背水一战 Windows 10 (57) - 控件（集合类）: ListViewBase - 增量加载, 分步绘制

/*
 * 演示如何实现 ISupportIncrementalLoading 接口，以便为 ListViewBase 的增量加载提供数据
 * 
 * 
 * ISupportIncrementalLoading - 用于支持增量加载
 *     HasMoreItems - 是否还有更多的数据
 *     IAsyncOperation<LoadMoreItemsResult> LoadMoreItemsAsync(uint count) - 异步加载指定数量的数据（增量加载）
 *    
 * LoadMoreItemsResult - 增量加载的结果
 *     Count - 实际已加载的数据量
 */

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Collections.ObjectModel;
using System.Runtime.InteropServices.WindowsRuntime;
using System.Threading.Tasks;
using Windows.Foundation;
using Windows.UI.Core;
using Windows.UI.Xaml;
using Windows.UI.Xaml.Data;

namespace Windows10.Controls.CollectionControl.ListViewBaseDemo
{
    public class MyIncrementalLoading<T> : ObservableCollection<T>, ISupportIncrementalLoading
    {
        // 是否正在异步加载中
        private bool _isBusy = false;

        // 提供数据的 Func
        // 第一个参数：增量加载的起始索引；第二个参数：需要获取的数据量；第三个参数：获取到的数据集合
        private Func<int, int, List<T>> _funcGetData;
        // 最大可显示的数据量
        private uint _totalCount = 0;

        /// <summary>
        /// 构造函数
        /// </summary>
        /// <param name="totalCount">最大可显示的数据量</param>
        /// <param name="getDataFunc">提供数据的 Func</param>
        public MyIncrementalLoading(uint totalCount, Func<int, int, List<T>> getDataFunc)
        {
            _funcGetData = getDataFunc;
            _totalCount = totalCount;
        }

        /// <summary>
        /// 是否还有更多的数据
        /// </summary>
        public bool HasMoreItems
        {
            get { return this.Count < _totalCount; }
        }

        /// <summary>
        /// 异步加载数据（增量加载）
        /// </summary>
        /// <param name="count">需要加载的数据量</param>
        /// <returns></returns>
        public IAsyncOperation<LoadMoreItemsResult> LoadMoreItemsAsync(uint count)
        {
            if (_isBusy)
            {
                throw new InvalidOperationException("忙着呢，先不搭理你");
            }
            _isBusy = true;

            var dispatcher = Window.Current.Dispatcher;

            return AsyncInfo.Run
            (
                (token) => Task.Run<LoadMoreItemsResult>
                (
                    async () =>
                    {
                        try
                        {
                            // 模拟长时任务
                            await Task.Delay(1000);

                            // 增量加载的起始索引
                            var startIndex = this.Count;

                            await dispatcher.RunAsync
                            (
                                 CoreDispatcherPriority.Normal,
                                 () =>
                                 {
                                     // 通过 Func 获取增量数据
                                     var items = _funcGetData(startIndex, (int)count);
                                     foreach (var item in items)
                                     {
                                         this.Add(item);
                                     }
                                 }
                             );

                            // Count - 实际已加载的数据量
                            return new LoadMoreItemsResult { Count = (uint)this.Count };
                        }
                        finally
                        {
                            _isBusy = false;
                        }
                    },
                    token
                )
            );
        }
    }
}

<Page
    x:Class="Windows10.Controls.CollectionControl.ListViewBaseDemo.ListViewBaseDemo3"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    xmlns:local="using:Windows10.Controls.CollectionControl.ListViewBaseDemo"
    xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
    xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
    mc:Ignorable="d">

    <Grid Background="Transparent" Margin="10 0 10 10">

        <TextBlock Name="lblMsg" />

        <ListView x:Name="listView" Width="300" Height="300" HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Top" Margin="0 30 0 0">
            <ListView.ItemTemplate>
                <DataTemplate>
                    <Border Background="Blue" Width="200" CornerRadius="3" HorizontalAlignment="Left">
                        <TextBlock Text="{Binding Name}" />
                    </Border>
                </DataTemplate>
            </ListView.ItemTemplate>
        </ListView>

        <TextBlock Name="lblLog" Margin="0 350 0 0" />

    </Grid>
</Page>

/*
 * ListViewBase(基类) - 列表控件基类（继承自 Selector, 请参见 /Controls/SelectionControl/SelectorDemo.xaml）
 *     IncrementalLoadingTrigger - 增量加载的触发器
 *         Edge - 允许触发增量加载，默认值
 *         None - 禁止触发增量加载
 *     DataFetchSize - 预提数据的大小，默认值 3.0
 *         本例将此值设置为 4.0 ，其效果为（注：本例中的 ListView 每页可显示的数据量为 6 条或 7 条，以下计算需基于此）
 *         1、先获取 1 条数据，为的是尽量快地显示数据
 *         2、再获取 4.0 * 1 条数据
 *         3、再获取 4.0 * (6 或 7，如果 ListView 当前显示了 6 条数据则为 6，如果 ListView 当前显示了 7 条数据则为 7) 条数据
 *         4、以后每次到达阈值后，均增量加载 4.0 * (6 或 7，如果 ListView 当前显示了 6 条数据则为 6，如果 ListView 当前显示了 7 条数据则为 7) 条数据
 *     IncrementalLoadingThreshold - 增量加载的阈值，默认值 0.0
 *         本例将此值设置为 2.0 ，其效果为（注：本例中的 ListView 每页可显示的数据量为 6 条或 7 条）
 *         1、滚动中，如果已准备好的数据少于 2.0 * (6 或 7，如果 ListView 当前显示了 6 条数据则为 6，如果 ListView 当前显示了 7 条数据则为 7) 条数据，则开始增量加载  
 *         
 *         
 * 本例用于演示如何实现 ListViewBase 的增量加载（数据源需要实现 ISupportIncrementalLoading 接口，详见：MyIncrementalLoading.cs）
 */

