在 WPF 或 UWP 中，我们平时开发所遇到的那些 UI 控件或组件，都直接或间接继承自 Framework。例如：Grid、StackPanel、Canvas、Border、Image、Button、Slider。我们总会自然而然地认为这些控件都是有大小的，它们会在合适的位置显示自己，通常不会超出去。但是，FrameworkElement 甚至是 Control 用得久了，都开始忘记 Visual、UIElement 带给我们的那些自由。
阅读本文将了解我们熟知的那些功能以及限制的由来，让我们站在限制之外再来审视 WPF 的可视化树，再来看清 WPF 各种控件属性的本质。
宽度和高度
如果问 Width/Height 属性来自谁，只要在 WPF 和 UWP 里混了一点儿时间都会知道——FrameworkElement。随着 FrameworkElement 的宽高属性一起带来的还有 ActualWidth、ActualHeight、MinWidth、MinHeight、MaxWidth、MaxHeight。正是这些属性的存在，让我们可以直观地给元素指定尺寸——想设置多少就设置多少。
然而……当你把宽或高设置得比父容器允许的最大宽高还要大的时候呢？我们会发现，控件被“切掉”了。
▲ 被切掉的椭圆
然而，因布局被“切掉”这一特性也是来自于 FrameworkElement！
UIElement 布局时即便空间不够也不会故意去将超出边界的部分切掉，这一点从其源码就能得到证明：
/// <summary>
/// This method supplies an additional (to the <seealso cref="Clip"/> property) clip geometry
/// that is used to intersect Clip in case if <seealso cref="ClipToBounds"/> property is set to "true".
/// Typcally, this is a size of layout space given to the UIElement.
/// </summary>
/// <returns>Geometry to use as additional clip if ClipToBounds=true</returns>
protected virtual Geometry GetLayoutClip(Size layoutSlotSize)
{
if(ClipToBounds)
{
RectangleGeometry rect = new RectangleGeometry(new Rect(RenderSize));
rect.Freeze();
return rect;
}
else
return null;
}只会在 ClipToBounds 设置为 true 的时候进行矩形切割。
然而 FrameworkElement 的切掉逻辑就复杂多了，鉴于有上百行，就只贴出链接 FrameworkElement.GetLayoutClip。其处理了各种布局、变换过程中的情况。
由于 FrameworkElement 的出现是为了让我们编程中像对待一个有固定尺寸的物体一样，所以也在切除上模拟了这样的空间有限的效果。
如果希望不被切掉，有两种方法修正：
- 确保布局的时候所需尺寸不大于可用尺寸（一点也不能大于，就算是
double精度问题导致的细微偏大都不行）
MeasureOverride返回的尺寸不大于参数传入的尺寸ArrangeOverride返回的尺寸不大于参数传入的尺寸
- 重写
GetLayoutClip方法，并返回 null（或者写成UIElement那样）
布局系统
提及 MeasureOverride、ArrangeOverride，大家都会认为这是 WPF 布局系统给我们提供的两个可供重写的方法。然而，这两个方法其实也是 FrameworkElement 才提供的。
真正布局的方法是 Measure 和 Arrange，而可供重写的方法是 MeasureCore、ArrangeCore。这两组方法均来自于 UIElement，而布局系统其实是 UIElement 引入的。
那么 FrameworkElement 做了什么呢？它密封了 MeasureCore、ArrangeCore 这两个布局的重写方法，以便能够处理 Width、Height、MinWidth、MinHeight、MaxWidth、MaxHeight、Margin 这些属性对布局的影响。
你觉得 Width、Height 属性是元素的最终宽高吗？我们在 宽度和高度 一节中已经说了不是，前面一段也说了不是——它们真的只是布局属性！然而，这真的很容易形成误解！Width``Height 属性其实和 MinWidth``MinHeight、MaxWidth``MaxHeight 是完全一样的用途，只是在布局过程中为计算最终尺寸提供的布局限制而已。只不过 MinWidth``MinHeight、MaxWidth``MaxHeight 用大于和小于进行尺寸的限制，而 Width``Height 用等于进行尺寸的限制。最终的尺寸依然是 ActualWidth``ActualHeight，而这个值跟 RenderSize 其实是一个意思，因为内部获取的就是 RenderSize。
值得注意的是，ActualWidth``ActualHeight 与 RenderSize 一样，是布局结束后才会更新的，开发中需要如果修改了属性立即获取这些值其实必然是旧的，拿这些值进行计算会造成错误的尺寸数据。
顺便吐槽一下：其实微软是喜欢用 Core 来作为子类重写方法的后缀的，比如 Freezable、EasingFunction 都是用 Core 后缀来处理重写。Override 后缀纯属是因为 UIElement 把这个名字用了而已。
屏幕交互
UIElement 中存在着布局计算，FrameworkElement 中存在着带限制的布局计算，这很容易让人以为屏幕相关的坐标计算会存在于 UIElement 或者 FrameworkElement 中。
然而其实 UIElement 或者 FrameworkElement 只涉及到控件之间的坐标计算（TranslatePoint），真正涉及到屏幕坐标的转换是位于 Visual 中的，典型的是这几个：
TransformToAncestorTransformToDescendantTransformToVisualPointFromScreenPointToScreen
所以其实如果希望做出非常轻量级的高性能 UI，继承自 Visual 也是一个大胆的选择。当然，真正遇到瓶颈的时候，继承自 Visual 也解决不了多少问题。
样式和模板
FrameworkElement 开始有了样式（Style），Control 开始有了模板（Template）。而模板极大地方便了样式定制的同时，也造成了强大的性能开销，因为本来的一个 Visual 瞬间变成了几个、几十个。一般情况下这根本不会是性能瓶颈，然而当这种控件会一次性产生几十个甚至数百个（例如表格）的时候，这种瓶颈就会非常明显。
总结容易出现理解偏差的几个点
Width和Height属性其实只是为布局过程中的计算进行限制而已，跟MinWidth、MinHeight、MaxWidth、MaxHeight没有区别，并不直接决定实际尺寸。- 如果发现元素布局中被切掉了，这并不是不可避免的问题；因为切掉是
FrameworkElement为我们引入的特性，不喜欢可以随时关掉。 - 微软对于子类重写核心逻辑的方法喜欢使用
Core后缀，布局中用了Override只是因为名字被占用了。 Visual就可以计算与屏幕坐标之间的转换。- 模板（
Template）会额外产生很多个Visual，有可能会成为性能瓶颈。
参考资料
- WPF Architecture - Microsoft Docs