Web 上的 Windows Presentation Foundation：Web 浏览器应用程序
发布日期： 12/15/2005 | 更新日期： 12/15/2005
Karen Corby
Windows Presentation Foundation
Microsoft Corporation
适用于：
WinFX Runtime Components September CTP (PDC 2005 Build)
摘要：本文探讨了 Windows Presentation Foundation 在 Web 上的应用潜力。另外，本文还介绍了“Web 浏览器应用程序”内含的技术以及迁移现有站点的方法。本文的目标读者为 Web 领域中希望提高其基于浏览器的体验的人员。
本页内容
 | 引言 |
| | Web 上的 WPF：Web 浏览器应用程序 |
| | 在计算机上部署 WinFX |
| | 部署 |
| | Windows Presentation Foundation 沙箱 |
| | 松散 XAML |
| | 如何迁移现有站点 |
| | 结论 |
| | 其他资源 |
引言
构建现代 Web 应用程序是一项具有挑战性的工作。在所有选择都是联机进行的情况下，人们对 Web 体验的要求也在不断提高：画面需要更加引人入胜，功能需要更加复杂多样。提供能够吸引并留住客户的个性化网络体验比以往任何时候都更加重要。
创建这样的 Web 应用程序需要面对巨大的技术挑战。一方面，您需要具备足够强大的技术，以达到视觉体验的目标要求，如 3D 效果、精彩动画或改进的版式。另一方面，此技术还必须能够保证应用程序的逻辑性。如果选择基于服务器的解决方案，则用户会遇到回发通信延迟的情况。但是，如果采用客户端实现方案，则又会面临用脚本编写语言进行开发的困难。
许多情况下，上述技术难题已经在应用程序的桌面版本中得到解决。然而，网络版本在利用桌面解决方案方面存在困难，因为它们需要使用 Web 技术编撰。
WinFX 包含的 Windows Presentation Foundation（以前的代号为“Avalon”）支持以下两类应用程序：独立应用程序和“Web 浏览器应用程序 (WBA)”。“Web 浏览器应用程序”（其发音为“wuba”）是仅限于联机使用的应用程序，它们在浏览器中运行，并且不需要安装。这些应用程序在一个安全沙箱中执行，并且将 Windows Presentation Foundation 平台的强大功能引入了 Web。
本文将讨论 WPF 在浏览器中的应用潜力、“Web 浏览器应用程序”内含的技术以及迁移现有站点的方法。本文的目标读者为 Web 领域中希望提高其基于浏览器的体验的人员。
注意 如果您想了解具有“类似 Web”部署的 WPF 安装版独立应用程序，请查看有关 ClickOnce 部署方面的内容。
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Web 上的 WPF：Web 浏览器应用程序
“Web 浏览器应用程序 (WBA)”将 Windows Presentation Foundation 的强大功能引入了 Web。本节将重点说明 WBA 提供的功能，并介绍有利于“Web 浏览器应用程序”的一些情形。
Web 浏览器应用程序提供的功能
作为 Windows Presentation Foundation 应用程序的一种类型，“Web 浏览器应用程序”具有许多优点：
| • | XAML。WPF 引入了一种新的说明性编程模型，称为“可扩展应用程序标记语言”，或 XAML。由于它直接反映了底层平台的 API，开发人员可以获得类型化编程系统的所有好处。其中包括编译时的易于理解的标记出错消息以及提供 UI“挂钩”所需代码的更大透明度。 |
| • | 数据绑定。数据绑定提供了一种使数据进入 UI 的灵活、具备声明性且功能强大的方式；它使应用程序的编写者能够将业务逻辑和 UI 相互分离。由于 WPF 控件支持将数据绑定至服务器上的信息，Web 开发人员可以异步使用其数据，并使用丰富数据模板系统以有效和有趣的方式将其可视化。 |
| • | 3D。WPF 3D 系统可以完全与该平台集成。使用纯色绘制 3D 图形并不比使用视频或文本段落绘制相同的 3D 图形更难。 |
| • | 流文档。与固定文档不同，流文档是基于窗口大小、设备分辨率、用户首选项等对内容进行动态布局。这为用户提供了极佳的更具个性化的阅读体验。 |
| • | 文本。WPF 开启了 OpenType 字体（TrueType 和 CFF）提供的丰富排版功能。它通过使用 ClearType 的最新技术成果（包括子像素间距和 y 方向保真）提供了更好的文本显示效果。 |
