Im März 2021 wurde die erste stabile Version von WinUI 3 zusammen mit Project Reunion 0.5 veröffentlicht. Vorher gab es bereits mehrere Preview-Releases von WinUI 3, welche einen ersten Blick auf das Framework ermöglicht haben. Nun aber durch das erste stabile Release ist ein guter Zeitpunkt zur Umsetzung der WinUI 3 Desktop Unterstützung in SeeingSharp 2 erreicht. Mit WinUI allgemein beschäftige ich mich schon länger, so basiert die Beispielapplikation von SeeingSharp 2 für die Universal Windows Plattform (UWP) bereits auf Komponenten von WinUI 2 [1]. WinUI 2 ist allerdings noch auf die UWP beschränkt, mit WinUI 3 entfällt diese Abhängigkeit. Mit der neuen Version des Frameworks ist es nun möglich, WinUI Komponenten direkt in einer Desktop-Applikation zu verwenden.
OpenSource
Prism als Basis von modern strukturierten Applikationen
Auf Prism wurde ich zum ersten Mal bei einem Vortrag bei der .Net Usergroup Regensburg aufmerksam – vor locker 10 Jahren. Zunächst wusste ich gar nicht, um was es sich genau handelt. Nach dem Vortrag und weiterer Recherche hat Prism aber die Art und Weise, wie ich Desktop- und Mobile-Applikationen strukturiert habe, maßgeblich beeinflusst. Ein wichtiger Punkt für mich damals war die Aufteilung einer großen Applikation in mehrere, lose miteinander gekoppelte Module und die dafür bereitgestellten Best Practices. Prism folgt dabei den Grundsätzen des MVVM-Patterns und erweitert dieses um weitere Werkzeuge wie CompositeCommand, dem bereitgestellten EventAggregator oder eben Basisklassen für Module. Zusätzlich wird ein DI-Container integriert. Für die Desktop-Applikation RK GpxViewer [1], welche ich gerade für die Planungen meiner Wander- und Fahrrad-Touren im Sommer baue, verwende ich die aktuelle Version von Prism und möchte hier in diesem Artikel einige Erfahrungen damit teilen.
.Net 5 App Trimming am Beispiel MessageCommunicator
Das Tool MessageCommunicator ist so konzipiert, dass es möglichst portabel sein soll. Idealerweise als schlichte Exe-Datei (bzw. ausführbare Datei auf Linux oder macOS). Mit dem Parameter PublishSingleFile ist das seit .Net Core 3.0 grundsätzlich möglich, einziges Problem ist lediglich die Größe der ausführbaren Datei. Man kann es sich aussuchen: Entweder man verteilt eine kleine Datei, setzt aber dann ein installiertes .Net am Zielsystem voraus, oder man hat eine größere Datei und bringt die Abhängigkeiten aus .Net direkt mit. Ich persönlich bevorzuge letzteres – es ist schlicht für alle Beteiligten einfacher, wenn eine Applikation möglichst wenig Voraussetzungen an das Zielsystem stellt. Mit den neuesten Funktionen rund um das App Trimming [1] kann an der Größe der zu verteilenden Dateien schrauben. In diesem Artikel möchte ich dazu meine Erfahrungen aus dem Projekt MessageCommunicator weitergeben.
TCP-/IP Kommunikation testen per MessageCommunicator
Dieses Projekt ist aus der Idee entstanden, ein Set an Klassen für einen einfachen TCP/IP basierten Nachrichtenaustausch mit den neusten Mitteln des .Net Frameworks zu machen. Hierbei werden verschiedene Formate dieser Nachrichten unterstützt, z. B. Erkennung einer Nachricht auf Basis eines Ende-Kennzeichens oder einer festen Länge. Ursprünglich ganz ohne GUI gedacht, habe ich dann doch eine auf dem Framework Avalonia basierte Oberfläche erstellt. Somit kann das Programm nicht nur auf Windows, sondern auch auf Linux oder MacOS laufen. Der Quellcode befindet sich hier auf Github und steht unter der freizügigen MIT-Lizenz.
