Silverlight數學引擎（15）——數據存取

這幾天年終績效考核，瑣事比較多所以更新得沒有以前快了，絕對不是因為網上說的什么微軟關閉Silverlight網站的影響啦，就算微軟說現在馬上拋棄SL，我也要把這個游戲寫完，對於那些一邊玩着Windows系統，一邊大罵.net framework是微軟的骷髏的人我一般也沒有什么可說的。

說到游戲，數據存取這個功能是必須的，不管是游戲設置還是狀態什么的，都是可以存成數據文件，然后可以從文件加載。本節就來實現將我們畫的圖形存成Xml文件，然后可以從Xml文件中加載圖形，也只有這樣，我們的過關游戲才能實現。

要實現數據保存就要現有文件的內容格式，對於我們的坐標系上各個圖形元素而言，就是要把他們按照依賴順序寫到Xml中，這樣才能保存加載的時候才能不出意外，因此需要做的事情有以下幾點：

  1.一個坐標系中的每個圖形都必須有唯一的ID或者Name

 2.必須按照圖形被添加到坐標系的順序保存。

 3.必須記錄每個圖形的上層依賴（比如線AB依賴於點A和點B）

 4.圖形的屬性也需要保存（例如交點索引Index以及樣式等）

 綜合以上，我們可以給出一個Xml文件格式：

<?xml version="1.0" encoding="utf-16"?>
<CS>
    <Shapes>
        <FreePoint Name="A" Style="00,11,1.00,1.00,False" P="1.00,2.00"/>
        <FreePoint Name="B" Style="00,11,1.00,1.00,False" P="-2.00,3.00"/>
        <FreePoint Name="C" Style="00,11,1.00,1.00,False" P="0.00,0.00"/>
        <LineShape Name="AB" Style="08,00,4.00,1.00,False" D="A,B"/>
        <LineShape Name="BC" Style="08,00,4.00,1.00,False" D="B,C"/>
        <LineShape Name="CA" Style="08,00,4.00,1.00,False" D="C,A"/>
        <CircleShape Name="OA" Style="00,02,0.50,1.00,True" D="A,A,B"/>
        <CircleShape Name="OB" Style="00,02,0.50,1.00,True" D="B,A,B"/>
        <IntersectionPointOfCircles Name="D" Style="00,08,0.50,1.00,True" D="OA,OB" I="1"/>
        <IntersectionPointOfCircles Name="E" Style="00,08,0.50,1.00,True" D="OA,OB" I="2"/>
        <LineShape Name="DE" Style="08,00,0.50,1.00,True" D="D,E"/>
        <CircleShape Name="OB1" Style="00,02,0.50,1.00,True" D="B,B,C"/>
        <CircleShape Name="OC" Style="00,02,0.50,1.00,True" D="C,B,C"/>
        <IntersectionPointOfCircles Name="F" Style="00,08,0.50,1.00,True" D="OB1,OC" I="1"/>
        <IntersectionPointOfCircles Name="G" Style="00,08,0.50,1.00,True" D="OB1,OC" I="2"/>
        <LineShape Name="FG" Style="08,00,0.50,1.00,True" D="F,G"/>
        <IntersectionPointOfLines Name="H" Style="00,08,1.00,1.00,False" D="DE,FG"/>
        <LineShape Name="HA" Style="08,00,0.50,1.00,True" D="H,A"/>
        <CircleShape Name="OH" Style="00,02,2.00,1.00,False" D="H,H,A"/>
    </Shapes>
</CS>

Xml的好處是有目共睹的，看到上面的Xml格式，你是否對數據保存的功能實現胸有成竹了呢？當然，你可以已經發現了還有些細節工作需要做的：

第一，我們要格式化樣式：

        public static string GetStyleString(Shape shape)
        {
            var result = string.Format("{0},{1},{2},{3},{4}",
                                       BrushPicker.GetBrushId(shape.Stroke as SolidColorBrush).ToString("00"),
                                       BrushPicker.GetBrushId(shape.Fill as SolidColorBrush).ToString("00"),
                                       shape.StrokeThickness.ToString("0.00"),
                                       shape.Opacity.ToString("0.00"),
                                       shape.StrokeDashArray.Count > 0);
            return result;
        }

第二我們要添加圖形的上層依賴列表（Parents）：

        public List<ICoordinate> Parents { get; set; }
        public void RegisterDependencies(params ICoordinate[] parents)
        {
            if (Parents == null)
                Parents = new List<ICoordinate>();
            foreach (var parent in parents)
            {
                Parents.Add(parent);
                if (parent.Children == null)
                    parent.Children = new List<ICoordinate>();
                parent.Children.Add(this);
            }
        }

