C# のコードでデータ バインディング (4)

C# のコードでデータ バインディング (1) の中で Binding Source の条件について書きましたが、
INotifyPropertyChanged でも DependencyObject でもないオブジェクトの場合は少し難解な動作をします。
というのも、プロパティ変更通知ができないはずのオブジェクトに対して、
内部で PropertyDescriptor を経由して双方向のバインディングができるように試みるためです。

POCO である Person0 クラスを利用したコードを以下に示します。

using System;
using System.ComponentModel;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
namespace BindingConsole
{
class Program
{
[STAThread]
static void Main(string[] args)
{
// Binding Source (Any object).
var person = new Person0 { Id = 123, Name = "Taro" };
// Binding Target (DependencyObject).
var textBox = new TextBox { Text = "Default" };
Console.WriteLine(textBox.Text); // Default
// Binds target to source.
var binding = new Binding(nameof(person.Name)) { Source = person, UpdateSourceTrigger = UpdateSourceTrigger.PropertyChanged };
textBox.SetBinding(TextBox.TextProperty, binding);
Console.WriteLine(textBox.Text); // Taro
// Changes source value.
// Notification does not work in usual property setting.
//person.Name = "Jiro";
var properties = TypeDescriptor.GetProperties(person);
properties[nameof(person.Name)].SetValue(person, "Jiro");
Console.WriteLine(textBox.Text); // Jiro
// Changes target value.
textBox.Text = "Saburo";
Console.WriteLine(person.Name); // Saburo
}
}
}
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Binding Source 側を変更しようとするとき、通常の

person.Name = "Jiro";

というコードでは変更は通知されません。
変更を通知するには PropertyDescriptor.SetValue メソッドを使います。
なお、変更時のイベントハンドラーを登録するには PropertyDescriptor.AddValueChanged メソッドを使います。

Binding オブジェクトの内部では OneTime バインディングの場合を除き、
PropertyDescriptor.SetValue メソッドおよび PropertyDescriptor.AddValueChanged メソッドを利用して、
プロパティ変更通知を試みます。

このように、オブジェクトへの操作は PropertyDescriptor を経由しなければならなくなるため、
WPF などのアプリケーションでこの方法でコードを書くのは大変です。
また、アプリケーションのコードで person への参照を削除しても、
PropertyDescriptor の中で person への参照を持ち続けるため、メモリリークの原因となるようです。
したがって、Binding Source として使うオブジェクトには INotifyPropertyChanged インターフェイスを実装させるのがよいでしょう。

補足として、PropertyDescriptor の挙動を確認するためのコードを以下に示します。

using System;
using System.ComponentModel;
namespace BindingConsole
{
class Program
{
[STAThread]
static void Main(string[] args)
{
var person = new Person0 { Id = 123, Name = "Taro" };
var properties = TypeDescriptor.GetProperties(person);
var nameProp = properties[nameof(person.Name)];
nameProp.AddValueChanged(person, (o, e) => Console.WriteLine(person.Name));
nameProp.SetValue(person, "Jiro"); // 出力: Jiro
}
}
}
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前回: C# のコードでデータ バインディング (3)

作成したサンプル
BindingConsole (GitHub)
PocoBindingWpf (GitHub)

バージョン情報
C# 6.0
.NET Framework 4.5

参照
【WPF】変更通知をサポートしないCLRプロパティの変更通知
【WPF】PropertyDescriptorを取得 / 利用する。

プロパティ変更をタイマーで同期して通知する

C# のコードでデータ バインディング (1) で書いた通り、
Binding Source は INotifyPropertyChanged か DependencyObject でなければ
プロパティ変更通知ができないため、永続的に値が反映される OneWay バインディングはできません。

