引言

.NET 多平台应用 UI（.NET MAUI）是微软推出的跨平台框架，用于使用 C# 和 XAML 创建本机移动和桌面应用程序。它允许开发者从单个共享代码库构建可在 Android、iOS、macOS 和 Windows 上运行的应用程序。本文将详细回顾.NET MAUI的起源、发展历程和技术特点，帮助开发者了解这个强大的跨平台开发框架。

Xamarin 起源：MAUI 的前身

Xamarin 的创立（2011年）

故事始于2011年，Nat Friedman 和 Miguel de Icaza 共同创立了 Xamarin 公司。Miguel de Icaza也是GNOME项目的创始人之一，而Nat Friedman曾担任GitHub的CEO直至2021年11月。他们的愿景是创建一个真正跨平台的移动应用开发解决方案，允许开发者使用 C# 语言为 iOS 和 Android 平台构建应用程序。

Xamarin Studio 与 Visual Studio 集成（2013年）

2013年，Xamarin发布了自己的独立IDE——Xamarin Studio，同时还提供了与Visual Studio的集成。这一步骤使.NET开发者能够使用熟悉的工具和语言进行移动应用开发，大大降低了进入移动开发领域的门槛。

Xamarin.Forms 的诞生（2014年）

2014年是Xamarin历史上的重要里程碑，Xamarin.Forms正式发布。这是一个用于使用C#和XAML构建跨平台移动应用程序的UI工具包。Xamarin.Forms提供了一种方式，让开发者只需编写一次用户界面代码，就能在多个平台上共享这些代码。这一创新极大地提高了开发效率，使开发者能够专注于业务逻辑而非平台差异。

微软收购Xamarin（2016年）

2016年，微软收购了Xamarin，这是该公司发展历程中的关键转折点。此次收购旨在将Xamarin的技术整合到微软自己的开发工具和服务中。作为收购的结果，Xamarin成为了Microsoft Visual Studio产品家族的一部分，这进一步验证了微软对跨平台开发的承诺。

收购后，微软宣布将Xamarin SDK开源并免费提供给所有开发者，这极大地扩展了Xamarin的使用范围，使其成为.NET开发者社区中的主流移动开发解决方案。

.NET MAUI的诞生与演变

.NET MAUI的宣布（2020年）

在2020年的Microsoft Build大会上，微软宣布了.NET MAUI（Multi-platform App UI）的诞生，这是Xamarin.Forms的进化版本。微软表示，.NET MAUI将建立在Xamarin.Forms的基础之上，同时引入新的功能和能力以支持现代应用开发。它将是一个跨平台框架，用于构建可在移动和桌面平台上运行的本机应用程序。

.NET MAUI预览版与.NET 6（2021年）

2021年2月17日，.NET MAUI随着.NET 6预览版1一起进入预览状态。它取代Xamarin.Forms成为跨平台UI工具包的推荐选择。当年11月，.NET 6正式稳定发布，.NET MAUI也随之进入更广泛的测试阶段。

.NET MAUI正式发布（2022年）

2022年5月19日，.NET MAUI正式发布稳定版本。从Xamarin.Forms演变而来的.NET MAUI，不仅支持移动平台，还扩展到了桌面平台，使其成为一个真正的全平台解决方案。

.NET MAUI在.NET 7中的发展（2022-2023）

在.NET 7中，.NET MAUI获得了更多功能和稳定性改进，进一步巩固了其作为微软官方跨平台UI框架的地位。团队重点解决了性能问题和用户反馈的关键bug，使框架更加稳定和可靠。

.NET MAUI 8的推出（2023年）

2023年11月14日，.NET 8正式发布，其中包含了.NET MAUI的最新版本。在.NET 8中，.NET MAUI团队主要关注质量改进，共合并了1618个拉取请求，解决了689个问题。与.NET 7 GA版本相比，这是拉取请求合并量增加180%，bug问题解决量增加283%。

.NET 8版本的.NET MAUI引入了许多新功能，包括键盘加速器支持、指针手势增强、拖放手势增强等桌面体验改进，同时还优化了性能和内存管理，大幅提高了应用程序质量。

