引言

多文档界面(Multiple Document Interface, MDI)是一种常见的应用程序架构，允许用户在单个父窗口容器中打开和管理多个子窗口。Visual Studio、Photoshop等专业软件都采用了MDI设计模式。本文将详细介绍如何在C#中实现高效、用户友好的MDI应用程序。

一、MDI基础实现

1. 创建MDI父窗体

// 设置主窗体为MDI容器
public class MainForm : Form
{
    public MainForm()
    {
        this.IsMdiContainer = true; // 关键属性
        this.WindowState = FormWindowState.Maximized;

        // 添加MDI相关菜单
        MenuStrip mainMenu = new MenuStrip();
        ToolStripMenuItem windowMenu = new ToolStripMenuItem("窗口(&W)");
        mainMenu.Items.Add(windowMenu);
        this.MainMenuStrip = mainMenu;
    }
}

2. 创建并显示MDI子窗体

private void NewDocument_Click(object sender, EventArgs e)
{
    ChildForm child = new ChildForm();
    child.MdiParent = this; // 设置父窗体
    child.Text = "文档 " + (this.MdiChildren.Length + 1);
    child.Show();
}

二、MDI窗口管理

1. 窗口排列方式

// 层叠排列
private void CascadeWindows_Click(object sender, EventArgs e)
{
    this.LayoutMdi(MdiLayout.Cascade);
}

// 水平平铺
private void TileHorizontal_Click(object sender, EventArgs e)
{
    this.LayoutMdi(MdiLayout.TileHorizontal);
}

// 垂直平铺
private void TileVertical_Click(object sender, EventArgs e)
{
    this.LayoutMdi(MdiLayout.TileVertical);
}

2. 活动子窗体跟踪

private void MainForm_MdiChildActivate(object sender, EventArgs e)
{
    // 更新状态栏或标题显示当前活动窗口
    if (this.ActiveMdiChild != null)
    {
        this.Text = "MDI应用 - " + this.ActiveMdiChild.Text;
    }
}

三、高级MDI功能实现

1. 动态窗口菜单

private void UpdateWindowMenu()
{
    windowMenu.DropDownItems.Clear();

    // 添加窗口列表
    foreach (Form child in this.MdiChildren)
    {
        ToolStripMenuItem item = new ToolStripMenuItem(child.Text);
        item.Tag = child;
        item.Click += (s, e) => ((Form)((ToolStripMenuItem)s).Tag).BringToFront();
        windowMenu.DropDownItems.Add(item);
    }

    // 添加分隔符和排列命令
    windowMenu.DropDownItems.Add(new ToolStripSeparator());

    ToolStripMenuItem cascadeItem = new ToolStripMenuItem("层叠(&C)");
    cascadeItem.Click += CascadeWindows_Click;
    windowMenu.DropDownItems.Add(cascadeItem);

    // 类似添加其他排列选项...
}

2. 子窗体间通信

// 通过父窗体中转
public void SendMessageToAllChildren(string message)
{
    foreach (var child in this.MdiChildren)
    {
        if (child is IMessageReceiver receiver)
        {
            receiver.ReceiveMessage(message);
        }
    }
}

// 子窗体接口定义
public interface IMessageReceiver
{
    void ReceiveMessage(string message);
}

四、现代化MDI改进方案

1. 使用TabControl模拟MDI

public class TabbedMDIContainer : TabControl
{
    public void AddDocument(Form form)
    {
        form.TopLevel = false;
        form.FormBorderStyle = FormBorderStyle.None;
        form.Dock = DockStyle.Fill;

        TabPage page = new TabPage(form.Text);
        page.Controls.Add(form);
        this.TabPages.Add(page);

        form.Show();
        this.SelectedTab = page;

        form.FormClosed += (s, e) => this.TabPages.Remove(page);
    }
}

2. 结合Docking库实现专业布局

推荐使用第三方库如：

• WeifenLuo的WinFormsUI.Docking
• DevExpress Docking Library
• Telerik UI for WinForms

// 使用WeifenLuo docking库示例
private void InitializeDocking()
{
    dockPanel = new DockPanel();
    dockPanel.Dock = DockStyle.Fill;
    this.Controls.Add(dockPanel);

    // 创建并显示文档
    DocumentForm doc = new DocumentForm();
    doc.Show(dockPanel);

    // 创建工具窗口
    ToolWindow tool = new ToolWindow();
    tool.Show(dockPanel, DockState.DockLeft);
}

五、MDI应用设计最佳实践

1. 文档-视图分离：保持业务逻辑与界面分离
2. 统一接口：所有子窗体实现通用接口(如IDocument)
3. 持久化布局：保存用户窗口布局偏好
4. 资源管理：确保子窗体关闭时释放资源
5. 撤销/重做：实现跨文档的命令模式

六、WPF中的MDI替代方案

虽然WPF没有原生MDI支持，但可通过以下方式实现类似功能：

<!-- 使用TabControl实现 -->
<TabControl Name="DocumentsTab">
    <TabItem Header="文档1">
        <Frame Source="Document1.xaml"/>
    </TabItem>
    <TabItem Header="文档2">
        <Frame Source="Document2.xaml"/>
    </TabItem>
</TabControl>

或使用第三方库如：

• AvalonDock
• Telerik WPF Docking
• Infragistics xamDockManager

结语

C# MDI应用程序设计既需要考虑传统WinForms的实现方式，也应了解现代化界面发展趋势。通过合理运用窗口管理策略、结合第三方库和采用设计模式，可以创建出既功能强大又用户友好的多文档应用程序。对于新项目，建议考虑基于Tab或Docking的现代化界面方案，它们能提供更符合当代用户习惯的操作体验。