简介

在C#中提起控件绑定数据，大部分人首先想到的是WPF，其实Winform也支持控件和数据的绑定。

Winform中的数据绑定按控件类型可以分为以下几种：

简单控件绑定
列表控件绑定
表格控件绑定

绑定基类

绑定数据类必须实现INotifyPropertyChanged接口，否则数据类属性的变更无法实时刷新到界面，但可以从界面刷新到类。
为了方便，我们设计一个绑定基类：

/// <summary>
/// 数据绑定基类
/// </summary>
public abstract class BindableBase : INotifyPropertyChanged
{
    public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;
    protected bool SetProperty<T>(ref T field, T newValue, [CallerMemberName] string propertyName = null)
    {
        if (!EqualityComparer<T>.Default.Equals(field, newValue))
        {
            field = newValue;
            PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
            return true;
        }
        return false;
    }
}

需要绑定的数据类继承绑定基类即可：

/// <summary>
/// 数据类
/// </summary>
public class Data : BindableBase
{
    private int id = 0;
    private string name = string.Empty;

    public int ID      { get => id;   set => SetProperty(ref id, value); }
    public string Name { get => name; set => SetProperty(ref name, value); }
}

功能扩展

主要为绑定基类扩展了以下两个功能：

获取属性的Description特性内容
从指定类加载属性值，对象直接赋值是赋值的引用，控件绑定的数据源还是之前的对象

这两个功能不属于绑定基类的必要功能，但可以为绑定提供方便，所以单独放在扩展方法类里面。
代码如下：

/// <summary>
/// 数据绑定基类的扩展方法
/// </summary>
public static class BindableBaseExtension
{
   
    /// <summary>
    /// 获取属性的描述，返回元组格式为 Item1:描述信息 Item2:属性名称
    /// </summary>
    /// <param name="type"></param>
    /// <returns></returns>
    public static Tuple<string, string>[] GetDescription(this BindableBase bindData)
    {
        var proAry = bindData.GetType().GetProperties();
        var desAry = new Tuple<string, string>[proAry.Length];
        string desStr;
        for (int i = 0; i < proAry.Length; i++)
        {
            var attrs = (DescriptionAttribute[])proAry[i].GetCustomAttributes(typeof(DescriptionAttribute), false);
            desStr = proAry[i].Name;
            foreach (DescriptionAttribute attr in attrs)
            {
                desStr = attr.Description;
            }
            desAry[i] = Tuple.Create(desStr, proAry[i].Name);
        }
        return desAry;
    }


    /// <summary>
    /// 加载同类型指定对象的属性值，如果当前属性值或目标属性值为null则不执行赋值操作
    /// </summary>
    /// <param name="data"></param>
    public static void Load(this BindableBase source, BindableBase dest)
    {

        if (source == null || dest == null)
        {
            //不执行操作
            return;
        }
        Type type = source.GetType();
        if (type != dest.GetType())
        {
            throw new ArgumentNullException("参数类型不一致");
        }
        var proAry = type.GetProperties();
        for (int i = 0; i < proAry.Length; i++)
        {
            var proType = proAry[i].PropertyType;
           
            if (proType.IsSubclassOf(typeof(BindableBase)))
            {
                //检测到内部嵌套的绑定基类，建议不处理直接跳过，这种情况应该单独处理内嵌对象的数据加载
                //var childData = (BindableBase)(proAry[i].GetValue(source));
                //childData.Load((BindableBase)(proAry[i].GetValue(dest)));
            }
            else
            {
                proAry[i].SetValue(source, proAry[i].GetValue(dest));
            }
        }
    }
}

简单控件绑定

简单属性绑定是指某对象属性值和某控件属性值之间的简单绑定，需要了解以下内容：

Control.DataBindings 属性：代表控件的数据绑定的集合。
Binding 类：代表某对象属性值和某控件属性值之间的简单绑定。

使用方法如下：

 Data data = new Data() { ID=1,Name="test"};
//常规绑定方法        
textBox1.DataBindings.Add("Text", data, "ID");
//使用这种方式避免硬编码
textBox2.DataBindings.Add("Text", data, nameof(data.Name));

注：这种绑定会自动处理字符串到数据的类型转换，转换失败会自动恢复原值。

列表控件绑定

列表控件绑定主要用于 ListBox 与 ComboBox 控件，它们都属于 ListControl 类的派生类。ListControl 类为 ListBox 类和 ComboBox 类提供一个共同的成员实现方法。

注：CheckedListBox 类派生于 ListBox 类，不再单独说明。

使用列表控件绑定前，需要了解以下内容：

ListControl.DataSource 属性：获取或设置此 ListControl 的数据源，值为实现 IList 或 IListSource 接口的对象，如 DataSet 或 Array。
ListControl.DisplayMember 属性：获取或设置要为此 ListControl 显示的属性，指定 DataSource 属性指定的集合中包含的对象属性的名称，默认值为空字符串("")。
ListControl.ValueMember 属性：获取或设置属性的路径，它将用作 ListControl 中的项的实际值，表示 DataSource 属性值的单个属性名称，或解析为最终数据绑定对象的属性名、单个属性名或句点分隔的属性名层次结构, 默认值为空字符串("")。

注：最终的选中值只能通过ListControl.SelectedValue 属性获取，目前还没找到可以绑定到数据的方法。

绑定BindingList集合

BindingList是一个可用来创建双向数据绑定机制的泛型集合，使用方法如下：

BindingList<Data> list = new BindingList<Data>();
list.Add(new Data() { ID = 1, Name = "name1" });
list.Add(new Data() { ID = 2, Name = "name2" });

comboBox1.DataSource = list;
comboBox1.ValueMember = "ID";
comboBox1.DisplayMember = "Name";

