WPF用状态模式开发截图功能
目录
- 状态模式
- 基本原理
- 运行效果
状态模式
状态模式是设计模式中的一种行为设计模式，对很多人来说，这个模式平时可能用不到。但是如果你做游戏开发的话，我相信你应该对这个模式有一个很深刻的理解。状态模式在游戏中开发中还是比较常见的。状态模式将状态的行为封装在独立的状态类中，使得状态转换变得更加清晰和易于管理。这样的话，对象只负责状态的切换，不负责具体的行为。
比如射击类游戏：玩家模式是原地站立状态，当用户按下前进的时候，玩家的状态切换为前进状态，当按下后退的时候，状态切换为后退状态。当按下鼠标左键时，玩家进入射击状态。对于同一个玩家对象来说，不同的状态下，都是由不同的行为逻辑。这些逻辑，如果全部都在玩家这个对象类中实现的话，将会非常复杂。状态模式，就是用来解决这个问题的。
状态模式的主要组成部分包括：
（1）、上下文（Context）：维护一个具体状态的实例，这个实例定义了当前的状态。
（2）、状态接口（State）：定义了所有具体状态类的公共接口。
（3）、 具体状态类（Concrete States）：实现状态接口，并根据上下文的状态改变其行为。
下面用C#简单的写一个状态模式的代码，来实现上面的玩家类。
1、定义状态接口IPlayerState表示玩家状态，Handle用于处理不同状态下玩家的具体行为
public interface IPlayerState
{
void Handle(PlayerContext context);
}
2、定义具体状态类：默认站立状态类：DefaultState 、前进状态：MoveForwardState 、后退状态：MoveBackwardState 、射击状态：DesignState 、死亡状态：DeadState
public class DefaultState : IPlayerState
{
public void Handle(PlayerContext context)
{
Console.WriteLine("玩家处于默认站立状态.");
// 状态转换逻辑
}
}
public class MoveForwardState : IPlayerState
{
public void Handle(PlayerContext context)
{
Console.WriteLine("玩家正在前进....");
// 状态转换逻辑 这里可以实时渲染玩家位置
}
}
public class MoveBackwardState : IPlayerState
{
public void Handle(PlayerContext context)
{
Console.WriteLine("玩家正在后退...");
// 状态转换逻辑 这里可以实时渲染玩家位置
}
}
public class DesignState : IPlayerState
{
public void Handle(PlayerContext context)
{
Console.WriteLine("玩家正在射击...");
// 状态转换逻辑 这里可以判断玩家是否击中对方，更新对方血条和自己血条
}
}
public class DeadState : IPlayerState
{
public void Handle(PlayerContext context)
{
Console.WriteLine("玩家死亡...");
// 状态转换逻辑 这里可以对本局游戏进行玩家分数结算
}
}
从上面可以看到，不同的状态，玩家的逻辑被清晰的描述出来。这样的话，我们就不用在玩家类Player中，通过if-else切换状态，实现业务逻辑，结构也会非常清晰。
3、定义上下文类：上下文类中存储了玩家的当前状态，并且可以通过上下文切换玩家状态。这是状态类中最基本的元素，当然还可以包含其他的状态数据，比如玩家的实时坐标，玩家的血条信息等等。
public class PlayerContext
{
private IPlayerState _state;
public PlayerContext()
{
_state = new DefaultState(); // 初始状态为默认状态
}
public void SetState(IPlayerState state)
{
_state = state;
}
public void Request()
{
_state.Handle(this);
}
}
4、在对象中，切换状态，调用对应的状态类逻辑。当然我们只是在这里手动切换状态 ，实际开发中，我们一般是监听鼠标键盘事件或者鼠标事件之后切换玩家状态。
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
PlayerContext context = new PlayerContext();
// 初始状态为默认状态
context.Request();
// 切换到前进状态
context.SetState(new MoveForwardState());
context.Request();
// 切换到后编程客栈退状态
context.SetState(new MoveBackwardState());
context.Request();
// 切换到设计状态
context.SetState(new DesignState());
context.Request();
// 切换到死亡状态
context.SetState(new DeadState());
context.Request();
}
}
基本原理
介绍完状态模式的基本远离之后，接下来介绍截图功能的基本原理：通过捕获屏幕上的特定区域并将其保存为图像文件，在wpF中，我们可以使用System.Drawing命名空间中的类来实现这一功能。具体步骤如下：
1. 捕获屏幕区域：使用Graphics.CopyFromScreen方法从屏幕上复制指定区域的像素。
2. 保存图像：将捕获的像素数据保存为位图（Bitmap）格式。
3. 显示或处理图像：将位图转换为WPF可以处理的BitmapSource格式，以便在界面上显示或进一步处理。
我们先来看下如何保存图像：
public static System.Drawing.Bitmap Snapshot(int x, int y, int width, int height)
{
System.Drawing.Bitmap bitmap = new System.Drawing.Bitmap(width, height, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppArgb);
using (System.Drawing.Graphics graphics = System.Drawing.Graphics.FromImage(bitmap))
{
graphics.CopyFromScreen(x, y, 0, 0, new System.Drawing.Size(width, height), System.Drawing.CopyPixelOperation.SourceCopy);
}
return bitmap;
}
在截图过程中，我们使用了状态模式来管理截图过程中的不同状态。
当我们按下快捷键的时候， 处于默认状态，具体行为是：将一个WPF窗体背景设置为透明，宽高设置为和屏幕大小一致。
