使用MonoTouch.Dialog简化iOS界面开发

MonoTouch.Dialog简称MT.D，是Xamarin.iOS的一个RAD工具包。它提供易于使用的声明式API，不需要使用导航控制器、表格等ViewController来定义复杂的应用程序UI，使得快速开发应用程序UI成为可能。

MT.D的作者是Xamarin的CTO：Miguel de Icaza，MT.D基于表格来创建UI，它提供的API使得创建基于表格的UI变得更加简单。

API介绍

MonoTouch.Dialog提供了两种API来定义用户界面：

• Low-level Elements API： 低级别的元素API，通过层次化的树型结构(类似于DOM)来表示UI及其部件。它提供了最大的灵活性用于创建和控制UI。此外，元素API支持通过定义JSON方式来动态生成UI。
• High-Level Reflection API：高级反射API，也称为绑定API(Binding API)，通过Attribute在实体类上标记元素类型等信息，然后基于对象提供的信息自动创建UI，并且提供对象与UI元素之间的自动绑定。注意：此API不提供细粒度的控制。

MT.D内置了一套UI元素，开发人员也可以通过扩展现有UI元素或者创建新的元素来支持自定义布局。

此外，MT.D内置了一些增强用户体验的特性，比如”pull-to-refresh”下拉刷新、异步加载图片、和搜索的支持。

在使用MT.D之前，有必要对它的组成部分进行了解：

• DialogViewController：简称DVC，继承自UITableViewController，所有MT.D的元素都需要通过它来显示到屏幕上。当然，也可以像普通的UITableViewController一样来使用它。
• RootElement：是DVC的顶层容器，它包含多个Section，然后每个Section包含UI元素。RootElement不会被呈现在界面上，而是它们的子元素Section及Element被呈现。
• Section：Section在表格中作为一个单元格的分组呈现(与UITableView的Section一样)，它有Header和Footer属性，可以设置成文字或者是自定义视图。
• Element：Element即元素作为最基本的控件，表示TableView的实际单元格，MT.D内置了各种不同类型的元素。

DialogViewController(DVC)

元素API和反射API都是使用DialogViewController来呈现，DVC继承自UITableViewController，所有UITableViewController的属性与方法都可以在DVC上使用。

DVC提供了多个构造函数来对它进行初始化，这里只看参数最多的一个构造函数：

DialogViewController(UITableViewStyle style, RootElement root, bool pushing)

style即列表样式，默认都是UITableViewStyle.Grouped分组显示，可以设置为UITableViewStyle.Plain不分组。

root即根元素，它下面的所有Section/Element都会被DVC呈现出来。

pushing参数用于是否显示返回按钮，一般用在有UINavigationController的时候。

例如，创建一个不分组显示的DVC：

var dvc = new DialogViewController(UITableViewStyle.Plain, root)

在实际应用开发中，一般很少会直接创建DVC的实例，而是通过继承的方法对每一个视图进行定制：

class LwmeViewController: DialogViewController {
  public LwmeViewController(): base(UITableViewStyle.Plain, null) {
    this.Root = new RootElement("囧月") {
      //...创建Section及Element
    };  
  }
}

然后通过重写DVC的一些方法来定制自己的视图。

在完全使用MT.D开发的app中，可以把DVC做为根视图控制器：

[Register("AppDelegate")]
public partial class AppDelegate : UIApplicationDelegate
{
    UIWindow window;
    public override bool FinishedLaunching(UIApplication app, NSDictionary options)
    {
        window = new UIWindow(UIScreen.MainScreen.Bounds);
        window.RootViewController = new LwmeViewController();
        window.MakeKeyAndVisible();
        return true;
    }
    // ...
}

假如app需要使用UINavigationController，可以把DVC作为UINavigationController的根视图控制器：

nav = new UINavigationController(new DialogViewController(root));
window.RootViewController = nav;

RootElements

DialogViewController需要一个RootElement作为根节点，它的子节点只能是Section，各种Element必须作为Section的子节点来呈现。

