Windows 8 开发教程：从入门到精通

这份教程将引导您了解 Windows 8 开发所需的一切，包括开发环境、核心概念、项目结构和关键 API。

第一部分：准备工作与环境搭建

在开始编码之前,您需要准备好正确的工具和环境。

必需的开发工具：

• Visual Studio 2012 或更高版本 (推荐 2012 或 2025 Update 4):
  • 为什么是 2012? Windows 8 发布时，Visual Studio 2012 是其官方配套的开发工具。
  • 为什么是 2025? 它带来了更好的性能、稳定性以及对 Windows 8.1 更好的支持。
  • 您可以从 Visual Studio 官网下载旧版安装程序,或者在一些开发者资源网站上找到安装镜像。

安装 Visual Studio 时，请务必勾选以下工作负载：

• 使用 C++ 的桌面开发: 如果您想使用 C++ 进行开发。
• .NET 桌面开发: 如果您想使用 C# 或 VB.NET 进行开发。
• Windows 8.1 SDK (或 Windows 8 SDK): 这是开发 Windows 8 应用的核心，包含了所有必需的头文件、库、工具和模拟器。

理解 Windows 8 的两种应用模型：

Windows 8 引入了一种全新的应用模型,与传统桌面应用并存。

• Windows 应用商店 应用: 也称为 Modern UI 应用 或 Metro 应用。

  • 特点: 全屏、沉浸式、触控优先、通过 Windows 应用商店分发。
  • 技术: 基于 Windows Runtime (WinRT) 框架，使用 C++/CX、C# + XAML 或 JavaScript + HTML5 开发。
  • 教程重点: 本教程将主要聚焦于这种应用模型。

• 桌面应用:

  • 特点: 传统窗口式应用，可以与 WinRT 应用并存。
  • 技术: 使用传统的 Win32 API、.NET Framework (WPF, WinForms) 或 MFC 开发。
  • 入门: 如果您有 .NET 或 C++ 基础,这部分相对容易上手。

第二部分：核心概念与架构

理解 Windows 应用的核心架构是成功开发的关键。

项目结构：创建您的第一个项目

1. 打开 Visual Studio 2012/2025。
2. 选择 "文件" -> "新建" -> "项目"。
3. 在模板中，选择 "Visual C#" 或 "Visual C++"。
4. 选择 "Windows 应用商店" 模板。
5. 选择 "空白应用 (Blank App)" 或 "网格应用 (Grid App)" 等模板，我们以 空白应用 为例。

您会看到以下关键文件：

• App.xaml 和 App.xaml.cs: 应用的入口点，负责初始化应用、处理应用级别的生命周期事件（如启动、暂停、恢复）。
• MainPage.xaml 和 MainPage.xaml.cs: 应用的主页面,这是用户首先看到的界面。
• Package.appxmanifest: 应用的清单文件，它定义了应用的元数据（名称、图标、版本）、功能（如访问网络、摄像头）以及启动画面等。这是最重要的配置文件之一。
• Assets 文件夹: 存放应用的图片、图标等资源文件。

生命周期:

Windows 应用是 事件驱动 的，其生命周期由一系列关键事件管理，开发者必须正确处理这些事件,以确保应用状态被正确保存和恢复。

• 启动: 应用被用户启动。
• 激活: 应用从前台转到后台，或从后台转到前台,用户从另一个应用切换回来。
• 挂起: 应用被系统移到后台（用户按了 Win+Tab 或启动了另一个应用），应用 必须 在 5 秒内完成所有状态保存工作,然后进入休眠状态。
• 恢复: 用户从后台切换回应用，应用会从挂起状态恢复，但 不会 重新启动，开发者需要从之前保存的状态中恢复 UI 和数据。
• 终止: 如果系统资源紧张，可能会直接终止被挂起的应用，而不会通知它。保存状态必须在挂起事件中完成。

代码示例 (C# - App.xaml.cs):

