Por Karen Corby

Windows Presentation Foundation
Microsoft Corporation

Outubro de 2005

Aplica-se a:

• WinFX Runtime Components September CTP (PDC 2005 Build)

Resumo: Este documento explora o potencial do Windows Presentation Foundation na Web. Além disso, trata das tecnologias por trás dos aplicativos de navegador da Web e também de como migrar sites já existentes. É indicado para todos na Web que estejam interessados em ampliar suas experiências baseadas em navegadores. (14 páginas impressas).

Nesta página

Introdução
WPF na Web: aplicativos de navegador da Web
Instalando o WinFX nos computadores
Implantação
A proteção de segurança do Windows Presentation Foundation
XAML livre
Como migrar sites já existentes
Conclusão
Recursos adicionais

Introdução

É um desafio construir um aplicativo moderno para a Web. Com todas as opções online, a referência para experiências interessantes na Web é cada vez mais elevada, o apelo visual tem de ser mais cativante. A funcionalidade tem de ser mais complexa. E oferecer uma experiência diferenciada que atraia e mantenha os consumidores é cada vez mais importante.

O desafio técnico de criar tal aplicativo para a Web é significativo. Por um lado, você tem de ter uma tecnologia poderosa o bastante para suportar suas metas visuais, seja 3D, animações complexas ou uma tipologia aprimorada. Por outro lado, essa mesma tecnologia tem de acionar a lógica do aplicativo. Se você optar por uma solução que dependa do servidor, os usuários sofrerão com a latência da comunicação do evento de postagem. Se, em vez disso, você utilizar uma implementação no lado do cliente, enfrentará o obstáculo de desenvolver em uma linguagem de scripts.

Muitas vezes esses desafios técnicos já foram solucionados na versão para desktop do aplicativo. Porém, as versões online têm dificuldade em utilizar as soluções para desktop por terem de ser autoradas em uma tecnologia para a Web.

O Windows Presentation Foundation (o antigo "Avalon"), parte dos recursos do WinFX, é compatível com dois tipos de aplicativos: aplicativos independentes e Web Browser Applications (Aplicativos de Navegador da Web, WBAs). Os aplicativos de navegador da Web, com pronúncia inglesa de "wuba," são aplicativos apenas para uso online executados no navegador, não instalados. Esses aplicativos são executados em uma proteção de segurança e estruturam a potência da plataforma Windows Presentation Foundation para a Web.

Este artigo técnico discute o potencial do WPF no navegador, as tecnologias por trás de aplicativos de navegador da Web e como migrar sites já existentes. É indicado para todos na Web que estejam interessados em ampliar suas experiências baseadas em navegadores.

Nota: Se você tem interesse em aplicativos independentes WPF instalados com implantação "para a Web", explore a implantação ClickOnce.

WPF na Web: aplicativos de navegador da Web

Os aplicativos de navegador na Web (Web Browser Applications, WBAs) trazem o potencial do Windows Presentation Foundation na Web. Esta seção destaca o que os WBAs têm a oferecer e identifica alguns dos cenários que contribuem para aplicativos de navegador na Web.

O que os aplicativos de navegador da Web oferecem

Como uma versão dos aplicativos do Windows Presentation Foundation, os aplicativos de navegador da Web oferecem muitos benefícios:

• XAML. O WPF introduz um novo modelo de programação declarativa chamado "Extensible Application Markup Language," ou XAML. Como se trata de um reflexo direto das APIs da plataforma subjacente, os desenvolvedores podem usufruir de todos os benefícios de um sistema de programação digitada. Isso inclui mensagens de erro de marcação amigáveis durante a compilação e mais transparência quando ao código necessário para fornecer "ganchos" na IU.

  <Application x:Class="MyApp" />
  

  Figura 1. Classe de aplicativo definida em XAML

• Ligação de dados. A ligação de dados é um modo flexível, declarativo e sólido de inserir dados na IU, e permite que o autor de um aplicativo mantenha uma separação entre a lógica comercial e a IU. Como o WPF controla a ligação de dados de suporte para a informações em um servidor, os desenvolvedores para a Web podem consumir assincronamente seus dados e visualizá-los de formas eficazes e interessantes, utilizando um sofisticado sistema de modelos de dados.