| • | 动画。WPF 动画系统提供了一种在场景中指定复杂的同步变化的灵活方法。与属性和事件系统、数据绑定、样式和模板的完全集成提供了对丰富、交互式应用程序的深层支持。 |
| • | 矢量图形。WPF 对矢量图的开创性使用，使图形可以在任何比例或分辨率下以完全的视觉保真度（具有卓越的保真功能）操作。 |
| • | 硬件加速。现在，图形硬件的发展日新月异。WBA 可以利用 WPF 的硬件加速支持的优点，在不占用应用程序计算所需 CPU 的同时，建立新的视觉复杂性等级。 |
| • | 安全沙箱。WBA 在安全沙箱中运行，该沙箱限制能执行的操作类型。这意味着 WBA 可以执行类似呈现 UI、与原始服务器站点对话、读写隔离存储器内容等操作。但是，它们不能执行风险更大的操作，如访问注册表、直接读写文件系统等（有关详细信息，请参阅本文档的沙箱一节）。 |
| • | 无接触部署。由于“Web 浏览器应用程序”是经沙箱处理的免安装应用程序，因此不需要与用户交互即可启动：无需对安全提示或信息条消息执行单击操作。这些应用程序只需运行即可。 |
| • | .NET Framework 编程语言。WPF 在 .NET Framework 的顶层构建。因此，WBA 获得了强类型化托管应用程序的所有优点。这些优点包括对 .NET Framework 编程语言（C#、Visual Basic 等）的使用、与 ASMX Web 服务的本机通信以及对可供 .NET Framework 平台使用的许多工具的访问。 |
| • | 对桌面/Web 使用相同的编程模型。许多产品团队必须为其应用程序创建以下两个单独的版本：Web DHTML 版本和桌面 Win32 版本。由于 WPF 既支持网络版应用程序，也支持安装版应用程序，因此桌面应用程序和 Web 应用程序可以共享相同的代码库。要将应用程序构建为“Web 浏览器应用程序”，只需使用 Visual Studio 2003 中包含的模板，或者在项目文件中设置以下三个属性即可： |
| • | 使设计人员与开发人员分开。WPF 可使 UI 与逻辑之间的合约最小化，从而使开发人员与设计人员可以集中精力做他们最擅长的工作。另外，通过融入强大的设计理念（如丰富 2D、动画以及动态布局）并采用高度可工具化的标记格式表现它们，WPF 使设计人员可以直接表达他们最具创造性的优秀想法，并成为独立的 UI 创建者。 |
Web 浏览器应用程序的应用场合
“Web 浏览器应用程序”为 Web 开发人员带来了诸多好处。作为一项 Windows 技术，它们还可以极大地提高安装了 Windows XP、Server 2003 和 Vista 的计算机的客户体验。但是，由于应用程序内容以及客户要达到的目标的原因，WBA 可能并不是最适合您的技术。在本节中，我们将讨论适合使用“Web 浏览器应用程序”的场合。
推荐使用 Web 浏览器应用程序的场合
WPF 在部署和用户体验方面具有许多优点。在以下场合中，我们推荐使用“Web 浏览器应用程序”：
| • | 阅读材料和丰富的可视化内容。WPF 可以为由异步数据绑定的 3D、动画或文本驱动的基于内容的站点提供更好的体验。而且，它们更易于构建：视觉效果可使用 XAML 定义，设计人员可以直接创作或使用类似 Expression Interactive Designer 的工具创建。对于将内容存储为 XML 的站点，创建同时向 XAML 和 HTML 的服务器端转换不仅成本低，而且效果好。 |
| • | 联机游戏和建模。类似联机游戏和科学建模这样的站点需要复杂的逻辑或计算引擎。由于 WBA 使用托管代码驱动应用程序，因此构建复杂的客户端逻辑来得更容易。而且，由于可以使用隔离存储器中的高速缓存信息在客户端实现大量信息提取，因此用户不会感到 Web 回发的延迟。 |
| • | 数据流管理和高效应用程序。与游戏应用程序类似，数据流和高效 Web 应用程序是逻辑驱动的。另外，这些应用程序常常需要 Web 服务交互。由于 WPF 基于 .NET 构建，因此可以使用提供的 ASMX Web 服务基础结构。不必为实现应用程序和 Web 服务之间的通信而构建自己的机制。 |
| • | 应用程序有以下两个版本：桌面和 Web。与使用两种不同应用程序技术的做法不同，产品团队可以创建一个 WPF Web 浏览器应用程序和一个 WPF 安装版应用程序，从而利用相同的代码库。 |
| • | 企业应用程序。上述任何应用程序的部署在管理员控制托管环境的企业中都甚为简单。这可能包括在所有客户机上预安装 WinFX，或者自定义 Intranet 应用程序的安全策略。 |