// 在使用NavigationController的时候,RootElement的Caption会被呈现为NavigationItem的内容
var root = new RootElement ("囧月 - 博客园") { 
    new Section("随笔") {  // 分组的文字
        new StringElement("MonoTouch.Dialog") // 元素
    }
    new Section("评论") {
        new EntryElement("内容")
    }
}

RootElement还可以作为Section的子元素，当这个RootElement被点击的时候，实际上会打开一个新的视图，如下(官方DEMO)：

var root = new RootElement ("Meals") {
    new Section ("Dinner"){
            new RootElement ("Dessert", new RadioGroup ("dessert", 2)) {
                new Section () {
                    new RadioElement ("Ice Cream", "dessert"),
                    new RadioElement ("Milkshake", "dessert"),
                    new RadioElement ("Chocolate Cake", "dessert")
                }
            }
        }
    }

此外，还可以通过LINQ(语句或表达式)和C# 3.0新增的对象和集合初始化语法来创建元素的层次结构：

var root = new RootElement("囧月-lwme.cnblogs.com") {
  new string[] {"随笔", "评论", "RSS"}.Select(
    x => new Section(x) {
      "内容1,内容2,内容3,内容4".Split(',').Select(
        s => new StringElement(s, delegate {
          Console.WriteLine("内容被点击");
        })
      )
    }
  )
}

通过这种做法，可以很容易的结合XML或数据库，完全从数据创建复杂的应用程序。

Sections

Section用来对Element元素进行分组显示，它可以包含任何标准内容(Element/UIView/RootElement)，但RootElement只能包含它。

可以把Section的Header/Footer设置为字符串或者UIView：

var section = new Section("Header", "Footer") // 使用字符串
var section = new Section(new UIImageView(Image.FromBundle("header.png"))); // 使用UIView

内置元素介绍

MT.D内置了这些元素：

• StringElement：呈现为普通的文本，左边为Caption右边为Value
• StyledStringElement：继承自StringElement，使用内置的单元格样式或自定义格式，提供了字体、颜色、背景、换行方式、显示的行数等属性可供设置
• MultilineElement：呈现为多行的文本
• StyledMultilineElement：继承自MultilineElement，多了一些可以设置的属性(类似StyledStringElement)
• EntryElement：文本框，用于输入普通字符串或者密码(isPassword参数)，除了Caption/Value外，还有Placeholder属性用于设置文本框提示文本。除此之外，还可以设置KeyboardType属性，用来限制数据输入：
  • Numeric 数字
  • Phone 电话
  • Url 网址
  • Email 邮件地址
• BooleanElement：呈现为UISwitch
• CheckboxElement：呈现为复选框
• RadioElement：呈现为单选框，需要放置在有RadioGroup的RootElement的Section中，使用起来显得有点麻烦
• BadgeElement：呈现为垂直居中的文本左边一个图标 (57x57)
• ImageElement：用于选取图片
• ImageStringElement：继承自StringElement，类似于BadgeElement
• FloatElement：呈现为UISlider
• ActivityElement：呈现为loading加载动画
• DateElement：日期选择
• TimeElement：时间选择
• DateTimeElement：日期时间选择
• HtmlElement：呈现为一个普通的文本，通过Url属性设置网址，点击之后自动打开一个UIWebView加载网站
• MessageElement：呈现为类似收件箱邮件的样式，有许多属性可以设置(Body/Caption/Date/Message/NewFlag/Sender/Subject)
• LoadMoreElement：呈现为一个用于加载更多的普通文本，点击后显示加载动画，在相应的事件里进行一些逻辑处理
• UIViewElement：所有类型的UIView都可以通过UIViewElement来呈现到表格上
• OwnerDrawnElement：这是一个抽象类，可以通过继承它来创建自定义的视图
• JsonElement：继承自RootElement，用于加载JSON内容来自动创建视图(从本地/网络上的json文件/字符串)

官方也给出了一个元素的结构树：

    Element
       BadgeElement
       BoolElement
          BooleanElement       - uses an on/off slider
          BooleanImageElement  - uses images for true/false
       EntryElement
       FloatElement
       HtmlElement
       ImageElement
   MessageElement
       MultilineElement
       RootElement (container for Sections)
       Section (only valid container for Elements)
       StringElement
          CheckboxElement
          DateTimeElement
              DateElement
              TimeElement
          ImageStringElement
          RadioElement
          StyleStringElement
      UIViewElement