• 3D. O sistema WPF 3D está plenamente integrado na plataforma. Não é mais difícil pintar uma forma 3D com uma cor sólida do que pintar a mesma forma 3D com um vídeo ou um parágrafo de texto.

  
  Figura 2. 3D no navegador

• Documentos de fluxo. Diferentemente de documentos fixos, os documentos de fluxo alteram dinamicamente o layout do conteúdo com base no tamanho da janela, resolução do dispositivo, preferência do usuário etc. Isso permite uma experiência de leitura superior e mais personalizada.

  
  Figura 3. Mesmo documento de fluxo, diferentes tamanhos de fonte e janelas

• Texto. O WPF libera os sofisticados recursos de tipologia disponíveis nas fontes OpenType (tanto TrueType quanto CFF). Isso oferece um texto mais legível utilizando os mais recentes avanços na tecnologia ClearType, incluindo espaçamento de sub-pixel e suavização vertical.

  
  Figura 4. Tipologia no WPF

• Animações. O sistema de animação do WPF oferece um método flexível de especificar mudanças complexas e sincronizadas em seu cenário. Com integração plena com sistemas de eventos e propriedades, ligação de dados, estilos e modelos, é compatível com aplicativos sofisticados e interativos.

  
  Figura 5. Animação de jogo de 21 em 3D

• Gráficos vetoriais. O uso nativo de gráficos vetoriais pelo WPF permite sua operação com plena fidelidade visual (com uma suavização brilhante) em qualquer escala ou resolução.

  
  Figura 6. Mesmo gráfico vetorial, diferentes tamanhos de janela

• Aceleração de hardware. O hardware gráfico atual está cada vez melhor. Os WBAs podem usufruir do suporte à aceleração de hardware do WPF para criar novos níveis de complexidade visual e liberando a CPU para os requisitos de computação do aplicativo.

• Proteção de segurança. Os WBAs são executados em uma proteção de segurança que limita os tipos de ações que podem executar. Ou seja, os WBAs podem, por exemplo, processar a IU, conversar com o site dos servidores de origem, gravar e ler de/para um armazenamento isolado etc. Mas eles não podem realizar coisas mais perigosas como acessar o registro, ler ou gravar diretamente no sistema de arquivos etc. (para mais detalhes, veja a seção proteção deste documento).

• Implantação automática. Como os aplicativos de navegador da Web são protegidos e não são instalados, eles não exigem interação do usuário para abrir: não é necessário clicar em um aviso de segurança nem em uma mensagem em uma barra de informações. Eles simplesmente são executados.

• Linguagens de programação do .NET Framework. O WPF se baseia no .NET Framework. Logo, os WBAs usufruem de todos os benefícios de serem aplicativos digitados fortemente gerenciados. Isso inclui o uso de linguagens de programação do .NET Framework ( C#, Visual Basic etc.), comunicação nativa com serviços ASMX da Web e acesso às muitas ferramentas disponíveis na plataforma .NET Framework.

• O mesmo modelo de programação para desktop/Web. Muitas equipes de produto são forçadas a escrever duas versões independentes dos aplicativos: uma versão DHTML para a Web e uma versão Win32 para o desktop. Como o WPF é compatível com aplicativos online e instalados, os aplicativos para desktop e para a Web podem compartilhar as bases de código. Para construir seu próprio aplicativo como um aplicativo para navegador da Web, basta usar o modelo incluído no Visual Studio 2003 ou definir três propriedades em seu arquivo de projeto:

  <HostInBrowser>True</HostInBrowser>
  <Install>False</Install>
  

  Nota: A versão para Web do aplicativo também deve desativar qualquer recurso desativado na proteção de segurança.

• Separação entre projetista e desenvolvedor. O WPF minimiza o contrato entre a IU e a lógica, permitindo aos desenvolvedores e projetistas concentrarem-se no que fazem melhor. Além disso, ao encapsular poderosos conceitos de projeto (como 2D rico, animação e layout dinâmico) e expô-los em um formato de marcação altamente compatível com ferramentas, o WPF permite ao projetista expressar diretamente suas melhores e mais criativas idéias e tornar-se um criador independente da IU.