// App.xaml.cs
sealed partial class App : Application
{
    // 应用启动时调用
    protected override void OnLaunched(LaunchActivatedEventArgs args)
    {
        Frame rootFrame = Window.Current.Content as Frame;
        if (rootFrame == null)
        {
            rootFrame = new Frame();
            Window.Current.Content = rootFrame;
        }
        if (rootFrame.Content == null)
        {
            rootFrame.Navigate(typeof(MainPage), args.Arguments);
        }
        Window.Current.Activate();
    }
    // 应用挂起时调用
    private async void OnSuspending(object sender, SuspendingEventArgs e)
    {
        var deferral = e.SuspendingOperation.GetDeferral();
        // TODO: 在这里保存应用程序状态和任何可能的状态数据
        // 以便在恢复时重新创建。
        await SuspensionManager.SaveAsync(); // 通常会使用 SuspensionManager 类
        deferral.Complete();
    }
    // 应用恢复时调用
    private async void OnResuming(object sender, object e)
    {
        // TODO: 在这里加载之前保存的状态
        await SuspensionManager.LoadAsync();
    }
}

界面布局: XAML 与控件

Windows 应用的界面使用 XAML (eXtensible Application Markup Language) 描述，这是一种基于 XML 的声明式语言。

• 面板: 用于布局和排列控件的容器。

  • StackPanel: 将子控件垂直或水平堆叠。
  • Grid: 使用行和列进行二维布局,非常灵活和强大。
  • RelativePanel: 控件相对于其他控件或面板进行定位。

• 常见控件:

  • TextBlock: 用于显示只读文本。
  • Button: 可点击的按钮。
  • TextBox: 用于输入文本。
  • Image: 用于显示图片。
  • ListView / GridView: 用于显示数据集合。

XAML 示例 (一个简单的登录界面):

<Grid Background="{StaticResource ApplicationPageBackgroundThemeBrush}">
    <Grid.RowDefinitions>
        <RowDefinition Height="Auto"/>
        <RowDefinition Height="*"/>
    </Grid.RowDefinitions>
    <StackPanel Grid.Row="1" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Center">
        <TextBlock Text="用户名" Margin="5"/>
        <TextBox x:Name="usernameTextBox" Width="200" Margin="5"/>
        <TextBlock Text="密码" Margin="5"/>
        <PasswordBox x:Name="passwordBox" Width="200" Margin="5"/>
        <Button Content="登录" Click="LoginButton_Click" Margin="5"/>
    </StackPanel>
</Grid>

第三部分：开发实战指南

数据绑定:

数据绑定是连接 UI 和数据源的核心机制，它让 UI 自动更新当数据发生变化，反之亦然（在双向绑定的情况下）。

• 实现步骤:
  1. 创建一个数据模型类（User.cs）。
  2. 在页面代码中创建该类的实例。
  3. 在 XAML 中，使用 Binding 标记将控件的属性（如 TextBlock.Text）绑定到数据对象的属性（如 user.Name）。

C# 数据模型:

public class User
{
    public string Name { get; set; }
    public string Email { get; set; }
}

XAML 绑定:

<StackPanel>
    <TextBlock Text="{Binding Name}" FontSize="24"/>
    <TextBlock Text="{Binding Email}" Foreground="Gray"/>
</StackPanel>

C# 后台代码设置数据上下文:

// 在 MainPage 的构造函数或 OnNavigatedTo 中
public MainPage()
{
    this.InitializeComponent();
    var currentUser = new User { Name = "张三", Email = "zhangsan@example.com" };
    this.DataContext = currentUser; // 设置整个页面的数据上下文
}

导航:

Windows 应用中的页面不是独立的窗体，而是在一个 Frame 控件中管理的页面栈。

• 导航方法:

  • Frame.Navigate(typeof(Page2), "parameter");: 导航到 Page2,并可以传递一个参数。
  • Frame.GoBack();: 返回到上一页。
  • Frame.GoForward();: 前进到下一页。