应考虑使用 Web 浏览器应用程序的场合
以下是应考虑使用“Web 浏览器应用程序”的一些场合。受视觉效果复杂性、开发方便性以及客户目标的重要程度的影响，建立受欢迎的 WBA 体验以及可访问性更强的 HTML 版本也许是当务之急。
| • | 营销活动。通过 WPF，Web 设计人员可以建立吸引潜在客户的令人着迷的、交互式营销活动。在许多情况下，通过构建 WBA 为 Windows 用户建立一种更具吸引力的体验是重要的。 |
| • | 电子商务。受客户基础条件的影响，为 WinFX 用户提供有区别的体验也许有益于公司的品牌和业务。 |
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在计算机上部署 WinFX
此新平台的普及是开发人员将目标转向 WinFX 时的一个重要考虑事项。我们打算通过几种方式应对 WinFX 不断增加的普及程度。
对于 Windows XP SP2 和 Server 2003，WinFX 可以通过 Windows Update 的下载程序获得。目前，我们正在探讨让这个安装点更易于为上述用户所了解的方式。
对于 Windows Vista 的 PDC Beta 版本，默认情况下未安装运行 Windows Presentation Foundation 应用程序所必需的运行时组件。但是，它通过快捷方式提供了一个从安装盘安装的指针。Windows Vista 的安装体验尚未最后确定，在以后的 Beta 版本中可能会有所更改。
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部署
使应用程序实际应用于客户是所有应用程序平台经历的关键环节。本节将更为深入地探讨有关“Web 浏览器应用程序”部署方面的内容，包括部署技术、浏览器托管以及 WPF 检测。
ClickOnce
ClickOnce 是一项新的 .NET Framework 技术，可提供类似 Web 的部署。当用户单击某个链接时，应用程序文件将会被下载并安装到计算机上。以后运行时将始终启动该应用程序最新发布的版本，从而提供了一个顺畅的版本过渡过程。
另外，ClickOnce 应用程序安装本身是隔离、无影响和可逆的。应用程序不能依赖其他应用程序（仅依赖“全局程序集缓存”程序集），而且安装不会影响计算机的状态。这就是说，卸载应用程序（直接通过“添加删除程序”或从 ClickOnce 应用程序高速缓存中移出）时，将删除整个应用程序。
ClickOnce 还为应用程序提供了一个基于“代码访问安全”的安全部署模型。（有关详细信息，请参阅沙箱一节。）
“Web 浏览器应用程序”是高速缓存且仅限联机使用的 ClickOnce 应用程序。除以上优点外，它们还不会永久地安装在计算机上。但是，由于它们是高速缓存的，二次运行的速度会更快，效率也会更高。
注意 希望在沙箱外安装和运行的 WPF 应用程序也可以是单独的 ClickOnce 应用程序，并可利用类似 Web 部署的功能。有关 ClickOnce 的详细信息，请参阅 ClickOnce 白皮书。
托管浏览器
正如其贴切的名称一样，“Web 浏览器应用程序”仅在浏览器中运行。它们可以位于浏览器的顶层，或在 HTML IFrame 内托管。
应用程序不需要根据其在浏览器中托管的位置而进行不同的编译。
图 7. 浏览器中的 Web 浏览器应用程序
支持的浏览器
“Web 浏览器应用程序”是一种现成的软件，可在 Internet Explorer 6 或更高版本以及托管 Microsoft WebBrowser Control 的任何浏览器中运行。
Internet Explore WBA 托管通过创建 Windows Presentation Foundation 文档对象宿主实现。第三方可以（基于指定浏览器的扩展模型）创建托管 WebBrowser 控件的插件。有关托管 WebBrowser 控件的详细信息，可参阅其他资源。
决定何时安装 WPF
为确定何时向 WinFX 用户提供增强的体验，您可以检查用户代理字符串以确定计算机上是否安装了 WPF。SDK 提供了一篇说明如何进行上述操作的帮助性文章。
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Windows Presentation Foundation 沙箱
