WinUI 3 试玩报告

1. 什么是 WinUI 3#

在微软 Build 2020 开发者大会上，WinUI 团队宣布可公开预览的 WinUI 3 Preview 1，它让开发人员可以在 Win32 中使用 WinUI。WinUI 3 Preview 1 包含新的 VisualStudio 项目模板，可以创建面向 .NET 5 的 C# 和 C++/Win32 项目。从技术上讲，WinUI 3 将 UWP 的 XAML、Composition 和 Input 层分离，并通过NuGet将它们独立分发给针对Windows 10 版本 1803 及更高版本的 Win32 应用。

WinUI 3 适用于 Win32 和 UWP，这篇文章主要讨论 Win32 的情况。

2. 理解 WinUI 3#

以前我们总是抱怨 WPF 多年都不提供新的主题，不提供新的控件，性能又没提升。现在微软索性把什么都是新的 WinUI 3 提供给桌面开发，没 WPF 什么事了。

简单来说，UWP 的开发体验不好（关于这个话题真是一言难尽），而且出了 Bug 还必须等待下半年的 Windows 更新进行修复，但微软的开发人员专心给 UWP 的 UI 层加各种功能；.NET Core 更新很快，但很少人有兴趣有动力给陈旧的 WPF 的 UI 层进行大幅度的改进。于是 WinUI 将 UWP 的 UI 层从 Windows SDK 的其它部分分离，并将从 Windows 转移到 Nuget。现在建一个 C++ 或 C#(.NET 5) 程序，再从 Nuget 上装个 WinUI 3 的包套个 UI 层，一个基于 Fluent Design，触摸友好，性能无与伦比的应用程序就诞生了。

上图列举了 WinUI 3 和其他平台对比的部分特性，除此之外 WinUI 3 还有很多好处，例如开源、更新更快、更新不与系统版本绑定等，更详细的内容还是看微软自己怎么宣传吧：

WinUI - The modern native UI platform of Windows.

不过要用上 WinUI 3 还要等一年半载。下面是微软给出的发布路线图，目前我们也只能用 Preview 版尝尝鲜。

3. 试玩WinUI 3#

要试玩 WinUI 3 首先要有 Windows 10 1803 以上版本的电脑（WinUI 3 最低支持1803），然后还需要使用 Visual Studio 2019 16.7 以上版本（目前只能安装预览版）。安装 Visual Studio 时要把以下工作负载全都选上：

• .NET 桌面开发
• 通用 Windows 平台开发
• 使用 C++ 的桌面开发
• 适用于通用 Windows 平台负载的 C++(V142) 通用 Windows 平台工具可选组件

当然 .NET 5.0 也要装上。

然后在 https://aka.ms/winui3/previewdownload 下载并安装 WinUI 3 Project Templates 扩展，这样才可以在 Visual Studio 创建 WinUI 的项目。

可选 C++ 或 C# ，这里我选择了 C# 的“Blank App, Packaged
(WinUI in Desktop)”项目，并选择了对应的 Windows 平台：

项目创建后 Visual Studio 生成了两个项目。第一个包含应用的代码，代码结构基本和 UWP 一样，只是少了用于打包应用的 Package.appxmanifest 和一些图片。从依赖项里可以看到项目已经安装了 Microsoft.WinUI 3 的包。从项目属性里可以看到这就是个 .NET 5 的项目。

Visual Studio 生成的第二个项目是一个 Windows 应用程序打包项目，该项目经配置后可将应用生成为适合部署的 MSIX 程序包。 也就是说 UWP 项目中用于打包的部分被独立出来了。这个项目还应该是解决方案的启动项目。运行这个项目后创建的应用会添加到开始菜单中，这点也和UWP一样。