そこで、プロパティ変更通知機能を持たない既存のオブジェクトをタイマーで監視して
プロパティ変更通知を発生させる DynamicSyncProxy<T> クラスというのを作ってみました。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Dynamic;
using System.Linq;
using System.Reflection;
using System.Threading;
namespace DynamicBindingWpf
{
public static class DynamicSyncProxy
{
public static DynamicSyncProxy<T> ToDynamicSyncProxy<T>(this T target, int intervalInMilliseconds = 1000) =>
new DynamicSyncProxy<T>(target, intervalInMilliseconds);
public static bool IsIndexer(this PropertyInfo property) =>
property.Name == "Item" && property.GetIndexParameters().Length > 0;
}
public class DynamicSyncProxy<T> : DynamicObject, INotifyPropertyChanged
{
T Target;
Dictionary<string, PropertyInfo> Properties;
Dictionary<string, object> PropertyValuesCache;
Timer SyncTimer;
public DynamicSyncProxy(T target, int intervalInMilliseconds = 1000)
{
Target = target;
Properties = Target.GetType().GetProperties()
.Where(p => !p.IsIndexer())
.ToDictionary(p => p.Name);
PropertyValuesCache = Properties.Values
.ToDictionary(p => p.Name, p => p.GetValue(Target));
SyncTimer = new Timer(o => SyncPropertyValues(), null, intervalInMilliseconds, intervalInMilliseconds);
}
public T GetTargetObject() => Target;
#region DynamicObject
public override IEnumerable<string> GetDynamicMemberNames()
{
return Properties.Keys;
}
public override bool TryGetMember(GetMemberBinder binder, out object result)
{
result = Properties[binder.Name].GetValue(Target);
return true;
}
public override bool TrySetMember(SetMemberBinder binder, object value)
{
Properties[binder.Name].SetValue(Target, value);
return true;
}
#endregion
#region INotifyPropertyChanged
public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;
public void NotifyPropertyChanged(string propertyName) =>
PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
#endregion
#region Sync
void SyncPropertyValues()
{
foreach (var name in Properties.Keys)
SyncPropertyValue(name);
}
void SyncPropertyValue(string propertyName)
{
var oldValue = PropertyValuesCache[propertyName];
var newValue = Properties[propertyName].GetValue(Target);
if (Equals(oldValue, newValue)) return;
PropertyValuesCache[propertyName] = newValue;
NotifyPropertyChanged(propertyName);
}
#endregion
}
}
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DynamicObject クラスを継承し、既存のオブジェクトを内部に持ちます。
そのオブジェクトのプロパティへのアクセスを透過するプロキシとして機能します。

さて、プロパティ変更通知機能を持たない TextModel クラスを用意して、
DynamicSyncProxy<T> を介してデータ バインディングを設定します (dynamic 型として扱います)。

using System;
namespace DynamicBindingWpf
{
public class AppModel
{
public dynamic TextModel { get; } = new TextModel().ToDynamicSyncProxy(300);
}
public class TextModel
{
string _Input;
public string Input
{
get { return _Input; }
set
{
_Input = value;
Output = _Input?.ToUpper();
}
}
public string Output { get; private set; }
}
}
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<Window x:Class="DynamicBindingWpf.MainWindow"
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
xmlns:local="clr-namespace:DynamicBindingWpf"
Title="Dynamic Binding" Height="400" Width="600" FontSize="36">
<Window.DataContext>
<local:AppModel/>
</Window.DataContext>
<Grid>
<Grid.RowDefinitions>
<RowDefinition/>
<RowDefinition/>
</Grid.RowDefinitions>
<TextBox Text="{Binding TextModel.Input, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}" TextWrapping="Wrap"/>
<TextBlock Text="{Binding TextModel.Output}" TextWrapping="Wrap" Grid.Row="1"/>
</Grid>
</Window>
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この例では 0.3 秒ごとに値が同期されます。

DynamicBinding

 

前回: ExpandoObject を使ったデータ バインディング
次回: XAML マークアップ拡張を自作する

作成したサンプル
DynamicBindingWpf (GitHub)

バージョン情報
C# 6.0
.NET Framework 4.5

参照
データ バインディングの概要
C# のコードでデータ バインディング (1)

ExpandoObject を使ったデータ バインディング

C# のコードでデータ バインディング (1) では、
INotifyPropertyChanged インターフェイスを実装した Person1 クラスに
プロパティを定義してデータ バインディングを構成しました。

ところで、dynamic 型として扱うことで実行時に任意のプロパティを追加できる ExpandoObject クラスというものがあり、
しかも INotifyPropertyChanged インターフェイスを実装しています。
したがって ExpandoObject クラスを使えば、
プロパティを事前に定義しなくてもデータ バインディングができるようになります。