在通过 Web 传播的恶意软件和病毒十分猖獗的情况下，用户在遇到安全提示时越来越感到不知所措。许多用户“单进”后受到攻击。其他用户则拒绝“单击确定”，结果避免了安装任何在 Web 上或电子邮件中遇到的软件。在这种情况下，为 Web 客户提供一种安全且免提示的网络体验将会具有很多优点。
“Web 浏览器应用程序”在安全沙箱中运行，该沙箱受到其部署位置的限定。默认情况下，所有 WBA 都在 Internet 沙箱中运行。由于“Web 浏览器应用程序”是经过沙箱处理和免安装的，因此无需安全提示。
沙箱的构建方式
WPF 沙箱使用 .NET 的安全框架“代码访问安全”(CAS) 模型构建。此安全模型将权限集和部署区域结合使用，从而确定应用程序的特权。有关 CAS 的详细信息，请参阅代码访问安全文章（英文）。Windows Presentation Foundation 安全白皮书（英文）http://winfx.msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/wcp_conceptual/html/c9c3d961-46db-4a9b-81da-c62da237f210.asp 还提供了关于 WBA 安全性的详细论述以及 WPF 安全性的综述。
沙箱功能
现在的 WPF Internet 沙箱包含了一个丰富的功能集，可以使“Web 浏览器应用程序”利用平台提供的许多功能。下表列出了上述功能集。
常规
| • | 浏览器窗口 |
| • | 源站点访问 |
| • | 隔离存储区文件输入输出 |
| • | “文件打开”对话框 |
| • | UIAutomation 提供程序 |
| • | Cicero IME |
| • | 发出命令 |
| • | Tablet 输入笔/墨水 |
Web 集成功能
| • | IE 下载对话框 |
| • | 顶层用户启动的导航 |
| • | 在 Frame 或 NavigationWindow 中托管的 HTML。 |
| • | mailto:链接 |
| • | URI（命令行）自变量 |
| • | ASMX Web 服务 |
| • | 在 HTML IFrame 中托管的 WBA |
XPS 文档
| • | XPS 文档查看器 |
可视功能
| • | 2D |
| • | 3D |
| • | 动画 |
媒体功能（以及跨域渲染）
| • | 图像 |
| • | 音频 |
| • | 视频 |
流文档功能
| • | 分页 |
| • | 文本流 |
| • | 最佳段落 |
| • | 断字 |
文本功能
| • | 内嵌字体和系统字体 |
| • | Adobe CFF |
| • | Glyphs |
编辑功能
| • | 拼写检查* | ||||
| • | 文本框 | ||||
| • | 多信息文本框 | ||||
| • | 纯文本和墨水剪贴板
|
控件功能
| • | 按钮 |
| • | 滑块 |
| • | 滚动查看器 |
| • | 弹出控件（受窗口限制约束） |
| • | 弹出式控件（例如“菜单”） |
| • | 基本控件 |
* 即将在 Windows Presentation Foundation 的 Beta 2 版本中提供。
并非所有平台功能都可在沙箱中使用。这是设计使然。以下是未在 Beta 1 Internet 沙箱中提供的功能示例。
常规
| • | 独立窗口 |
| • | 启动新窗口 |
| • | 应用程序定义的对话框 |
| • | 应用程序启动的保存对话框 |
| • | UIAutomation 客户端 |
Web 集成功能
| • | Windows Communication Foundation Web 服务 |
常规集成功能
| • | HwndHost |
| • | 完全语音支持 |
媒体功能
| • | 位图效果 |
编辑功能
| • | 多信息文本（RTF、XAML）剪贴板 |
注意 由于基于区域的部署，运行 Intranet 应用程序可能比运行 Internet 应用程序要求的沙箱涵盖面略为广泛。这包括启动新窗口或访问更丰富的剪贴板格式集。
扩展沙箱
WPF 中的扩展机制与 .NET Framework 中的相同。完全信任、强命名的签名程序集可以将其自身安装到“全局程序集缓存”(GAC) 中。通过将 AllowPartiallyTrustedCallers (APTCA) 属性放入程序集，作者可向任何“Web 浏览器应用程序”公开该程序集的公共 API。
使程序集成为 APTCA 是一个不同寻常的决定。它表示对经沙箱处理的调用者的 DLL 安全性以及 API 集的适当性的有力认可。向 GAC 添加程序集要求 MSI 安装和安全提示。