.NET MAUI的核心特性

1. 跨平台开发

.NET MAUI的主要特点是支持跨平台开发，允许开发者使用单一代码库创建可在Android、iOS、macOS和Windows平台上运行的应用程序。这种"一次编写，随处运行"的方法大大降低了开发和维护多平台应用的成本和复杂性。

2. 单一项目模型

.NET MAUI采用单一项目模型，即开发者可以在一个项目中管理面向多个平台的代码和资源。这与Xamarin的多项目方式不同，大大简化了项目结构和管理。核心优势包括：

• 简化的调试目标选择
• 单一项目中的共享资源文件
• 统一的应用清单配置
• 跨平台的单一应用入口点

3. 声明式UI与XAML

.NET MAUI使用XAML（可扩展应用程序标记语言）来声明性地定义用户界面。这种方式将UI设计与程序逻辑分离，使应用程序更易于开发和维护。XAML的使用使设计师和开发者能够更好地协作，同时也便于实现更复杂的界面设计。

<ContentPage xmlns="http://schemas.microsoft.com/dotnet/2021/maui"
             xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2009/xaml"
             x:Class="MauiApp.MainPage">
    <VerticalStackLayout Spacing="25" Padding="30">
        <Label 
            Text="Welcome to .NET MAUI!"
            FontSize="24"
            HorizontalOptions="Center" />
        <Button 
            Text="Click Me"
            Clicked="OnButtonClicked"
            HorizontalOptions="Center" />
    </VerticalStackLayout>
</ContentPage>

4. 现代架构

.NET MAUI支持多种架构模式：

• MVVM（Model-View-ViewModel）：与WPF和Xamarin中使用的相同模式
• ReactiveUI：MVVM的框架扩展
• MVU（Model-View-Update）：一种更现代的状态管理模式

这种灵活性使开发者能够根据项目需求和团队经验选择最适合的架构模式。

5. 热重载支持

.NET MAUI支持热重载功能，允许开发者在不关闭和重启应用程序的情况下查看代码更改的效果。这大大提高了开发效率，缩短了调试和测试周期。热重载支持包括：

• XAML热重载：保存XAML文件后，立即在运行中的应用程序中查看界面变化
• .NET热重载：修改C#代码后，无需重新编译即可应用到正在运行的应用程序

6. 原生UI渲染

.NET MAUI使用平台特定的原生控件来渲染UI元素，确保应用程序的外观和感觉与平台原生应用一致。这种方法不同于使用WebView或自定义渲染引擎的跨平台框架，能够提供更好的性能和用户体验。

7. 深度平台集成

.NET MAUI提供了丰富的API，允许开发者访问各平台的特定功能，如：

• 传感器（加速度计、陀螺仪等）
• 相机和媒体功能
• 地理位置服务
• 文件系统访问
• 通知和后台服务

这使开发者能够利用每个平台的独特功能，同时保持代码的跨平台兼容性。

.NET MAUI的技术架构

整体架构

.NET MAUI的架构设计明显区别于Xamarin，采用了更现代化的方式。下图展示了.NET MAUI应用程序架构的高级视图：

在.NET MAUI应用中，开发者主要与.NET MAUI控件和API层(1)交互。这一层直接使用原生平台API(3)。此外，应用代码还可以根据需要直接调用平台API(2)。

处理器架构

与Xamarin相比，.NET MAUI在处理平台特定功能时采用了不同的方法。Xamarin使用渲染器将跨平台控件转换为平台特定控件，而.NET MAUI引入了“处理器”（Handler）模式：

• 渲染器（Xamarin方式）：每个渲染器引用跨平台元素，并依赖INotifyPropertyChanged来工作
• 处理器（MAUI方式）：框架与平台之间的关系被倒置，平台控件只需处理框架的需求