• 处理导航参数: 在目标页面的 OnNavigatedTo 方法中接收参数。

// Page2.xaml.cs
protected override void OnNavigatedTo(NavigationEventArgs e)
{
    string passedParameter = e.Parameter as string;
    // 使用 passedParameter...
}

使用 Charm 栏:

Charm 栏是 Windows 8 的一个核心交互元素，提供搜索、共享、开始、设备和设置五个常用功能。

• 处理 Charm 事件: 在 App.xaml.cs 中重写 OnWindowCreated 方法来注册事件处理器。

// App.xaml.cs
protected override void OnWindowCreated(WindowCreatedEventArgs e)
{
    Window.Current.Content.SetTitleBar(null); // 设置标题栏（可选）
    var window = e.Window;
    window.Activated += OnWindowActivated;
    // 注册 Charms 事件
    var pane = SettingsPane.GetForCurrentView();
    pane.CommandsRequested += OnSettingsCommandsRequested;
    var dataTransfer = DataTransferManager.GetForCurrentView();
    datatransfer.DataRequested += OnDataRequested;
}
// 设置 Charm 示例
void OnSettingsCommandsRequested(SettingsPane sender, SettingsPaneCommandsRequestedEventArgs args)
{
    var command = new SettingsCommand("about", "quot;, (handler) => 
    {
        // 打开一个关于页面或弹出对话框
    });
    args.Request.ApplicationCommands.Add(command);
}
// 共享 Charm 示例
void OnDataRequested(DataTransfer sender, DataRequestedEventArgs args)
{
    var request = args.Request;
    request.Data.Properties.Title = "分享我的应用";
    request.Data.SetText("快来看看这个超棒的应用！");
}

第四部分：进阶主题

• 文件访问: 使用 Windows.Storage 命名空间下的 API 来读取和写入文件、文件夹，注意应用沙盒机制,应用默认只能访问自己的安装目录和用户明确选择的文件。
• 异步编程: WinRT API 中的大部分耗时操作（如网络请求、文件读写）都是异步的，您需要使用 async 和 await 关键字来编写非阻塞的代码,防止界面卡死。
• 触控和手势: Windows.UI.Input 命名空间提供了处理点击、滑动、缩放等手势的 API,可以创建非常流畅的触控体验。
• 本地数据库: 可以使用 SQLite 或 SQL Server LocalDB 在应用本地存储结构化数据。

第五部分：发布与部署

1. 打包应用: 在 Visual Studio 中，右键点击项目 -> "存档"，这将生成一个 .appx 文件。

2. 创建开发者账户: 要将应用发布到 Windows 应用商店，您需要一个开发者账户（需要付费）。

3. 应用认证: 在提交到商店之前，您的应用必须通过 Microsoft 的认证流程，以确保其质量、性能和安全性。

4. 侧载安装: 如果您只想在几台设备上测试应用，而不通过商店，可以启用 开发人员模式，然后直接双击 .appx 文件进行安装。

学习资源总结

• 官方文档 (Archive.org): 许多微软官方文档网站已下线，但您可以在 Internet Archive Wayback Machine 上搜索 "Windows 8 Developer Center" 或 "Windows 8 SDK documentation" 找到旧版文档。
• MSDN Library (旧版): MSDN Library for Windows 8 仍然是查找 API 参考、示例代码和概念解释的最佳来源。
• 博客和社区:
  • MSDN Blogs: 搜索 "Windows 8 Developer"。
  • Stack Overflow: 搜索 windows-8 或 winrt
  • GitHub: 搜索 windows-8-store-app,可以找到大量开源项目供参考。
• 书籍:
  • 《Programming Windows 8 Apps with HTML, CSS, and JavaScript, 2nd Edition》 - 作者：Chris Sells
  • 《Windows 8 Apps with C# and XAML Unleashed》 - 作者：Petar Petrov