• CLR屬性的主要特征

1. 封裝性：

   • 隱藏字段的實現細節

   • 提供對字段的受控訪問

2. 訪問控制：

   • 可單獨設置get/set訪問器的可見性

   • 可創建只讀或只寫屬性

3. 計算屬性：

   • 可以在getter中執行計算邏輯

   • 不需要直接對應一個字段

4. 驗證邏輯：

   • 可以在setter中添加值驗證

   • 可以拋出異常拒絕無效值

5. 通知機制：

   • 可以手動實現屬性變更通知(如INotifyPropertyChanged)

6. 線程安全：

   • 可以添加線程同步邏輯

CLR屬性的實現原理

基本實現

CLR屬性本質上是編譯器生成的"語法糖"，編譯后會轉換為方法調用：

// 源代碼
public class Person
{private string _name;public string Name{get { return _name; }set { _name = value; }}
}// 編譯后相當于
public class Person
{private string _name;public string get_Name(){return this._name;}public void set_Name(string value){this._name = value;}
}

自動實現屬性

C# 3.0引入的自動屬性進一步簡化了語法：

public string Name { get; set; }

編譯器會自動生成一個隱藏的私有字段(通常以<Name>k__BackingField命名)和對應的get/set方法。

屬性元數據

在IL(中間語言)層面，屬性是通過以下元數據表示的：

1. Property表：記錄屬性名稱、類型和訪問器方法

2. Method表：存儲get/set方法實現

3. Field表：對于自動屬性，存儲編譯器生成的私有字段

屬性訪問性能

屬性訪問的性能與方法調用相當，因為：

1. 簡單屬性(get;set;)通常會被JIT內聯優化

2. 復雜屬性(包含邏輯的)與方法調用開銷相同

3. 虛屬性(virtual)會有額外的虛方法調用開銷

與依賴屬性的比較

特性	CLR屬性	依賴屬性
存儲	直接存儲在對象中	存儲在DependencyObject的全局字典中
綁定支持	需實現INotifyPropertyChanged	原生支持
動畫支持	不支持	原生支持
默認值	需在構造函數設置	可通過元數據指定
繼承	不支持	支持屬性值繼承
內存占用	每個實例都有存儲	只有修改過的值才占用內存
適用場景	普通業務對象	WPF/Silverlight/UWP控件

CLR屬性的高級用法

1. 索引器：

public string this[int index] { get { /*...*/ } set { /*...*/ } }

1. 表達式體屬性(C# 6+)：

public string FullName => $"{FirstName} {LastName}";

1. 初始化器(C# 6+)：

public string Name { get; set; } = "Anonymous";

1. 只讀自動屬性(C# 6+)：

public string Id { get; } = Guid.NewGuid().ToString();

CLR屬性是C#面向對象編程的基礎設施，提供了字段訪問的抽象層，既能保持簡潔的語法，又能提供靈活的控制邏輯。

• 依賴屬性與附加屬性

依賴屬性(Dependency Property)

實現原理

依賴屬性是WPF/Silverlight/UWP等XAML技術中的核心概念，它擴展了傳統的CLR屬性，提供了更豐富的功能：

1. 屬性值繼承：子元素可以繼承父元素的屬性值

2. 數據綁定支持：可以直接作為數據綁定的目標

3. 動畫支持：可以被動畫系統直接操作

4. 樣式支持：可以通過樣式設置

5. 元數據支持：可以指定默認值、驗證回調等

6. 值優先級系統：多個值源按照優先級決定最終值

實現依賴屬性的關鍵是通過DependencyProperty類和DependencyObject基類：

public class MyControl : DependencyObject
{// 注冊依賴屬性public static readonly DependencyProperty MyPropertyProperty = DependencyProperty.Register("MyProperty",                     // 屬性名稱typeof(string),                  // 屬性類型typeof(MyControl),               // 擁有者類型new PropertyMetadata("默認值"));  // 元數據// CLR包裝器public string MyProperty{get { return (string)GetValue(MyPropertyProperty); }set { SetValue(MyPropertyProperty, value); }}
}

應用場景

1. 自定義控件開發：為自定義控件添加可綁定、可樣式化的屬性

2. 數據綁定：作為數據綁定的目標屬性

3. 動畫：創建可動畫化的屬性

4. 模板綁定：在控件模板中使用TemplateBinding

5. 樣式設置：通過樣式設置多個控件的屬性值

附加屬性(Attached Property)

實現原理

附加屬性是一種特殊的依賴屬性，它允許一個類為其他類定義屬性，常用于布局系統和服務模式：

public class GridHelper
{// 注冊附加屬性public static readonly DependencyProperty RowCountProperty =DependencyProperty.RegisterAttached("RowCount",                     // 屬性名稱typeof(int),                     // 屬性類型typeof(GridHelper),              // 擁有者類型new PropertyMetadata(1, OnRowCountChanged)); // 元數據// Get訪問器（必須為public static）public static int GetRowCount(DependencyObject obj){return (int)obj.GetValue(RowCountProperty);}// Set訪問器（必須為public static）public static void SetRowCount(DependencyObject obj, int value){obj.SetValue(RowCountProperty, value);}// 屬性變更回調private static void OnRowCountChanged(DependencyObject d, DependencyPropertyChangedEventArgs e){if (d is Grid grid){// 當RowCount變化時，調整Grid的行定義grid.RowDefinitions.Clear();for (int i = 0; i < (int)e.NewValue; i++){grid.RowDefinitions.Add(new RowDefinition());}}}
}

應用場景

1. 布局系統：如Grid.Row、Grid.Column等

2. 服務模式：如ToolTipService.ToolTip、ScrollViewer.IsScrollable等

3. 行為擴展：為現有控件添加額外功能

4. 自定義布局面板：創建自己的布局容器時定義布局屬性

兩者比較

特性	依賴屬性	附加屬性
定義方式	在定義類中使用	在任何類中定義，可附加到其他對象
注冊方法	Register	RegisterAttached
訪問器	實例屬性	靜態方法
典型用途	為類定義標準屬性	為其他類擴展屬性

高級主題

1. 屬性值優先級：本地值 > 動畫 > 本地樣式 > 觸發器 > 隱式樣式 > 樣式觸發器 > 模板觸發器 > 樣式Setter > 默認值

2. 屬性變更回調：通過PropertyMetadata指定屬性變化時的處理邏輯

3. 驗證回調：通過ValidateValueCallback進行值驗證

4. 強制回調：通過CoerceValueCallback強制屬性值在特定范圍內

依賴屬性和附加屬性是WPF等XAML技術的核心機制，理解它們的原理和用法對于開發復雜的XAML應用程序至關重要。