Cenários de aplicativos para aplicativos de navegador da Web

Os aplicativos de navegador da Web oferecem muitos benefícios aos desenvolvedores para a Web. Sendo uma tecnologia para Windows, eles também podem ampliar muito a experiência do consumidor com Windows XP, Server 2003 ou Vista. Porém, dependendo do conteúdo do aplicativo e das metas de alcance de consumidores, os WBAs podem não ser a tecnologia mais adequada para você. Nesta seção tratamos dos cenários onde os aplicativos de navegador da Web oferecem uma grande vantagem.

Cenários recomendados para os aplicativos de navegador da Web

O WPF pode oferecer muitas vantagens de desenvolvimento e experiência do usuário. Os aplicativos de navegador da Web são recomendados nestes cenários:

• Leitura e visualização de conteúdo sofisticado. O WPF pode permitir uma melhor experiência para sites baseados em conteúdo acionados por 3D ligado por dados assíncronos, animações ou texto. Eles também podem ser mais fáceis de construir, os visuais podem ser definidos em XAML, que projetistas podem criar diretamente ou utilizando ferramentas como o Expression Interactive Designer. Para sites que armazenam conteúdo em XML, criar uma transformação do lado do servidor tanto para XAML como HTML tem baixo custo e alto impacto.

• Jogos e modelagem online. Sites de jogos online e de modelagem científica exigem mecanismos lógicos ou computacionais sofisticados. Como os WBAs usam código gerenciado para acionar os aplicativos, construir complicadas lógicas do lado do cliente fica bem fácil. E como o processamento mais pesado pode ocorrer no cliente com informações armazenadas em um local isolado, o usuário não experimenta a latência de eventos de postagem na Web.

• Gerenciamento de fluxo de dados e aplicativos de produtividade. Como nos aplicativos de jogos, os aplicativos de fluxo de dados e produtividade na Web são acionados por lógica. Além disso, esses aplicativos geralmente exigem a interação de um serviço da Web. Como o WPF é parte do .NET, pode-se utilizar a infra-estrutura fornecida de serviços ASMX para a Web. Não é necessário construir seu próprio mecanismo para comunicação entre aplicativos e serviços da Web.

• Duas versões de aplicativo: desktop e Web. Em vez de usar duas tecnologias diferentes de aplicativos, as equipes de produto podem valer-se da mesma base de código para criar um aplicativo WPF de navegador da Web e um aplicativo WPF instalado.

• Aplicativos corporativos. A implantação de qualquer um dos aplicativos acima é ainda mais simples em corporações nas quais os administradores controlam o ambiente de host. Isso deve incluir ter o WinFX pré-instalado em todas as máquinas clientes ou personalizar a diretriz de segurança para aplicativos de intranet.

Cenários a considerar para os aplicativos de navegador da Web

Abaixo temos alguns cenários onde os aplicativos de navegador da Web devem ser considerados. Dependendo da importância relativa da complexidade visual, facilidade de desenvolvimento e alcance do consumidor, pode ser atraente criar uma experiência de WBA preferida além de uma versão de maior alcance em HTML.

• Campanhas de marketing. Com o WPF, os projetistas para a Web podem criar uma campanha de marketing interativa e de imersão que alcance os consumidores em potencial. Em muitos casos, pode ser valioso criar uma experiência mais atraente para usuários de Windows, construindo WBAs.

• Comércio eletrônico. Dependendo da base de consumidores, oferecer uma experiência diferenciada para usuários de WinFX pode ser vantajoso para a marca e os negócios da empresa.

Instalando o WinFX nos computadores

A ubiquidade dessa nova plataforma é uma consideração importante para os desenvolvedores voltados para o WinFX. Pretendemos tratar da crescente ubiquidade do WinFX de diversas maneiras.

Para o Windows XP SP2 e o Server 2003, o WinFX estará disponível para download do Windows Update. Atualmente estamos explorando maneiras de tornar este local de instalação mais fácil de descobrir para seus usuários.

Para a versão PDC Beta do Windows Vista, os componentes de tempo de execução necessários para executar os aplicativos do Windows Presentation Foundation não são instalados por padrão. Mas um atalho fornece um indicador para instalação a partir do disco de instalação. A experiência de instalação do Windows Vista não é final e está sujeita a alterações em versões beta futuras.