注：如果使用List泛型集合则不支持双向绑定。同理，如果Data没有继承绑定基类，则属性值的变更也不会实时更新到界面。

绑定DataTable表格

DataTable支持双向绑定，使用方法如下：

DataTable dt = new DataTable();
DataColumn[] dcAry = new DataColumn[] 
{ 
    new DataColumn("ID"),
    new DataColumn("Name") 
};
dt.Columns.AddRange(dcAry);
dt.Rows.Add(1, "name1Dt");
dt.Rows.Add(2, "name2Dt");

comboBox1.DataSource = dt;
comboBox1.ValueMember = "ID";
comboBox1.DisplayMember = "Name";

绑定BindingSource源

BindingSource 类封装窗体的数据源，旨在简化将控件绑定到基础数据源的过程，详细内容可查看 BindingSource 组件概述。

有时候数据类型可能没有实现INotifyPropertyChanged接口，并且这个数据类型我们还修改不了，这种情况就只能使用BindingSource来将控件绑定到数据了。

假设Data类没有继承BindableBase，绑定方法如下：

List<Data> list = new List<Data>();            
list.Add(new Data() { ID = 1, Name = "name1" });
list.Add(new Data() { ID = 2, Name = "name2" });

BindingSource bs = new BindingSource();
bs.DataSource = list;
comboBox1.DataSource = bs;
comboBox1.ValueMember = "ID";
comboBox1.DisplayMember = "Name";

关键是下面的步骤，改变集合内容时手动触发变更：

//单项数据变更
list[0].Name = "test";
bs.ResetItem(0);

//添加数据项
list.Add(new Data() { ID = 3, Name = "name3" });
bs.ResetBindings(false);
//在BindingSource上添加或使用BindingList列表，则可以不用手动触发变更通知
bs.Add(new Data() { ID = 4, Name = "name4" });

表格控件绑定

绑定DataTable

方法如下：

DataColumn c1 = new DataColumn("ID", typeof(string));
DataColumn c2 = new DataColumn("名称", typeof(string));
dt.Columns.Add(c1);
dt.Columns.Add(c2);
dt.Rows.Add(11, 22);

//禁止添加行，防止显示空白行
dataGridView1.AllowUserToAddRows = false;
//选择是否自动创建列
dataGridView1.AutoGenerateColumns = true;

dataGridView1.DataSource = dt.DefaultView;

绑定BindingList

方法如下：

//填充数据
 BindingList<Data> dataList = new BindingList<Data>();
 for (int i = 0; i < 5; i++)
 {
     dataList.Add(new Data() { ID = i, Name = "Name" + i.ToString() });
 }


 //禁止添加行，防止显示空白行
 dataGridView1.AllowUserToAddRows = false;
 //选择是否自动创建列
 dataGridView1.AutoGenerateColumns = false;
 //手动创建列
 var desAry = dataList[0].GetDescription();
 int idx = 0;
 foreach (var des in desAry)
 {
     idx = dataGridView1.Columns.Add($"column{idx}", des.Item1);     // 手动添加某列
     dataGridView1.Columns[idx].DataPropertyName = des.Item2;        // 设置为某列的字段
 }
 //绑定集合
 dataGridView1.DataSource = dataList;
 //集合变更事件
 dataList.ListChanged += DataList_ListChanged;

注：上面的GetDescription()是绑定基类的扩展方法。

BindingList提供集合的变更通知，Data通过继承绑定基类提供属性值的变更通知。

UI线程全局类

上面所有绑定的数据源都不支持非UI线程的写入，会引起不可预知的问题，运气好的话也不会报异常出来。
为了方便多线程情况下更新数据源，设计一个UIThread类封装UI线程SynchronizationContext的Post、Send的操作，用来处理所有的UI更新操作，关于SynchronizationContext可以参考SynchronizationContext 综述。

代码如下：

/// <summary>
/// UI线程全局类
/// </summary>
public static class UIThread
{
    private static SynchronizationContext context;


    /// <summary>
    /// 同步更新UI控件的属性及绑定数据源
    /// </summary>
    /// <param name="act"></param>
    /// <param name="state"></param>
    public static void Send(Action<object> act, object state) 
    {
        context.Send(obj=> { act(obj); }, state);
    }

    /// <summary>
    /// 同步更新UI控件的属性及绑定数据源
    /// </summary>
    /// <param name="act"></param>
    public static void Send(Action act)
    {
        context.Send(obj => { act(); }, null);
    }

    /// <summary>
    /// 异步更新UI控件的属性及绑定数据源
    /// </summary>
    /// <param name="act"></param>
    /// <param name="state"></param>
    public static void Post(Action<object> act, object state)
    {
        context.Post(obj => { act(obj); }, state);
    }

    /// <summary>
    /// 异步更新UI控件的属性及绑定数据源
    /// </summary>
    /// <param name="act"></param>
    public static void Post(Action act)
    {
        context.Post(obj => { act(); }, null);
    }


    /// <summary>
    /// 在UI线程中初始化，只取第一次初始化时的同步上下文
    /// </summary>
    public static void Init()
    {
        if (context == null) 
        { 
            context = SynchronizationContext.Current; 
        }
    }
}

直接在主界面的构造函数里面初始化即可：

UIThread.Init();