当我们按下鼠标左键的时候，处理开始截图状态（鼠标左键单击事件），具体行为是：记录截图的开始坐标，也就是截图矩形的左上角坐标。
当按下鼠标开始移动端时候，处于截图中状态（鼠标移动事件），具体行为是：不断记录截图的实时坐标，作为截图区域的右下角坐标，同时用户选中的区域，背景色要设置成亮色，可以清晰可见。
当放开鼠标的时候，处于截图结束状态（鼠标左键抬起事件），具体行为是：记录截图的终止坐标，也就是截图举行的右下角坐标。
当下鼠标移动的时候，处于移动中状态，已经选好的截图区域是可以移动的，具体行为是：记录鼠标移动 偏差，动态设置选中区域的背景色。
当然还有其他的状态类，就不一一描述了。
首先定义我们的状态类接口IScreentState ：表示截图状态类
public interface IScreentState
{
void ProcessState(StateContext context);
}
其次定义具体的状态实现类：StartState、SelectState、SelectingState、SelectedState、MoveState、MovingState、MovedState、EndState总共有8个状态了，这里我只实现了截图和移动功能，并没有实现拖拽功能，如果需要拖拽修改截图区域大小功能，大家可以自行实现。
public class StartState : IScreentState
{
public void ProcessState(StateContext context)
{
SnapShotWindow win = context._window;
win.clipRect.Background = new SolidColorBrush((Color)ColorConverter.ConvertFromString("#8000"));
win.Cursor = Cursors.Arrow;
win.leftPanel.Width = 0;
win.topPanel.Height = 0;
win.rightPanel.Width = 0;
win.bottomPanel.Height = 0;
}
}
public class SelectState : IScreentState
{
public void ProcessState(StateContext context)
{
context._startPoint = context._args.GetPosition(context._window);
}
}
public class SelectingState : IScreentState
{
public void ProcessState(StateContext context)
{
SnapShotWindow win = context._window;
win.clipRect.Background = Brushes.Transparent;
context._endPoint = context._args.GetPosition(win);
win.leftPanel.Width = context._startPoint.X;
win.topPanel.Height = context._startPoint.Y;
win.rightPanel.Width = win.ActualWidth - context._endPoint.X;
win.bottomPanel.Height = win.ActualHeight - context._endPoint.Y;
win.snapShotInfo.Text = context.GetText();
}
}
public class SelectedState : IScreentState
{
public void ProcessState(StateContext context)
{
context._endPoint = context._args.GetPosition(context._window);
}
}
public class MoveState : IScreentState
{
public void ProcessState(StateContext context)
{
SnapShotWindow win = context._window;
context._mouseDownPosition = context._args.GetPosition(win);
context._mouseDownMargin = new Thickness(win.leftPanel.ActualWidth, win.topPanel.ActualHeight, win.rightPanel.ActualWidth, win.bottomPanel.Height); ;
var relativePosition = context._args.GetPosition(win);
if (relativePosition.X >= 0 && relativePosition.X <= win.clipRect.ActualWidth &&
relativePosition.Y >= 0 && relativePosition.Y <= win.clipRect.ActualHeight)
{
context._allowMove = true;
win.Cursor = Cursors.SizeAll;
}
}
}
public class MovingState : IScreentState
{
public void ProcessState(StateContext context)
{
SnapShotWindow win = context._window;
win.Cursor = Cursors.SizeAll;
//todo 隐藏操作按钮
var pos = context._args.GetPosition(win); //拖拽后鼠标的位置
var dp = pos - context._mouseDownPosition; //鼠标移动的偏移量
Thickness newThickness = new Thickness(context._mouseDownMargin.Left + dp.X,
context._mouseDownMargin.Top + dp.Y,
context._mouseDownMargin.Right - dp.X,
context._mouseDownMargin.Bottom - dp.Y);
win.leftPanel.Width = newThickness.Left < 0 ? 0 : newThickness.Left;
win.topPanel.Height = newThickness.Top < 0 ? 0 : newThickness.Top;
win.rightPanel.Width = newThickness.Right < 0 ? 0 : newThickness.Right;
win.bottomPanel.Height = newThickness.Bottom < 0 ? 0 : newThickness.Bottom;
win.snapShotInfo.Text = context.GetText();
}
}