处理动作

Element提供了NSAction类型的委托作为回调函数来处理动作(大部分Element都有一个NSAction类型的Tapped事件)，比如处理一个触摸事件：

new Section () {
        new StringElement ("点我 - 囧月", 
                delegate { Console.WriteLine ("元素被点击"); })
}

检索元素的值

继承自Element的元素默认有Caption属性，用来在单元格左边显示标题；大部分Element都有一个Value属性，用来显示在单元格右边。

在回调函数中通过Element的属性来获取对应的值：

var element = new EntryElement ("评论", "输入评论内容", null);
var taskElement = new RootElement ("囧月-博客-评论"){
        new Section () { element },
        new Section ("获取评论内容") {
                new StringElement ("获取", 
                        delegate { Console.WriteLine (element.Value); })
        }
};

设置元素的值

如果元素的属性是可操作的，如EntryElement.Value，可以直接通过属性设置它的值。

不可操作的如EntryElement.Caption，或者StringElement.Value/StringElement.Caption属性，直接设置元素的值不会反映在界面上，需要通过RootElement.Reload方法来重新加载才可以更新内容：

var ee = new EntryElement ("评论", "输入评论内容", null); 
var se = new StringElement("时间", DateTime.Now.ToString()); 
var root = new RootElement ("囧月-博客-评论"){ 
        new Section () { ee, se }, 
        new Section ("获取评论内容") { 
                new StringElement ("获取", 
                        delegate { 
                          Console.WriteLine (element.Value); 
                          // 直接设置元素内容
                          ee.Value = DateTime.Now.ToString(); 
                          // 不可直接设置的属性
                          se.Caption = "新标题";
                          se.Value = DateTime.Now.ToString();
                          root.Reload(se, UITableViewRowAnimation.None);
                        }) 
        } 
};

反射API

反射API通过使得创建UI界面变得非常简单：

• 创建一个类，并使用MT.D的Attribute来标记它的字段/属性
• 创建BindingContext的实例，并把上一步类型的实例作为参数
• 创建DialogViewController，并把它的Root设置为BindingContext的Root

先来一个简单的例子：

class Blogger {
  [Section("登录博客"),
  Entry("输入用户名"), Caption("用户名")]
  public string Username;
  
  [Password("输入密码"), Caption("密码")]
  public string Password;
  
  [Checkbox, Caption("下次自动登录")]
  public bool Remember;
  
  [Section("开始登录", "请确认你输入的信息"),
  Caption("登录"),
  OnTap("Login")]
  public string DoLogin;
}

public class LwmeViewController: DialogViewController {
  BindingContext context;
  Blogger blog;
  public LwmeViewController(): base(UITableViewStyle.Grouped, null) {
    blog = new Blogger { Username = "囧月" };
    context = new BindingContext(this, blog, null);
    this.Root = context.Root;
  }

  public void Login() {
    context.Fetch(); // 通过Fetch方法把文本框输入的信息反馈到blog实例上
    if (string.IsNullOrWhiteSpace(blog.Username) ||
        string.IsNullOrWhiteSpace(blog.Password)) {
        var tip = new UIAlertViewController( "出错提示", "用户名和密码必须填写", null, "确定", null);
        tip.Show();
    }
    // 进行登录操作...
  }
}

为了避免阻塞UI线程(用户界面假死)，一般都会使用异步操作，比如上面的登录可能使用WebClient的UploadStringAsync异步方法，然后在相应事件中进行操作；这里需要注意，使用了异步方法之后，在相应的事件中可能就不是UI线程，将不能直接对UI相关元素进行操作，类似于Winform/Wpf，MonoTouch提供了两个方法用于在非UI线程操作UI元素：InvokeOnMainThread/BeginInvokeOnMainThread。