如果您想了解关于编写 APTCA GAC 程序集的详细信息，请参阅本文末尾的其他资源。
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松散 XAML
松散 XAML 文件是仅标记文件，它使用 XAML 定义要呈现的视觉内容。这些文件不与应用程序一起编译，但以分散文件的形式存在于 Web 服务器上。与 WBA 类似，它们可以在浏览器的顶层或 HTML IFrame 内部托管。松散 XAML 始终在 Internet 沙箱中运行。
由于松散 XAML 的仅标记特点，因此它仅限于提供内容。这就是说，松散 XAML 不能支持类似按钮事件处理程序或将应用程序状态保留在客户机上的功能。但是，它们是创建动态、服务器生成的 WPF 视觉效果的强大而廉价的方式。
图 8. 在 HTML IFrame 中托管的流文档松散 XAML
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如何迁移现有站点
虽然您了解了“Web 浏览器应用程序”的各种优点，但要将您的整个 Web 内容转换至 Windows Presentation Foundation，也许在技术或成本上未必可行。本节将讨论如何逐渐将 WPF 添加到您的 Web 空间。
添加松散 XAML
可以通过添加“松散 XAML”创建多个具有丰富 WPF 内容的内容岛。这些内容岛可以是多信息文本、3D 等的完整“页面”或“帧”。例如，站点可以采用 XAML 添加其产品的浏览图片，然后导航至 HTML 产品信息页。或者，一个联机百科全书可以保持其基于 HTML 的广告宣传结构，同时使用 XAML 流文档显示文章的内容。（如果一个百科全书使用 XML 流存储其内容，则它甚至会更成功，因为从 XML 转换为 XAML 的成本较低。）
将 WBA 置入 IFrame
您可能希望创建的 WPF 内容交互“岛”的数量比松散 XAML 可支持的数量更多。此内容需要代码，以便将 UI 事件（如按钮单击或窗体提交）挂接在一起。在 IFrame 中托管的小型“Web 浏览器应用程序”可以形成此类智能 WPF 岛。
创建混合站点
您可能毅然决定将 Web 站点的实际基础结构迁移至一个大型（或一系列重要）的“Web 浏览器应用程序”。然而，您可能没有时间或资源将整个站点迁移至 WPF。您可以通过将一个 WPF 帧指向位于托管服务器的 HTML 页面，从而利用现有解决方案。例如，如果您还未建立 WPF 聊天论坛，可以在 WBA 中托管现有的基于 HTML 的版本。
HTML 与 WPF 之间的通信
可以通过多种方式实现 WPF 中托管的 HTML 或 HTML 中托管的 WPF 间的通信：
| • | 将服务器作为调节器进行通信（HTTP Web 请求）。 |
| • | 利用托管的 HTML 或 WBA URI 上的 URI 参数。 |
| • | 使用第一方 Internet Explorer cookie。 |
通过实施上述一种解决方案或多种解决方案的组合，可以建立一种为 WinFX 用户创建 WPF 体验的系统方式。
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结论
“Web 浏览器应用程序”将 Windows Presentation Foundation 的潜在功能引入了 Web。这些应用程序不仅实现了一流的视觉体验，而且提供了创建支持应用程序逻辑的工具。松散 XAML 与紧密浏览器的集成提供了迁移现有站点的有效方式。WBA 与无缝部署和安全沙箱结合，是一种可供选择的强大 Web 技术。
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其他资源
| 1. | MSDN 杂志 ClickOnce 文章（英文） 随需下载（英文） |
| 2. | .NET Framework 开发人员指南：代码访问安全（英文） 默认安全策略（英文） 配置计算机上的 CAS 策略（英文） |
| 3. | Windows Presentation Foundation 安全白皮书（英文） WebBrowser 控件托管文章（英文） 托管 WebBrowser 控件的 MFC 应用程序示例（英文） |
| 4. | 判断是否安装了 WinFX：用户代理字符串（英文） |
| 5. | 使用程序集和全局程序集缓存（英文） |
| 6. | .NET Framework 程序集和 AllowPartiallyTrustedCallers 属性（英文） |
| 7. | 执行隔离存储区任务（英文） |