Implantação

Fornecer os aplicativos aos consumidores é uma parte crítica da implantação de qualquer plataforma de aplicativos. Esta seção trata mais detalhadamente dos aspectos da implantação de aplicativos de navegador da Web, incluindo a tecnologia de implantação, hospedagem do navegador e detecção de WPF.

ClickOnce

ClickOnce é uma nova tecnologia do .NET Framework que oferece implantação no estilo da Web. Quando um usuário clica no link, os arquivos dos aplicativos são baixados e instalados na máquina. As execuções posteriores sempre executam a versão publicada mais recente do aplicativo, criando um histórico tranquilo de atualizações.

Além disso, a instalação do aplicativo ClickOnce é isolada, sem impacto e reversível. Os aplicativos não podem assumir dependências de outros aplicativos (como conjuntos de módulos Global Assembly Cache) e a instalação não pode afetar o estado da máquina. Isso significa que quando o aplicativo é desinstalado (seja explicitamente via Adicionar ou remover programas ou saindo do cache do aplicativo ClickOnce), o aplicativo é removido integralmente.

ClickOnce também fornece aos aplicativos um modelo de implantação de segurança baseado em Segurança de Acesso ao Código. (Isso é discutido com mais detalhes na seção proteção de segurança.)

Os aplicativos de navegador da Web são armazenados em aplicativos ClickOnce em cache, apenas online. Além dos benefícios acima, eles não ficam instalados permanentemente na máquina. Porém, como estão em cache, o segundo é executado mais depressa e com mais eficiência.

Nota: Os aplicativos WPF que queiram ser instalados e executados fora da proteção de segurança ainda podem ser aplicativos ClickOnce isolados e usufruir de recursos de implantações como na Web. Para obter mais informações sobre ClickOnce, leia o artigo técnico ClickOnce.

Hospedado no navegador

Com um nome bem adequado, os aplicativos de navegador da Web só são executados no navegador. Eles podem aparecer no nível mais alto no navegador ou ser hospedados em um IFrame HTML.

O aplicativo não necessita ser compilado diferentemente, dependendo de onde está hospedado no navegador.

Figura 7. Aplicativos de navegador da Web no navegador

Navegadores compatíveis

Prontos para usar, os aplicativos de navegador da Web podem ser executados no Internet Explorer 6 ou posterior, além de qualquer navegador que hospede o controle Microsoft WebBrowser.

A hospedagem do Internet Explorer WBA foi ativada pela criação de um host de objeto de documento do Windows Presentation Foundation. É possível que terceiros criem um plug-in (com base no modelo de extensibilidade de determinado navegador) que hospede o controle WebBrowser. Há mais informações sobre hospedagem do controle WebBrowser em Recursos adicionais.

Determinando quando o WPF está instalado

Para determinar quando fornecer uma experiência aprimorada aos usuários do WinFX, é possível inspecionar a seqüência do agente do usuário para determinar se o WPF está instalado na máquina. O SDK oferece um artigo útil descrevendo como fazer isso.

A proteção de segurança do Windows Presentation Foundation

Com a prevalência de malware e vírus distribuídos pela Web, os usuários têm estado cada vez mais confusos quando confrontados com um aviso de segurança. Muitos simplesmente "clicam" e são infectados. Outros recusam-se a "clicar em OK" e evitam instalar qualquer coisa que encontrem na Web ou no e-mail. Assim, há muitas vantagens em fornecer aos consumidores da Web uma experiência segura e sem avisos.

Os aplicativos de navegador da Web são executados em uma proteção de segurança limitada por seu próprio local de implantação. Por padrão, todos os WBAs são executados no modo seguro da Internet. Como têm uma proteção de segurança e não são instalados, os aplicativos de navegador da Web não necessitam de um aviso de segurança.