次のコードは、C# のコードでデータ バインディング (1) の TwoWay バインディングのコードを少し書き換えて、
ExpandoObject クラスを使うようにしたものです。
Person1 クラスを使ったときと同様にデータ バインディングが動作します。

using System;
using System.Dynamic;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
namespace BindingConsole
{
class Program
{
[STAThread]
static void Main(string[] args)
{
// Binding Source.
dynamic person = new ExpandoObject();
person.Id = 123;
person.Name = "Taro";
// Binding Target must be FrameworkElement.
var textBox = new TextBox { Text = "Default" };
Console.WriteLine(textBox.Text); // Default
// Binds target to source.
var binding = new Binding(nameof(person.Name)) { Source = person, UpdateSourceTrigger = UpdateSourceTrigger.PropertyChanged };
textBox.SetBinding(TextBox.TextProperty, binding);
Console.WriteLine(textBox.Text); // Taro
// Changes source value.
person.Name = "Jiro";
Console.WriteLine(textBox.Text); // Jiro
// Changes target value.
textBox.Text = "Saburo";
Console.WriteLine(person.Name); // Saburo
}
}
}
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さて、ExpandoObject は、XAML で DataContext に設定した場合でもプロパティにアクセスできます。
次に示す XAML では、空の ExpandoObject オブジェクトに対して、
UI コントロールから Input プロパティと Output プロパティに直接バインドしています。

<Window
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
xmlns:local="clr-namespace:ExpandoBindingWpf"
xmlns:Dynamic="clr-namespace:System.Dynamic;assembly=System.Core"
x:Class="ExpandoBindingWpf.MainWindow"
Title="Expando Binding" Height="400" Width="600" FontSize="36">
<Window.DataContext>
<Dynamic:ExpandoObject/>
</Window.DataContext>
<Grid>
<Grid.RowDefinitions>
<RowDefinition/>
<RowDefinition/>
</Grid.RowDefinitions>
<TextBox Text="{Binding Input, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}" TextWrapping="Wrap"/>
<TextBlock Text="{Binding Output}" TextWrapping="Wrap" Grid.Row="1"/>
</Grid>
</Window>
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using System;
using System.ComponentModel;
using System.Windows;
namespace ExpandoBindingWpf
{
public partial class MainWindow : Window
{
public MainWindow()
{
InitializeComponent();
dynamic model = DataContext;
((INotifyPropertyChanged)model).PropertyChanged += (o, e) =>
{
if (e.PropertyName == "Input")
model.Output = model.Input?.ToUpper();
};
}
}
}
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コード側で、Input を大文字に変換して Output に反映させています。

ExpandoBinding

 

前回: C# のコードでデータ バインディング (3)
次回: プロパティ変更をタイマーで同期して通知する

作成したサンプル
BindingConsole (GitHub)
ExpandoBindingWpf (GitHub)

バージョン情報
C# 6.0
.NET Framework 4.5

参照
データ バインディングの概要
C# のコードでデータ バインディング (1)

C# のコードでデータ バインディング (3)

前回の C# のコードでデータ バインディング (2) では、インデクサーの変更通知について説明しました。
今回は、コレクションのデータ バインディングについてです。

コレクションのデータ バインディングをするには、
まず当然の条件として Binding Source がコレクションであることが必要です。
これがさらに INotifyCollectionChanged インターフェイスを実装していると、
コレクション内のアイテムの増減や変更を通知することができ、永続的な OneWay バインディングができます。
INotifyCollectionChanged インターフェイスを実装していない場合は OneTime バインディングとなります。

.NET Framework には、INotifyCollectionChanged インターフェイスを実装したコレクションとして
ObservableCollection<T> クラスが用意されています。
通常はこの ObservableCollection<T> を使えば十分でしょう。

また、プロパティのときの Binding クラスに相当する機能 (Source と Target をつなぐ役割) は、
たいていは ItemsControl などのコレクションを扱うコントロールに組み込まれています。