public class MovedState : IScreentState
{
public void ProcejavascriptssState(StateContext context)
{
//todo 显示操作按钮
}
}
public class EndState : IScreentState
{
public void ProcessState(StateContext context)
{
}
}
最后是状态上下文类：
public class StateContext
{
public IScreentState _currentState;
public SnapShotWindow _window;
public MouseEventArgs _args;
//javascript框选开始坐标
public Point _startPoint;
//框选结束坐标
public Point _endPoint;
//目前状态
public ScreenState _state;
//开始拖拽时,鼠标按下的位置
public Point _mouseDownPosition;
//开始拖拽时,鼠标按下控件的Margin
public Thickness _mouseDownMargin;
public bool _allowMove = false;
private readonly IScreentState _startState;
private readonly IScreentState _selectState;
private readonly IScreentState _selectingState;
private readonly IScreentState _selectedState;
private readonly IScreentState _moveState;
private readonly IScreentState _movingState;
private readonly IScreentState _movedState;
private readonly IScreentState _endState;
public StateContext(SnapShotWindow window)
{
_window = window;
_startState = new StartState();
_selectState = new SelectState();
_selectingState = new SelectingState();
_selectedState = new SelectedState();
_moveState = new MoveState();
_movingState = new MovingState();
_movedState = new MovedState();
_endState = new EndState();
_state = ScreenState.Start;
_currentState = _startState;
SetNewState(_state);
}
public void SetNewState(ScreenState state)
{
_state = state;
swJPOEqitch (state)
{
case ScreenState.Start:
_currentState = _startState;
break;
case ScreenState.Select:
_currentState = _selectState;
break;
case ScreenState.Selecting:
_currentState = _selectingState;
break;
case ScreenState.Selected:
_currentState = _selectedState;
break;
case ScreenState.Move:
_currentState = _moveState;
break;
case ScreenState.Moving:
_currentState = _movingState;
break;
case ScreenState.Moved:
_currentState = _movedState;
break;
case ScreenState.End:
_currentState = _endState;
break;
}
_currentState.ProcessState(this);
}
public void SetNewState(ScreenState state, MouseEventArgs args)
{
_args = args;
var point = args.GetPosition(_window);
SetNewState(state);
}
public string GetTe编程客栈xt(double offsetX = 0, double offsetY = 0)
{
Point leftTop = _window.clipRect.PointToScreen(new Point(0, 0));
Point rightBottom = _window.clipRect.PointToScreen(new Point(_window.clipRect.ActualWidth, _window.clipRect.ActualHeight));
double width = Math.Round(Math.Abs(rightBottom.X - leftTop.X) + offsetX);
double height = Math.Round(Math.Abs(rightBottom.Y - leftTop.Y) + offsetY);
return $"{leftTop} {width}{height}";
}
public bool IsInClipRect(Point point)
{
var relativePosition = point;
if (relativePosition.X >= 0 && relativePosition.X <= _window.clipRect.ActualWidth &&
relativePosition.Y >= 0 && relativePosition.Y <= _window.clipRect.ActualHeight)
{
return true;
}
return false;
}
}
两外XAML主界面的布局，就不给大家贴出来，源代码已经上传到github：https://github.com/caoruipeng123/ScreenApp
运行效果
接下来看下实际的运行效果：进入截图页面之后，单击鼠标坐标开始框选截图区域，双击鼠标左键，可以结束截图，并且图片会设置到操作系统的粘贴板上，你可以把图片粘贴到任何位置。
到此这篇关于WPF用状态模式开发截图功能的文章就介绍到这了,更多相关WPF截图内容请搜索编程客栈(www.devze.com)以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程客栈(www.devze.com)！
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