到这里为止都和预期的一样，我之后还尝试了将 UWP 应用移植到 WinUI ，基本上只需要将 Windows.UI 命名空间改为 Microsoft.UI就可以了，XAML 和 C# 代码完全不用变。只可惜目前 WinUI 还很简陋，Win2D、Community Toolkit 等微软自己发布的 UWP 包都还没有 WinUI 版本。而且没有设计视图，XAML 视图也没有智能感知，现在想要用 WinUI做些什么有趣的项目会很困难。不过从目前的移植难度上来看，将来正式发布后应该可以完整地将 UWP 的 UI 的开发经验运用在 WinUI 上。

4. 和 WPF 及 UWP 进行对比#

既然 WinUI 3 开发模式和 WPF 及 UWP 都很像，我当然对它们之间的对比很感兴趣。

命名#

首先说说命名，“WinUI” 光这个名字就 Win 了。 “UWP” 太高雅，我敢打赌国内有些 UWP 的开发（例如我）都不能好好地把 UWP 的全称拼出来；“WPF” 好些，但 WPF 的含义也让人很疑惑。而 Windows UI 简称 WinUI ，意义和发音都很清晰明确。不过这三个都比很多人都不会读的 “Xamarin” 强多了。

可是有了 WinUI 3 ，就会有人问“那 WinUI 2 呢？”WinUI 2是一个 UWP 的控件库，当然的只能用在 UWP 上。这就很尴尬了，WinUI 的 3 和 2 根本不是同一个概念，实在很容易让人混淆，说不定以后会把后缀的 3 去掉（我这篇文章就常常懒得理写这个3）。而且 UWP 中代码的命名空间以 Windows.UI 开头，在 WinUI 3 中则 Microsoft.UI ，按着 Office 365 改名为 Microsoft 365、Bind Ads 改名为 Microsoft Advertising 这些经验，该不会以后 WinUI 可能改名为 Microsoft UI ，简称 MiUI 吧？

权限#

权限方面是 WinUI 的一个亮点，因为它本质上就是个 Win32 程序，可以放开手脚随便来。相对的 UWP 有很严格的权限限制，开发 UWP 时常常会感到绑手绑脚。例如下面这段代码，大部分 WPF 开发者都难以想象只是最小化 UWP 程序而已，它就不能好好运行了：

int count = 0;
DispatcherTimer timer = new DispatcherTimer();
timer.Interval = TimeSpan.FromSeconds(1);
timer.Tick += (s, e) =>
  {
      myButton.Content = count++;
  };
timer.Start();

UWP 的生命周期如上图，当 UWP 处于 background 运行或 suspended 状态时应用基本处于暂停状态，也也不会处理UI功能。我明白这是 UWP 为了省电、安全等原因才这样设计，但对开发人员来说真的太不方便。而 WinUI 应用基本上就是个 Win32 应用，目前看来不会有这些坑。

开发体验#

说起开发体验，WPF 好歹还算正常，Visual Studio 的设计视图运行正常，编译起来也快。UWP 编译很慢，设计视图经常出问题，Blend 也时好时坏把设计师都气跑了。就算完全按着官方的文档完成一个 UWP App，甚至一行代码都不改，发布到商店后还是有可能崩溃。而对于应用商店，真是千言万语汇聚成一个草花头。

现在 WinUI 的 XAML 视图连智能感知都没有，也没有设计视图，实在没法谈开发体验。很难猜测正式发布的时候会怎么样，希望至少和WPF保持一致吧。

性能#

WPF 总是给人“慢”的印象，除了因为在它刚出来的时候（10年前）电脑性能不够导致留下了刻板印象，还有一个主要原因是：它真的很慢。

UWP 的 XAML 有很优秀的性能表现，除此之外为了照顾已经不存在的 Windows Phone 的贫弱性能，很多控件模版都经过精心设计并大幅简化。

为了验证 WinUI 的性能我写了下面这些代码，然后分别移植到 WPF .Net Framework 4.8、WPF .NET 5、UWP、WinUI（WPF 和 UWP/WinUI 的代码稍微有一点不同）：