现在，来看一下MT.D为反射API提供了多少Attribute：

• EntryAttribute：文本框
• PasswordAttribute：密码输入框，继承自EntryAttribute
• CheckboxAttribute：复选框
• DateAttribute：日期
• TimeAttribute：时间
• DateTimeAttribute：日期时间
• HtmlAttribute：普通的文本，点击后打开一个UIWebView
• MultilineAttribute：多行文本
• RadioSelectionAttribute：呈现为RadioElement，字段/属性需要是int类型，数据源需要实现IEnumerable接口
• CaptionAttribute：用于设置元素的Caption，如果不设置的话，将使用元素的属性/字段名
• AlignmentAttribute：用于设置元素内容的对齐方式
• OnTapAttribute：用于设置点击事件，参数为一个字符串对应执行的方法名
• RangeAttribute：用于设置UISlider的值范围
• SkipAttribute：使用此Attribute的属性/字段将不被用于作为UI元素呈现

除了以上列出的，还有3个元素没有对应的Attribute：

• StringElement：即普通文本，没有对应的Attribute，string类型的字段/属性默认会被呈现为StringElement
• BooleanElement：即UISwitch，bool类型的字段/属性会被呈现为BooleanElement
• FloatElement：即UISlider，float类型的字段/属性会被呈现为FloatElement

再来一个例子：

class Blogger {
  public string Username = "囧月"; // 呈现为StringElement
  public bool Remember; // 呈现为BooleanElement
  public float Value; // 呈现为FloatElement
  [Multiline]
  public string Description;
  [Range(0, 100)]
  public float Value2; // 可以使用Range来标明范围
  [Skip]
  public string ignoreField; // 不被呈现
}

另外，对于RadioElement类型的元素，除了可以使用RadioSelectionAttribute外，MT.D还提供了一个方法支持直接从Enum类型：

public enum Category {
  Blog,
  Post,
  Comment
}
class Blogger {
  public Category ContentCategory;
}

class Blogger2 {
  [RadioSelection("CategorySource")] // 设置数据源
  public int ContentCategory; // 字段/属性必须是int类型
  // 数据源只要实现IEnumerable接口，不限制类型
  public List<string> CategorySource = new List<string>{ "Blog", "Post", "Comment" };
}

注意：字段/属性的类型必须与相应的Element的值类型对应，否则不会被呈现，比如：

• EntryElement只能使用string类型，用int就不会被呈现
• FloatElement只能使用float类型，double/decimal类型都无效
• BooleanElement只能使用bool类型
• RadioElement类型只能使用enum类型或者int类型并设置数据源
• DateElement/TimeElement/DateTimeElement只能使用日期相关类型

反射API大大简化了UI界面的开发，但是它不能很好支持细粒度控制，如果对UI定制要求比较高，建议还是直接使用元素API。

当然，如果只是偶尔需要直接访问某个Element，可以通过DVC的Root属性来找到对应的Element，但是操作起来比较繁琐：

var section1 = this.Root[0];
var element1 = section1[0] as StringElement;

JSON元素

MT.D支持从本地/远程的json文件、或者已解析的JsonObject对象实例来创建JSON元素。

假如有这么一个简单的json文件：

{
    "title": "囧月",
    "sections": [ 
        {
          "elements" : [
            {
                "id" : "lwme-username",
                "type": "entry",
                "caption": "用户名",
                "placeholder": "输入用户名"
            },
            {
                "id" : "lwme-date",
                "type": "date",
                "caption": "日期",
                "value": "00:00"
            }
         ]
        }
    ]
  }

通过内置的方法来加载它：

var root = JsonElement.FromFile("lwme.json"); // 加载本地json
var root = new JsonElement("load from json", "lwme.cnblogs.com/lwme.json"); // 加载远程json
var dvc = new DialogViewController(root); // 可以直接把JsonElement作为根元素

另外，还可以通过json文件里设置的id来获得对应的Element：

var username = taskElement ["lwme-username"] as EntryElement;
var date = taskElement ["lwme-date"] as DateElement;

通过json元素这种方式，可以创建非常灵活的界面，同时也能大大减小客户端的大小。

json文件里各种标记的属性对应元素的各种属性，完整的JSON格式见官方文档：http://docs.xamarin.com/guides/ios/user_interface/monotouch.dialog/monotouch.dialog_json_markup/。