Como o modo seguro foi construído

A proteção de segurança WPF é construída utilizando a Segurança de Acesso a Código (CAS), a estrutura de segurança do .NET. Esse modelo de segurança usa uma combinação de conjuntos de permissões e zonas de implantação para determinar os privilégios do aplicativo. Veja o artigo de Segurança de Acesso ao Código para obter mais informações sobre CAS. O artigo técnico Windows Presentation Foundation Security em http://winfx.msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/wcp_conceptual/html/c9c3d961-46db-4a9b-81da-c62da237f210.asp também fornece uma discussão detalhada sobre segurança de WBA, além da segurança WPF em geral.

Recursos da proteção de segurança

Atualmente a a proteção de segurança na Internet do WPF abrange um amplo conjunto de recursos que permite que aplicativos de navegador da Web tirem vantagem da maioria dos recursos da plataforma. A lista a seguir destaca esse conjunto de recursos.

Geral

• Janela do navegador

• Local do acesso de origem

• E/S isolada do arquivo de armazenamento

• Caixa de diálogo Abrir Arquivo

• Provedores de automação da IU

• IMEs Cicero

• Controles

• Caneta/tinta da mesa digitalizadora

Integração da Web

• Caixa de diálogo de download do IE

• Navegação iniciada pelo usuário de alto nível

• HTML hospedado em Frame ou NavigationWindow.

• mailto: links

• Argumentos URI (linha de comando)

• Serviços ASMX de Web

• WBAs hospedados em IFrame HTML

Documentos XPS

• Visualizador de Documentos XPS

Visuais

• 2D

• 3D

• Animações

Mídia (e processamento entre domínios)

• Imagem

• Áudio

• Vídeo

Documentos de fluxo

• Paginação

• Fluxo de texto

• Parágrafo ideal

• Hifenização

Texto

• Fontes internas e do sistema

• Adobe CFF

• Glyphs

Edição

• Verificação de ortografia*

• Caixa de texto

• Caixa de texto rico

• Texto simples e Área de transferência de tinta

  • Recortar/copiar programado

  • Colar iniciado pelo usuário (por exemplo, CTRL+V)

Controles

• Botões

• Réguas deslizantes

• Visualizadores de rolagem

• Controles pop-up (ligados os limites da janela)

• Controles baseados em pop-up (por exemplo, Menu)

• Controles básicos

* Presente na versão Beta 2 do Windows Presentation Foundation.

Nem todos os recursos da plataforma estão disponíveis na proteção de segurança. Isso é intrínseco ao projeto. A seguir, alguns exemplos de recursos não ativados no Beta 1 da proteção de segurança na Internet.

Geral

• Janelas independentes

• Abertura de novas janelas

• Caixas de diálogo definidas pelo aplicativo

• Caixa de diálogo Salvar aberta pelo aplicativo

• Clientes de automação da IU

Integração da Web

• Serviços da Web do Windows Communication Foundation

Integração geral

• HwndHost

• Suporte completo à fala

Mídia

• Efeitos bitmap

Edição

• Área de transferência rica (RTF, XAML)

Nota: Em função da implantação baseada em zonas, os aplicativos da intranet podem solicitar ser executados em uma proteção de segurança um pouco mais ampla que os aplicativos da Internet. Isso inclui a capacidade de abrir novas janelas ou ter acesso a um conjunto mais completo de formatos da Área de transferência.

Estendendo a proteção de segurança

O mecanismo de extensibilidade no WPF é o mesmo encontrado no .NET Framework. Um conjunto de módulos totalmente confiável, com uma assinatura forte em seu nome, pode instalar-se no Cache de conjunto de módulos global (GAC). Colocando o atributo AllowPartiallyTrustedCallers (APTCA) no conjunto de módulos, o autor abre as APIs públicas do conjunto para qualquer aplicativo de navegador da Web.

A decisão de passar um conjunto para APTCA não é trivial. Ela implica um forte endosso da segurança da DLL além da adequação do conjunto da API para chamadores com proteção de segurança. Adicionar um conjunto de módulos ao GAC requer uma instalação MSI e um aviso de segurança.

Se tiver interesse em mais informações sobre como escrever conjuntos de módulos no GAC do APTCA, veja Recursos adicionais no final deste artigo.