这种新架构不仅更高效，而且更容易扩展或覆盖。处理器模式消除了创建自定义渲染器或效果的复杂性，同时保持了向后兼容性。

.NET MAUI与其他框架的比较

.NET MAUI vs Xamarin

.NET MAUI与Xamarin的主要区别包括：

1. 项目结构：MAUI使用单一项目模型，而Xamarin需要为每个平台创建单独的项目
2. 性能：MAUI的性能比Xamarin.Android提高了68%，比Xamarin.Forms提高了44%
3. 热重载：MAUI提供无缝热重载支持，而Xamarin仅有有限的XAML热重载
4. UI控件：MAUI为每个平台优化了UI控件，并提供了Xamarin中不存在的跨平台图形功能
5. 平台支持：MAUI官方支持Windows和macOS桌面平台，并有社区提供的Linux支持
6. 构建工具：MAUI支持.NET命令行接口工具链，而Xamarin使用.NET Framework
7. 架构支持：MAUI支持MVVM、ReactiveUI和MVU，而Xamarin不支持MVU

.NET MAUI vs 其他跨平台框架

.NET MAUI与其他流行的跨平台开发框架相比也有其独特优势：

MAUI vs Flutter

• MAUI使用原生控件和渲染，而Flutter使用自己的渲染引擎和控件
• MAUI开发者使用C#和.NET生态系统，Flutter使用Dart语言
• MAUI提供更深层次的平台API访问

MAUI vs React Native

• MAUI的原生控件可能提供比React虚拟 DOM方式更好的性能
• MAUI使用C#和.NET，React Native使用JavaScript/TypeScript
• MAUI官方支持桌面平台，React Native主要针对移动平台

.NET MAUI的使用案例

.NET MAUI已被多家公司和组织采用于构建跨平台应用程序。下面列举了一些成功的案例及其特点：

Microsoft官方案例

• Microsoft Loop：微软的协作应用，将MAUI与CloudAppX技术结合实现跨平台部署
• .NET Podcasts：由微软开发的播客客户端，展示了MAUI的多平台功能
• Weather '21：微软的样例天气应用，演示了MAUI的UI能力

企业的采用

• Quicken：将其金融应用迁移到.NET MAUI，实现了代码库的清晰和精简
• TOFAS (土耳其菲亚特汽车公司)：开发了使用MAUI的场地管理应用
• DAIMLER：使用.NET MAUI开发了公司内部应用

跨平台游戏

• Sketchbook Games：使用MAUI的游戏開程平台
• Weather Dice：一款结合天气信息和随机元素的游戏应用

.NET MAUI的未来发展

.NET MAUI正在持续发展，微软及开源社区已定义了多个发展方向：

.NET 8及后续版本的改进

.NET 8（2023年11月发布）为.NET MAUI带来了多项重要更新：

• 性能优化：进一步提高启动速度和运行时性能
• 全新MapControl：在所有平台上提供原生地图集成
• 改进的输入控件：更多的表单输入选项和改进
• 应用大小优化：减少了最终发布应用的大小

路线图上的功能

根据微软公开的路线图，.NET MAUI未来的重点开发方向包括：

1. 跨平台物联网支持：增强与硬件设备的互操作性
2. 跨平台ML集成：与.NET ML的无缝集成
3. Blazor Hybrid改进：增强的Web和原生混合支持
4. 改进的平台集成：更深入地与各平台特定功能集成
5. 新型控件：增加更多原生控件包装

社区发展

.NET MAUI的开源社区非常活跃，已经产生了许多价值的贡献：

• 第三方控件库：如CommunityToolkit.Maui和Syncfusion MAUI控件
• Linux支持：社区提供的AvaloniaUI可以运行.NET MAUI应用程序
• 模板和项目结构：更多的项目模板和最佳实践

总结

.NET MAUI代表了微软跨平台移动开发策略的重要发展，它不仅继承Xamarin的优势，还进一步扩展了应用范围和性能。作为统一的UI框架，MAUI在设计上解决了Xamarin相关框架的许多局限性，并且更好地集成到.NET生态系统中。

尽管.NET MAUI相对于Flutter和React Native等框架在市场份额上可能仍有差距，但它在.NET开发者社区中获得了广泛采用，并且随着Microsoft的持续投资和社区的积极参与，其生态系统和能力将不断增强。

随着.NET 8及后续版本的发布，.NET MAUI将继续改进其性能、功能和开发体验，为开发者提供更强大、更灵活的跨平台开发解决方案。

MAUI发展时间线可视化

资源与参考

• Microsoft .NET MAUI官方文档
• GitHub上的.NET MAUI项目
• .NET MAUI社区工具包
• Microsoft Learn - .NET MAUI学习路径