次のコードで、ItemsControl と ObservableCollection<T> を使った
データ バインディングの動作を確認できます。

using System;
using System.Collections.ObjectModel;
using System.Windows.Controls;
namespace BindingConsole
{
class Program
{
[STAThread]
static void Main(string[] args)
{
var taro = new Person1 { Id = 123, Name = "Taro" };
var jiro = new Person1 { Id = 234, Name = "Jiro" };
// Binding Source (collection).
var people = new ObservableCollection<Person1> { taro };
// Binding Target.
var itemsControl = new ItemsControl();
Console.WriteLine(itemsControl.Items.Count); // 0
// MEMO: Binding Source のオブジェクト自体が変更されないのであれば、
// ItemsSource プロパティのデータ バインディングは必須ではありません。
// したがって、ここでは ItemsSource プロパティに直接代入しています。
itemsControl.ItemsSource = people;
Console.WriteLine(itemsControl.Items.Count); // 1
// Changes source collection.
people.Add(jiro);
Console.WriteLine(itemsControl.Items.Count); // 2
people.RemoveAt(0);
Console.WriteLine(itemsControl.Items.Count); // 1
// MEMO: ItemsSource に値を設定している場合、Items を直接変更しようとすると例外が発生します。
//itemsControl.Items.Add(jiro);
}
}
}
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ItemsControl.ItemsSource プロパティに Binding Source を設定するだけです。
ItemsControl.Items プロパティは ItemsSource に設定されたコレクションのビューとして機能するもので、
UI はこの Items プロパティの状態を元に構築されます。
Items プロパティを通して、フィルターやソートなどを設定できます。

 

前回: C# のコードでデータ バインディング (2)
次回: ExpandoObject を使ったデータ バインディング

作成したサンプル
BindingConsole (GitHub)

バージョン情報
C# 6.0
.NET Framework 4.5

参照
データ バインディングの概要

C# のコードでデータ バインディング (2)

前回の C# のコードでデータ バインディング (1) では、
プロパティの変更通知を利用したデータ バインディングのコードを示しました。
今回は、インデクサーの変更通知について説明します (使う機会は少ないかもしれませんが)。

インデクサーの場合は、PropertyChangedEventArgs の PropertyName に渡す値として
Binding.IndexerName という定数が定義されており、その値は "Item[]" です。
インデックスの値に関係なくこの値を利用することになるため、
どのインデックスに対して値が変更されたのかを通知することはできません。

今回は、PersonMap というクラスの内部に Dictionary<int, string> を持たせ、
それにアクセスするためにインデクサーを定義しています。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Windows.Data;
namespace BindingConsole
{
public class PersonMap : INotifyPropertyChanged
{
Dictionary<int, string> People = new Dictionary<int, string>();
public string this[int id]
{
get { return People[id]; }
set
{
if (People.ContainsKey(id) && People[id] == value) return;
People[id] = value;
NotifyPropertyChanged(Binding.IndexerName);
}
}
public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;
public void NotifyPropertyChanged([CallerMemberName]string propertyName = "") =>
PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
}
}
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using System;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
namespace BindingConsole
{
class Program
{
[STAThread]
static void Main(string[] args)
{
// Binding Source with indexer.
var map = new PersonMap { [123] = "Taro" };
// Binding Target must be FrameworkElement.
var textBox = new TextBox { Text = "Default" };
Console.WriteLine(textBox.Text); // Default
// Binds target to source.
var binding = new Binding("[123]") { Source = map, UpdateSourceTrigger = UpdateSourceTrigger.PropertyChanged };
textBox.SetBinding(TextBox.TextProperty, binding);
Console.WriteLine(textBox.Text); // Taro
// Changes source value.
map[123] = "Jiro";
Console.WriteLine(textBox.Text); // Jiro
// Changes target value.
textBox.Text = "Saburo";
Console.WriteLine(map[123]); // Saburo
}
}
}
view raw Program.cs hosted with ❤ by GitHub

Main メソッドでは、前回の TwoWay バインディングのコードを少し書き換えています。
これで双方向に値が同期されていることが確認できます。

 

前回: C# のコードでデータ バインディング (1)
次回: C# のコードでデータ バインディング (3)

作成したサンプル
BindingConsole (GitHub)

バージョン情報
C# 6.0
.NET Framework 4.5

参照
データ バインディングの概要