在 WPF 框架，為什么需要定義一個 BooleanBoxes 類，為什么在 D3DImage 的 Callback 方法里面，傳入的是 object 物件，卻能被轉換為布爾，本文將告訴大家為什么需要這樣設計
大家都知道，在 dotnet 里面，如果將一個結構體通過 object 的方式傳輸，將需要進行裝箱，而裝箱將會創建一個新的物件，在 WPF 這個框架里面，有很多邏輯，例如訊息，都是非常快速在呼叫的，如果每次呼叫，例如傳輸布林值，由于需要進入很多框架邏輯，而讓引數只能使用 object 型別，那么每次都使用結構體將需要多次的裝箱，從而創建大量的物件
創建大量的物件將會讓界面邏輯需要不斷進行記憶體回收，自然性能就降低了
那為什么不設計一個泛形呢？因為代碼將不好寫，同時由于泛形型別的靜態屬性將不相同，從而再次讓邏輯更加復雜，而且對于大多數邏輯來說，確實傳輸的只是參考物件，傳輸結構體還是一個比較少的業務，在 WPF 框架，為了解決此問題，于是就創建了 KnownBoxes 系列型別，包括 NullableBooleanBoxes 和 BooleanBoxes 型別，這兩個型別將預先將布爾裝箱，當成 object 物件，接下來，所有需要對布爾裝箱的邏輯，都將使用 BooleanBoxes 的物件代替
以下代碼是 BooleanBoxes 的邏輯
internal static class BooleanBoxes
{
internal static object TrueBox = true;
internal static object FalseBox = false;
internal static object Box(bool value)
{
if (value)
{
return TrueBox;
}
else
{
return FalseBox;
}
}
}
可以看到 BooleanBoxes 的 TrueBox 和 FalseBox 屬性都是由布爾裝箱創建的，為什么創建的方法是需要使用布爾裝箱，而不是隨便拿兩個物件？原因是如此方便重新轉換為布林值
使用 BooleanBoxes 的性能如何？請看 https://github.com/dotnet/runtime/issues/7079#issuecomment-264500921
| Method | Mean | StdDev | Median | Scaled |
|---|---|---|---|---|
| BoolUncachedBoxing | 7.3923 ns | 0.0391 ns | 7.3866 ns | 1.00 |
| BoolCachedBoxing | 4.5859 ns | 0.0310 ns | 4.5954 ns | 0.62 |
那為什么在 dotnet 里面，不默認加上此優化呢？原因是如檔案，每次在 dotnet 的裝箱，都是生成新的物件，沒錯，新的物件，因此如果做此優化，將修改行為
那這和 D3DImage 的 Callback 方法里面，有什么關系呢？其實在此方法里面，呼叫到 SetIsFrontBufferAvailable 方法，在此方法里面進行了一次強轉，于是我開始閱讀代碼，認為強轉會炸，先來看看此方法做了什么
private object SetIsFrontBufferAvailable(object isAvailableVersionPair)
{
Pair pair = (Pair)isAvailableVersionPair;
uint version = (uint)pair.Second;
if (version == _version)
{
bool isFrontBufferAvailable = (bool)pair.First;
SetValue(IsFrontBufferAvailablePropertyKey, isFrontBufferAvailable);
}
// ...just because DispatcherOperationCallback requires returning an object
return null;
}
此方法的引數能拿到一個 Pair 型別的物件，然而此物件的兩個值都是 object 型別，需要進行一次轉換，然而在 Callback 方法里面，代碼如下
private void Callback(bool isFrontBufferAvailable, uint version)
{
Dispatcher.BeginInvoke(
DispatcherPriority.Normal,
new DispatcherOperationCallback(SetIsFrontBufferAvailable),
new Pair(BooleanBoxes.Box(isFrontBufferAvailable), version)
);
}
可以看到在傳入的引數，拿到的 Pair 的第一個引數，是用 BooleanBoxes 創建的，然而在 SetIsFrontBufferAvailable 方法里面，將此引數進行了強轉，相當于 (bool) BooleanBoxes.Box(isFrontBufferAvailable) 的代碼，我開始看到 BooleanBoxes 的 Box 回傳的是一個 object 物件，以為對 object 物件進行強轉肯定會炸，實際上這是不會炸的，轉換是符合預期的
那為什么一個 object 物件，在 SetIsFrontBufferAvailable 能被轉換為布爾呢？這就是 BooleanBoxes 的屬性都是由布爾裝箱創建的原因，因為本來是通過布爾裝箱創建的，也因此能被轉換為布林值
以上就是 WPF 為什么加上 BooleanBoxes 類的原因，以及在 D3DImage 里，使用布爾強轉一個 object 可以符合預期
更多邏輯，還請閱讀 WPF 源代碼
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