.GetBounds(this).Width / 2 - Width / 2;        // Form centering.
    Top = Screen.GetBounds(this).Height / 2 - Height / 2 - 30;  // 30 is a calibration factor.

    foreach (Control Ctl in this.Controls)
    {
        if (Ctl is PictureBox)
        {
            Ctl.Width = ResponsiveObj.GetMetrics(Ctl.Width, "Width");
            Ctl.Height = ResponsiveObj.GetMetrics(Ctl.Height, "Height");
            Ctl.Top = ResponsiveObj.GetMetrics(Ctl.Top, "Top");
            Ctl.Left = ResponsiveObj.GetMetrics(Ctl.Left, "Left");
        }
        else
        {
            Ctl.Font = new Font(FontFamily.GenericSansSerif, 
                                ResponsiveObj.GetMetrics((int)Ctl.Font.Size), FontStyle.Regular);
            Ctl.Width = ResponsiveObj.GetMetrics(Ctl.Width, "Width");
            Ctl.Height = ResponsiveObj.GetMetrics(Ctl.Height, "Height");
            Ctl.Top = ResponsiveObj.GetMetrics(Ctl.Top, "Top");
            Ctl.Left = ResponsiveObj.GetMetrics(Ctl.Left, "Left");
        }
    }
}

可能会根据业务员需要和控件的属性来调整代码。 此外，可能需要为不同的控件类型引入更多的重载方法。

其他

如前所述，还有其他一些方法，例如使用WPF，使用anchoring/docking等，这是一个更聪明的选择。 如果表单上有数千个控件，则可能会遇到加载延迟。 然而，这点延迟对现在运行飞快的处理器来说不成问题。 这种方法只是在表单的加载时才执行一次调用操作，因此不会带来致命的性能下降的问题。

结尾

创建响应式WinForm应用程序，根据机器的运行时间分辨率自动调整大小，重新定位字体大小并重新校准字体大小，这是一种面向开发人员的方法。 只需将该类添加到项目中，在App.config文件中设置设计时分辨率，然后在窗体的加载事件中添加响应代码。 So easy！