XAML livre

Os arquivos XAML livre são arquivos apenas de marcação que usam XAML para definir o conteúdo visual a ser processado. Eles nao são compilados com um aplicativo, mas existem como arquivos discretos em um servidor da Web. Como os WBAs, podem estar hospedados no nível mais alto no navegador ou em um IFrame HTML. O XAML livre sempre é executado na proteção de segurança da Internet.

Como o XAML livre é apenas para marcação, ele é restrito a processar apenas o conteúdo. Isso significa que o XAML livre é compatível com coisas como manipuladores de eventos de botões ou preservação do estado do aplicativo no cliente. Porém, são uma maneira poderosa e de baixo custo para a criação de visuais WPF dinâmicos, gerados pelo servidor.

Figura 8. Documento de fluxo de XAML livre hospedado em IFrame HTML

Como migrar sites já existentes

Embora você possa ver os benefícios dos aplicativos de navegador da Web, pode não ser técnica ou financeiramente possível converter toda a presença na Web para o Windows Presentation Foundation. Esta seção discute como é possível adicionar de forma incremental o WPF ao seu espaço na Web.

Adição do XAML livre

É possível adicionar o XAML livre para criar ilhas de conteúdo WPF rico. Podem ser "páginas" ou frames completos de texto rico, 3D etc. Por exemplo, um site pode adicionar um passeio virtualizado por seu produto em XAML e depois navegar para uma página HTML de informações sobre o produto. Ou uma enciclopédia online pode manter sua estrutura de publicidade baseada em HTML e exibir o conteúdo de um artigo em documentos de fluxo XAML. (Se uma enciclopédia armazenar seu conteúdo em fluxos XML, é muito melhor porque a transformação de XML em XAML tem baixo custo.)

Inserção de WBAs em IFrames

Você pode desejar criar "ilhas" mais interativas com conteúdo WPF do que o XAML livre suporta. Esse conteúdo necessitará de um código para conter eventos da IU como cliques de botão ou envio de formulários. Pequenos aplicativos de navegador da Web hospedados em IFrames podem formar essas ilhas WPF inteligentes.

Criação de um site misto

Você pode se arriscar e decidir migrar a infra-estrutura atual de seu site na Web para um aplicativo grande (ou uma série de específicos) para navegador da Web. Porém, você pode não dispor do tempo ou dos recursos para mover todo o site para o WPF. Você pode utilizar implementações já existentes apontando um Frame WPF para uma página HTML no servidor host. Por exemplo, se você não criou um fórum de discussão em WPF, poderá hospedar a versão existente, baseada em HTML, dentro de um WBA.

Comunicação entre HTML e WPF

Existem diversas opções para ativar a comunicação entre HTML hospedado em WPF ou WPF hospedado em HTML:

1. Use o servidor como um mediador da comunicação (solicitações de HTTP na Web).

2. Utilize os parâmetros da URI no HTML hospedado ou na URI do WBA.

3. Use cookies primários do Internet Explorer.

Implementando uma das soluções acima (ou uma combinação delas), você poderá criar um modo orgânico de criar uma experiência WPF para os usuários do WinFX.

Conclusão

Os aplicativos de navegador na Web trazem o potencial do Windows Presentation Foundation para a Web. Eles permitem visualizações de primeira classe e fornecem as ferramentas para criar a lógica do aplicativo de suporte. Loose XAML e uma rígida integração com o navegador permitem modos eficazes de migrar sites já existentes. Junto com uma implantação transparente e uma proteção de segurança, os WBAs são uma poderosa opção de tecnologia para a Web.

Recursos adicionais

1. Artigo ClickOnce na MSDN Magazine

   Download por demanda

2. Guia do desenvolvedor .NET Framework: segurança de acesso ao código

   Diretriz padrão de segurança

   Configurando a diretriz CAS nas máquinas

3. Artigo técnico Windows Presentation Foundation Security

   Artigo WebBrowser Control Hosting

   Aplicativo MFC de amostra hospedando o controle WebBrowser

4. Determinando se o WinFX está instalado: seqüência de agente do usuário

5. Trabalhando com conjuntos de módulos (assemblies) e o Cache de conjunto de módulos global

6. Conjuntos de módulos do .NET Framework e o atributo AllowPartiallyTrustedCallers

7. Realizando tarefas de armazenagem isoladas

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