for (int i = 0; i < 50; i++)
{
    var rectangle = new Rectangle
    {
        Height = 500,
        Width = 500,
        Opacity = ((double)i + 40) / 100d,
        RadiusX = 108,
        RadiusY = 98,
        StrokeThickness = 3,
        Stroke = new SolidColorBrush(Color.FromArgb(255, 75, 75, (byte)(i * 250d / 50d))),
        RenderTransformOrigin = new Point(0.5, 0.5)
    };
    Root.Children.Add(rectangle);
    var angle = i * 360d / 50d;
    var transform = new RotateTransform
    {
        Angle = angle
    };

    rectangle.RenderTransform = transform;

    var storyboard = new Storyboard();
    storyboard.Children.Add(new DoubleAnimation { Duration = TimeSpan.FromSeconds(1), From = angle, To = angle + 360 });
    Storyboard.SetTarget(storyboard, transform);
    Storyboard.SetTargetProperty(storyboard, "Angle");
    storyboard.RepeatBehavior = RepeatBehavior.Forever;
    storyboard.Begin();
}

上面这段代码是让50个矩形旋转，十分考验 WPF 的性能。结果可以说出乎意料。

我的环境是 i7-6820HQ 及集成显卡。WPF 平台占用 70 多%的 GPU，这我大致能猜到。UWP 十分流畅，GPU 只占用 WPF 的一半，CPU 和 内存都有出色表现，不过我还以为会更低的。

WinUI 这个浓眉大眼的我真的万万没想到，不仅掉帧明显，还占用了几乎 100% GPU，也就是说它连这么简单的代码都跑不起来。（）顺便一提，将测试代码中旋转的矩形减少为10个，WPF 的程序占用 32% GPU，而 WinUI 占用 70 多%。）

从上面的数据基本可以说明，WinUI 离设计目标还十分遥远，毕竟是预览版，还有一年半载可以慢慢优化。

5. 结语#

总的来说微软雄心勃勃，可是现在拿出来的 WinUI 预览版还差得太远，功能未完善，性能不及预期。我觉得大致方向没错，WinUI 对 C++、WPF、UWP 开发者都是个新的工具新的机遇，可以关注一下。

6. Q & A#

Windows 7 怎么办？#

按微软公布的路线图，再包括跳票等因素，等 WinUI 真正可用时 Windows 7 已停止更新很久，到时 Windows 7 的占有率可能已经下降到开发者不会关心的程度。

基于 .NET Core 的 Wpf 还是 WinUI？#

假使不想花精力将现有项目迁移到 WinUI，或者对来自 UWP 的 WinUI 没信心，又或者舍不得 Windows 7 的用户，并且对触摸没需求，当然可以继续选用 WPF，基于 .NET Core 的 WPF 会是个很好的选择。

MAUI 还是 WinUI ？#

MAUI 还在很遥远的将来（2021年11月），我没试玩过，所以不好评价。如果有跨平台需求当然只能选 MAUI，如果 WinUI 团队技高一筹实现了 MAUI 难以企及的超高性能，那就选 WinUI。不过 MAUI 这个名字太过普通/普遍，可能会被逼着改名吧。

那 UWP 呢？#

权限受限的 UWP 可以说是人畜无害，对用户来说可能也是个不错的选择。而且 UWP 还支持 Xbox 和 Hololens 等平台，目前看来还是有它的市场。

Winforms 呢？#

人只有忘却了过去，才能好好活着。

WinUI 有未来吗？#

我做了好多年 Silverlight 开发，买了5、6部 Windows Phone 手机，写了几十篇 UWP 文章，根据我丰富的经验，我可以肯定 WinUI 是有未来的。

8. 参考#

WinUI - The modern native UI platform of Windows.

Introducing WinUI 3 Preview 1 - Windows Developer Blog

Get started with WinUI 3 for desktop apps Microsoft Docs

GitHub - microsoft_microsoft-ui-xaml

Windows UI Library Roadmap

WinUI 3.0_ The future of Windows controls