当前的 WPF 的源代码完全开放，本文将从最底层的 WPF 代码告诉大家为什么设置了 AllowsTransparency 之后性能会变差，以及 WPF 透明的原理

特别感谢 少珺 的研究，我只是将他告诉我的内容写出来，告诉大家

本文将会告诉大家 AllowsTransparency 设置为 true 之后，为什么整体渲染性能降低，将会占用更多 CPU 资源。以及在 4k 下使用更多内存的原因

本文代码基于 WPF 官方开源仓库 所了解，部分逻辑也许和 .NET Framework 不同版本有出入

在 WPF 的实现窗口透明逻辑中，可以在窗口设置 AllowsTransparency = true 让窗口设置透明笔刷的时候，可以看到窗口后面的内容。这个特性由 Windows 的底层 UpdateLayeredWindow 提供或 UpdateLayeredWindowIndirect 提供

在 WPF 的窗口渲染底层的 WPF_GFX 库里面的入口是在 d3ddevice.cpp 的 Present 方法，方法签名如下

在这个方法里面的核心逻辑是通过 pMILDC->PresentWithHAL() 决定是否走 PresentWithD3D 还是走 PresentWithGDI 方法，如下面代码

上面代码中的核心逻辑就是通过 PresentWithD3D 使用 D3D 的方法，或通过 PresentWithGDI 使用 GDI 的方法。有趣的是根据静态代码分析工具人 少珺 的研究，基本都是进入了 PresentWithGDI 方法，也就是实际上进行的是 GDI 渲染。以下代码是 PresentWithGDI 方法签名

在这个函数里面的核心逻辑如下

以上代码中的 IFC 只是一个宏而已，还请忽略。通过上面代码，就可以了解到为什么占用内存比较多的一个原因，那就是在内存中重新开辟了一段内存，内存的大小就是窗口的大小。因此可以回答本文的为什么在 4k 下将会占用更多的内存的问题，其实是需要在 4k 下进行全屏的窗口才会占用很多内存，因为在如上代码里面重新申请了一段内存，这个内存大小和窗口大小是关联的

在上面代码中申请的内存的用途是用来从 D3D 拷贝出来，用于后续做 GDI 渲染使用。实际的拷贝逻辑放在 pD3DSwapChain->GetDC 方法里面，通过这个方法获取了 hdcBackBuffer 对象。而这个方法的核心逻辑是放在 d3dswapchainwithswdc.cpp 类里面，代码大概如下

上面代码的核心逻辑是 ReadIntoSysMemBuffer 方法，从这里进行了内存的拷贝。这里也就能回答大家为什么会使用更多的 CPU 的原因了，此时存在了显存(这个说法不一定对)到内存的拷贝，进行一次 4k 的大图拷贝的效率还是很低的。当然了，对于没有显存的设备来说，依然也是需要 CPU 到 CPU 的拷贝

好在 WPF 还是加了一点优化的，只是拷贝 rcDirty 范围而已，这个变量的命名意思是 rect (rc) 矩形的 Dirty 需要重绘的范围

回到 CD3DDeviceLevel1::PresentWithGDI 方法，在拿到 hdcBackBuffer 之后，此时就可以使用 hdcBackBuffer 进行 GDI 渲染了。调用的核心方法是 UpdateLayeredWindowEx 方法。这里的 UpdateLayeredWindowEx 是放在 oscompat.cpp 文件里，这个代码是为了做系统兼容使用的，本质就是将会通过系统判断，调用 UpdateLayeredWindow 或 UpdateLayeredWindowIndirect 方法，如下面代码

而在 Windows 提供的 UpdateLayeredWindow 或 UpdateLayeredWindowIndirect 方法将会支持传入 GDI 的绘图空间，根据给定的颜色设置透明。详细使用方法请看 分层窗口UpdateLayeredWindowIndirect局部更新

也就是说整个 WPF 的 AllowsTransparency 设置透明的一个最底层核心逻辑就是调用 UpdateLayeredWindow 或 UpdateLayeredWindowIndirect 方法实现

在调用过程中需要从 DX 将窗口渲染内容拷贝出来放在内存，然后使用 GDI 进行渲染。在拷贝内存过程中需要重新申请一段内存空间，将会在窗口比较大的时候占用更多的内存，同时拷贝需要使用更多的 CPU 计算。而通过 GDI 的再次渲染将会降低整个应用的渲染性能

说道这里，是否有方法可以提升性能？其实有的，详细请看 WPF 制作高性能的透明背景异形窗口

当前的 WPF 在 https://github.com/dotnet/wpf 完全开源，使用友好的 MIT 协议，意味着允许任何人任何组织和企业任意处置，包括使用，复制，修改，合并，发表，分发，再授权，或者销售。在仓库里面包含了完全的构建逻辑，只需要本地的网络足够好（因为需要下载一堆构建工具），即可进行本地构建