其他特性

Pull-to-Refresh(下拉刷新)支持

DialogViewController提供了一个RefreshRequested事件，只需要实现它就可以为表格提供下拉刷新支持：

var dvc = new DialogViewController(root);
dvc.RefreshRequested  += (s, e) {
  // 处理数据... lwme.cnblogs.com
  dvc.ReloadComplete(); // 处理完成之后调用这个方法完成加载
};

另外，也有TriggerRefresh()方法来直接调用下拉刷新；还可以通过重写MakeRefreshTableHeaderView(RectangleF)方法来自定义刷新头部的内容。

搜索支持

DialogViewController提供了一些属性及方法用于搜索的支持：

• EnableSearch：启用搜索支持
• SearchPlaceholder：搜索框提示文本
• StartSearch()：开始搜索
• FinishSearch()：完成搜索
• PerformFilter()：执行过滤
• SearchButtonClicked()：按下搜索按钮
• OnSearchTextChanged()：搜索文本框内容改变
• SearchTextChanged：事件，同上

一般情况下只需要通过EnableSearch属性来启用搜索即可，更多的定制可以通过以上的方法/事件来实现。

后台加载图片

MT.D提供了一个ImageLoader用于在后台加载图片：

new BadgeElement( ImageLoader.DefaultRequestImage( new Uri("http://lwme.cnblogs.com/xx.png"), this), "囧月")
// 等同于ImageLoader.DefaultLoader.RequestImage方法

下载的图片会被缓存在内存中(默认缓存50张图片)，ImageLoader.Purge()方法可用于清理缓存。更多的自定义操作可以通过创建ImageLoader实例来实现。

创建自定义元素

可以通过继承Element或者更具体的类型来创建自定义的元素。创建自定义元素将需要重写以下方法：

// 为元素创建UITableViewCell，设置内容及样式并呈现在表格上
UITableViewCell GetCell (UITableView tv)
// (可选)设置元素的高度，重写这个方法需要实现IElementSizing接口
float GetHeight (UITableView tableView, NSIndexPath indexPath);
// (可选)释放资源
void Dispose (bool disposing);
// (可选)为元素呈现摘要内容，比如StringElement就呈现为Caption
string Summary ()
// (可选)元素被点击/触摸时，很多元素的Tapped事件就是在这个方法里实现
void Selected (DialogViewController dvc, UITableView tableView, NSIndexPath path)
// (可选)如果需要支持搜索，需要在方法中检测用户输入是否匹配
bool Matches (string text)

如果重写了GetCell方法，并且在方法内部调用了base.GetCell(tv)方法来返回cell，那么还需要重写CellKey属性来返回一个唯一的key用于自定义元素：

static NSString MyKey = new NSString ("lwmeCustomElementKey");
protected override NSString CellKey {
    get {
        return MyKey;
    }
}

关于数据验证

MT.D没有为Element提供任何验证的方法，如果需要对用户输入进行验证，自己实现验证逻辑，比如元素的Tapped事件中进行数据验证：

var ee = new EntryElement ("评论", "输入评论内容", null); 
var root = new RootElement ("囧月-博客-评论"){ 
        new Section () { ee }, 
        new Section ("获取评论内容") { 
                new StringElement ("获取", 
                        delegate { 
                          if (string.IsNullOrEmpty(ee.Value)) {
                            var tip = new UIAlertViewController(
                              "出错提示", "内容必须填写", null, "确定", null);
                            tip.Show();
                          }
                        })
        }
};

参考

官方文档(本文内容主要来源)：http://docs.xamarin.com/guides/ios/user_interface/monotouch.dialog/
Miguel de Icaza的文章(Simplified User Interfaces on the iPhone with MonoTouch.Dialog)：http://tirania.org/blog/archive/2010/Feb-23.html
获取最新源码：https://github.com/migueldeicaza/MonoTouch.Dialog (Sample目录下也提供了不少例子)
完整的官方例子：https://github.com/migueldeicaza/TweetStation