第三我們要在ICoordinate中添加新的接口WriteXml和ReadXml，這兩個方法的功能恰好相反，因此放在一起實現比較直觀，例如FreePoint中時這樣實現的這兩個方法的：

        public override void WriteXml(XmlWriter writer)
        {
            base.WriteXml(writer);
            writer.WriteAttributeString("P", Center.X.ToString("0.00") + "," + Center.Y.ToString("0.00"));
        }

        public override void ReadXml(XElement element)
        {
            base.ReadXml(element);
            var ps = element.ReadString("P").Split(',');
            Center.SetPosition(double.Parse(ps[0]), double.Parse(ps[1]));
        }

OK，這些工作完成后，數據保存就十分簡單了，如果你對XML文件比較熟悉的話：

        private static void Write(CoordinateSystem cs, XmlWriter writer)
        {
            if (cs.Shapes.Count == 0)
                return;

            writer.WriteStartElement("CS");
            writer.WriteStartElement("Shapes");
            foreach (var shape in cs.Shapes)
            {
                writer.WriteStartElement(shape.GetType().Name);
                writer.WriteAttributeString("Name", shape.Name);
                writer.WriteAttributeString("Style", ShapeStyleEditor.GetStyleString(shape.Shape));
                if (shape.Parents != null)
                    writer.WriteAttributeString("D", shape.Parents.Select(d => d.Name).ToListString(","));
                shape.WriteXml(writer);
                writer.WriteEndElement();
            }
            writer.WriteEndElement(); //Shapes
            writer.WriteEndElement(); //CS
        }

數據保存成XML看來比較簡單，反過來解析就不那么容易了，在此我們需要用到反射機制，而反射的實例創建是調用默認的無參構造函數創建的，如：

var shape = (ICoordinate) Activator.CreateInstance(typeof(FreePoint));

但是我們定義的所有圖形都是嚴格按照依賴創建的，也就是說沒有無參的構造函數，如果直接使用我們現有的方法把Xml解析成Shapes，只能使用無窮的if else if else了，這無疑是非常不雅的，為了實現高度自治，我們還是為每個Shape類實現無參的構造函數吧，有點麻煩，但是長痛不如短痛。

首先為了能夠在構造函數中使用Xml節點等一些信息，我們需要定義一個靜態的類ShapeSerializer：

    public static class ShapeSerializer
    {
        private static CoordinateSystem CS { get; set; }
        private static XElement XmlNode { get; set; }
        public static int Index { get { return (int)XmlNode.ReadDouble("I"); } }
        public static double Ratio { get { return XmlNode.ReadDouble("R"); } }
        public static string Style { get { return XmlNode.ReadString("Style"); } }
        public static List<ICoordinate> Parents { get; private set; }
}

這樣就能方便的實現無參構造函數了，拿LineShape舉例吧：

    public sealed class LineShape : CoordinateBase
    {
        public LineShape()
            : this(ShapeSerializer.Parents[0] as PointShape, ShapeSerializer.Parents[1] as PointShape) { }

        public LineShape(PointShape p1, PointShape p2)
        {
            Line = new LogicalLine(p1.Center, p2.Center);
            P1 = p1;
            P2 = p2;
            RegisterDependencies(p1, p2);
        }
}

我們把完整的解析代碼頁放在ShapeSerializer類中，如下：

        public static void Parse(string xml, CoordinateSystem cs)
        {
            try
            {
                CS = cs;
                CS.Children.Clear();
                var element = XElement.Parse(xml);
                var figuresNode = element.Element("Shapes");
                var types = ReflectorUtils.DiscoverTypes<CoordinateBase>();
                if (figuresNode != null)
                {
                    foreach (var figureNode in figuresNode.Elements())
                    {
                        var type = types.FirstOrDefault(t => t.Name == figureNode.Name);
                        if (type == null)
                            throw new Exception("Type not found:" + figureNode.Name);
                        XmlNode = figureNode;
                        Parents = GetParents();
                        var shape = (ICoordinate) Activator.CreateInstance(type);
                        shape.Name = figureNode.ReadString("Name");
                        shape.CS = CS;
                        shape.ReadXml(XmlNode);
                        ShapeStyleEditor.ApplyStyle(shape.Shape, Style);
                    }
                }
                cs.Shapes.OfType<IMovable>().ToList().ForEach(m => m.Move(((ICoordinate) m).Center));
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show(ex.ToString());
            }
        }

這樣，整個保存和解析的功能就完成了，如何測試呢？對了，我們不是有了右鍵菜單嗎，我們再加兩個菜單選項【復制】和【粘貼】，分別實現將內容保存到剪貼板和從剪貼板加載圖形，這樣就能很好地測試了，而且還省去了打開和保存文件那么麻煩。

運行效果如圖：

【源代碼和演示地址】

 http://www.diyuexi.com/webpages/query/ShareRes.aspx

 大功告成，算是完成了里程碑的一頁！前面講到，我的一個目的就是做一個幾何作圖的過關游戲，根據過關的等級顯示不同的技能，比如初始技能只有【筆】、【尺】、【規】，當你過了用這些初始竟能畫平行線這一關，就會多一個技能【平行線】，所以以后就可以更方便地去畫平行線了，下節我們就來看看如何實現【平行線】這類組合技能的實現！