Worklog SeeingSharp 2: Neuer Anstrich mit WinUI
Die Beispielapplikation von Seeing# 2 für UWP Apps habe ich jetzt schon länger nicht mehr angerührt. Vorher habe ich die App sehr ähnlich der Beispielapplikation für WPF gestaltet. Hat an sich gut funktioniert, hat aber auch nicht viel mit UWP zu tun. Um die App etwas moderner wirken zu lassen, habe ich einige Controls aus dem WinUI 2 Projekt integriert und auch einige Elemente des FluentDesigns mit aufgenommen. Allem Voran das NavigationView Element, wie man es im Screenshot schon sieht. Insgesamt sind die neuen Funktionen recht leicht anzuwenden, einige blöde Fallen gibt es aber leider…
Worklog SeeingSharp 2: Styling für ModelViewer
Dieses Wochenende ist für mich der ModelViewer von Seeing# wieder in den Fokus gerückt. Grund war ursprünglich, dass ich mehrere Detailinformationen zum geladenen 3D-Modell anzeigen wollte (z. B. Anzahl Polygone). Da ich dazu ein neues Fenster gemacht habe, habe ich bei der Gelegenheit auch das Styling des ModelViewers etwas überarbeitet. Für mich zunächst leichtes Neuland, da ich sonst eines der großen kommerziellen UI-Frameworks für WPF gewohnt bin. Nach etwas Recherche in der OpenSource-Welt und ein paar kleinen Testprojekten bin ich aber sehr positiv überrascht, wie gut und schnell man hier auch mit OpenSource-Komponenten zum Ziel kommt.
Worklog SeeingSharp 2: Memory Management
In den letzten zwei Monaten habe ich mich intensiver mit Speicher-Management in .Net beschäftigt. Auslöser dafür war das Buch Pro .Net Memory Management von Konrad Kokosa [1]. Anhand der Erkenntnisse daraus habe ich verschiedene Stellen von Seeing# dahingehend angepasst, dass während der zyklischen Rendering- und Update-Logik insgesamt sorgsamer mit der Erzeugung von Objekten umgegangen wird. Grundsätzlich habe ich das Thema zwar schon immer beachtet, allerdings etwas unterschätzt – vor meinen Änderungen wurden im Kern von Seeing# pro Schleifendurchlauf locker 50-100 Objekte erzeugt, was bei ca. 60 Frames pro Sekunde 3.000 bis 6.000 Objekte bedeutet, um die sich der Garbage Collector kümmern muss. Und das auch ohne, dass der User irgendetwas macht (z. B. 3D-Kamera bewegen o. Ä.). Hier im Artikel stelle ich einige Anpassungen vor, die ich in den letzten Monaten gemacht habe.
Worklog SeeingSharp 2: Rolle rückwärts
Eineinhalb Jahre ist es nun her, als ich mit Seeing# 2 begonnen habe. Mit einigen Pausen-Zeiten dazwischen hat sich in der Zwischenzeit einiges verändert. Damals habe ich mir zum Ziel gesetzt, die Abhängigkeit auf SharpDX nicht mehr zu verschleiern und damit dem Nutzer von Seeing# mehr Flexibilität zu geben. Heute ist es aber leider so, dass SharpDX nicht mehr weiterentwickelt wird [1] und somit früher oder später durch eine andere Alternative ersetzt werden muss. Aus diesem Grund habe ich mich hier für einen Mittelweg entschieden.
Worklog SeeingSharp 2: Nugetpakete erstellen und veröffentlichen
Bei Seeing# ist es langsam so weit, dass ich die ersten Nuget-Pakete hochladen möchte. Früher im alten Seeing#-Projekt habe ich dazu noch eine separate VisualStudio-Erweiterung verwendet. Im neuen .csproj-Format ist nun die Möglichkeit eingeführt worden, dass man standardmäßig direkt aus dem CSharp-Projekt heraus auch die Nuget-Pakete erstellen kann. Genau dieses Features wollte ich hier auch direkt ausprobieren. Insgesamt hat das auch recht gut funktioniert, mit Ausnahme der Projekte für die Universal Windows Platform (UWP), doch näheres dazu unten im Artikel.
Worklog SeeingSharp 2: Start
Für das Projekt Seeing# habe ich bereits sehr viele Stunden investiert. Begonnen mit dem 3D-Rendering ist das Framework über die Jahre sehr in die Breite gewachsen, etwa mit der Unterstützung für Video mit der Media Foundation oder einfachen Funktionen zur Wiedergabe von Musik und kurzen Sounds. Zudem habe ich öfters allgemeine Infrastruktur-Themen wie einen kleinen DI-Container, Übersetzungsfunktionen, etc. integriert. Der ursprüngliche Fokus auf 3D-Rendering ist dabei zum Teil stark verwässert. Aus diesem und anderen Gründen (siehe unten) habe ich mich dazu entschieden, einen größeren Breaking-Change zu machen und die Library grundsätzlich zu überarbeiten. Das Projekt befindet sich auf Github im Repository: https://github.com/RolandKoenig/SeeingSharp2. Bis Seeing# 2 aber die gleiche Funktionalität wie vorher Seeing# bietet, ziehen noch einige Wochen ins Land.