WinUI vs WPF vs WinForms: 三大Windows UI框架对比

1.前言

在Windows平台上开发桌面应用程序时，WinUI、WPF和WinForms是三种主要的用户界面框架。每种框架都有其独特的特点和适用场景。本文将通过示例代码，详细介绍这些框架的优缺点及其适用场景，帮助dotnet桌面开发者更好地选择适合自己项目的UI框架。

2.开发框架功能比较

下表列出了 Windows 上最常用的应用开发框架以及每个框架支持的功能：

1. Windows Forms (WinForms)
   WinForms 是最早的 .NET 框架之一，用于构建Windows桌面应用程序。它简单易用，适合快速开发和小型项目。

2. Windows Presentation Foundation (WPF)
   WPF 提供强大的图形处理能力和数据绑定功能，适合构建复杂的桌面应用程序。它使用XAML进行界面设计，支持2D和3D图形。

3. Windows UI Library (WinUI)
   WinUI 是Microsoft最新的UI框架，基于UWP和Win32，提供现代化的用户界面设计。它使用Fluent Design System，适合构建现代化的Windows应用。

3. WinUI: 现代化的用户界面

WinUI（Windows UI Library）是Microsoft最新推出的UI框架，致力于为Windows 10和Windows 11应用程序提供现代化的用户界面。它使用Fluent Design System，支持最新的Windows功能。

示例代码：
选择框架 WinUI 3

// MainWindow.xaml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Window
    x:Class="WinUISample.MainWindow"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    xmlns:local="using:WinUISample"
    xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
    xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
    mc:Ignorable="d">

    <StackPanel Orientation="Horizontal" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center">
        <TextBlock Text="Hello, WinUI!" FontSize="32" Margin="0,0,20,0" />
        <Button x:Name="myButton" Click="myButton_Click">Click Me</Button>
    </StackPanel>
</Window>

// MainWindow.xaml.cs
using Microsoft.UI.Xaml;

namespace WinUISample
{
    public sealed partial class MainWindow : Window
    {
        public MainWindow()
        {
            this.InitializeComponent();
        }

        private void myButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            myButton.Content = "Clicked";
        }
    }
}

启动开发人员模式

执行结果

优点：

• 现代化设计：使用Fluent Design System，提供现代化的UI体验。
• 高性能：针对新的Windows平台进行优化，支持流畅的动画和图形效果。
• 持续更新：Microsoft对WinUI进行持续更新和改进，保持与Windows平台的同步发展。
• 灵活性：可以在UWP和Win32应用中使用，适应性更强。

缺点：

• 成熟度较低：生态系统和社区支持还不如WPF成熟。
• 学习曲线：对WPF开发者来说，WinUI可能需要一定的学习和适应过程。

4. WPF: 功能强大的桌面应用程序框架

WPF（Windows Presentation Foundation）是.NET Framework中的一部分，提供强大的图形处理能力和数据绑定功能，适合构建复杂的桌面应用程序。

示例代码：

<!-- MainWindow.xaml -->
<Window x:Class="WPFSample.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
        xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
        xmlns:local="clr-namespace:WPFSample"
        mc:Ignorable="d"
        Title="MainWindow" Height="450" Width="800">
    <Grid>
        <StackPanel Orientation="Horizontal" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center">
            <TextBlock Text="Hello, WPF!" FontSize="32" Margin="0,0,20,0" />
            <Button x:Name="myButton" Click="myButton_Click">Click Me</Button>
        </StackPanel>
    </Grid>
</Window>

// MainWindow.xaml.cs
using System.Windows;

namespace WPFSample
{
    public partial class MainWindow : Window
    {
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void OnButtonClick(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            (sender as System.Windows.Controls.Button).Content = "Clicked!";
        }
    }
}

执行结果

优点：

• 功能强大：支持复杂的UI和图形处理，包括2D和3D图形、动画、模板等。
• 成熟稳定：WPF技术成熟，生态系统完善，拥有丰富的第三方控件和库，社区支持广泛。
• 数据绑定：强大的数据绑定机制，使得开发数据驱动的应用程序更加简便。
• 丰富的开发工具：Visual Studio等开发工具对WPF的支持非常完善，提供了强大的设计器和调试工具。

缺点：

• 设计风格：相较于WinUI，WPF在默认情况下没有那么现代化的设计风格，需要更多的自定义来实现现代化UI。
• 性能问题：在某些情况下，WPF的性能可能不如WinUI，这主要体现在动画和复杂UI的渲染上。
• 更新频率：WPF的更新频率相对较慢，新的特性和改进不如WinUI及时。

5. WinForms: 传统的用户界面框架

WinForms（Windows Forms）是.NET Framework中较早引入的用户界面框架，易于学习和使用，适合快速开发传统的Windows桌面应用程序。

示例代码：

Program.cs

namespace WinFormsSample
{
    internal static class Program
    {
        [STAThread]
        static void Main()
        {
            ApplicationConfiguration.Initialize();
            Application.Run(new Form1());
        }
    }
}

Form1.cs

namespace WinFormsSample
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        private Button button;
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();

            this.Text = "WinForms Sample";
            this.Width = 800;
            this.Height = 600;

            button = new Button();
            button.Text = "Click Me";
            button.Width = 200;
            button.Height = 60;
            button.Location = new System.Drawing.Point(300, 300);
            button.Click += OnButtonClick;

            this.Controls.Add(button);
        }
        private void OnButtonClick(object sender, EventArgs e)
        {
            button.Text = "Clicked!";
        }
    }
}

执行结果

优点：

• 简单直观：WinForms的学习曲线较低，适合快速开发和小型项目。
• 成熟稳定：技术成熟，适合迁移和维护传统的桌面应用程序。
• 丰富的控件库：WinForms提供了丰富的内置控件，可以快速搭建用户界面。

缺点：

• 设计风格：WinForms的设计风格较为传统，缺乏现代化的UI元素和动画效果。
• 限制性：相较于WPF和WinUI，WinForms在UI自定义和复杂图形处理方面的能力较弱。
• 更新频率：WinForms的更新频率较慢，新的特性和改进较少。

6. 总结

选择合适的UI框架取决于项目需求、开发团队的技术栈和预期的用户体验。如果需要现代化的用户界面和高性能，WinUI是不错的选择；如果需要构建复杂的数据驱动应用程序，WPF提供了强大的功能；如果需要快速开发传统的桌面应用程序，WinForms依然是一个可靠的选择。

通过对WinUI、WPF和WinForms的对比，希望开发者能够根据自己的需求做出最佳的选择，构建出优质的Windows桌面应用程序。

7. 参考文档

• 应用开发框架功能比较
• WinUI 入门
• 桌面指南 (WPF .NET)
• 桌面指南（Windows 窗体 .NET）