using Windows.UI.Xaml.Controls;
using System.Linq;
using System.Collections.Specialized;
using System;
using Windows10.Common;
using Windows.UI.Xaml;

namespace Windows10.Controls.CollectionControl.ListViewBaseDemo
{
    public sealed partial class ListViewBaseDemo3 : Page
    {
        // 实现了增量加载的数据源
        private MyIncrementalLoading<Employee> _employees;

        public ListViewBaseDemo3()
        {
            this.InitializeComponent();

            this.Loaded += ListViewBaseDemo3_Loaded;
        }

        private void ListViewBaseDemo3_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            listView.IncrementalLoadingTrigger = IncrementalLoadingTrigger.Edge;
            listView.DataFetchSize = 4.0;
            listView.IncrementalLoadingThreshold = 2.0;

            _employees = new MyIncrementalLoading<Employee>(1000, (startIndex, count) =>
            {
                lblLog.Text += string.Format("从索引 {0} 处开始获取 {1} 条数据", startIndex, count);
                lblLog.Text += Environment.NewLine;

                return TestData.GetEmployees().Skip(startIndex).Take(count).ToList();
            });

            _employees.CollectionChanged += _employees_CollectionChanged;

            listView.ItemsSource = _employees;
        }

        void _employees_CollectionChanged(object sender, NotifyCollectionChangedEventArgs e)
        {
            lblMsg.Text = "已获取的数据量：" + _employees.Count.ToString();
        }
    }
}

<Page
    x:Class="Windows10.Controls.CollectionControl.ListViewBaseDemo.ListViewBaseDemo4"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    xmlns:local="using:Windows10.Controls.CollectionControl.ListViewBaseDemo"
    xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
    xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
    mc:Ignorable="d">

    <Grid Background="Transparent">

        <!--
            ListViewBase(基类) - 列表控件基类
                ContainerContentChanging - 数据虚拟化时，项容器的内容发生变化时触发的事件（仅 ItemsStackPanel 和 ItemsWrapGrid 有效）
        -->
        
        <GridView x:Name="gridView" Margin="10 0 10 10" ContainerContentChanging="gridView_ContainerContentChanging">
            <GridView.ItemTemplate>
                <DataTemplate>
                    <StackPanel Width="80" Height="80" Background="Blue">
                        <Rectangle x:Name="placeholderRectangle" Fill="Red" Height="10" Opacity="0" />
                        <TextBlock x:Name="lblName" Text="{Binding Name}" Foreground="Yellow" />
                        <TextBlock x:Name="lblAge" Text="{Binding Age}" Foreground="Aqua" />
                        <TextBlock x:Name="lblIsMale" Text="{Binding IsMale}" Foreground="Gray" />
                    </StackPanel>
                </DataTemplate>
            </GridView.ItemTemplate>
        </GridView>
        
    </Grid>
</Page>

/*
 * ListViewBase(基类) - 列表控件基类（继承自 Selector, 请参见 /Controls/SelectionControl/SelectorDemo.xaml）
 *     ContainerContentChanging - 数据虚拟化时，项容器的内容发生变化时触发的事件（仅 ItemsStackPanel 和 ItemsWrapGrid 有效）
 * 
 * 
 * 当 ListViewBase 的一屏需要显示的数据量极大时（一屏的 item 多，且每个 item 中的 element 也多），由于每次滚动时需要绘制当前屏的每个 element，这需要占用大量的 ui 资源，所以就会有一些卡顿
 * 为了解决这个问题 uwp 给出了两种解决方案
 * 1、设置 ListViewBase 的 ShowsScrollingPlaceholders 属性为 true（默认值），每次显示 item 时先显示占位符（尚不清楚怎么修改这个占位符的背景色），然后再绘制内容
 *    相关演示请参见：/Controls/CollectionControl/ListViewBaseDemo/ListViewBaseDemo1.xaml
 * 2、通过 ListViewBase 的 ContainerContentChanging 事件，分步绘制 item 中的 element
 *    本例即介绍这种方法。注意在 uwp 中已经不用这么麻烦了，可以通过 x:Bind 和 x:Phase 来实现，请参见：/Bind/PhaseDemo.xaml
 * 
 * 
 * 本例用于演示如何实现 ListViewBase 的分步绘制（大数据量流畅滚动）
 * 
 * 
 * 注：
 * 虚拟化布局控件用于减少创建的 item 数量
 * 分步绘制用于在绘制 item 时，分阶段绘制 item 上的元素
 */

using Windows.UI.Xaml.Controls;
using Windows.UI.Xaml.Controls.Primitives;
using Windows.UI.Xaml.Navigation;
using Windows.UI.Xaml.Shapes;
using Windows10.Common;

namespace Windows10.Controls.CollectionControl.ListViewBaseDemo
{
    public sealed partial class ListViewBaseDemo4 : Page
    {
        public ListViewBaseDemo4()
        {
            this.InitializeComponent();
        }

        protected override void OnNavigatedTo(NavigationEventArgs e)
        {
            gridView.ItemsSource = TestData.GetEmployees(1000);

            // 默认值是 true，即为了保证流畅，每次显示 item 时先会显示占位符（application 级的背景色块），然后再绘制内容
            // 本例演示 ContainerContentChanging 事件的使用，所以不会用到这个
            gridView.ShowsScrollingPlaceholders = false;
        }

        private void gridView_ContainerContentChanging(ListViewBase sender, ContainerContentChangingEventArgs args)
        {
            // 交由我处理吧（不用系统再处理了）
            args.Handled = true;

            // 第 1 阶段绘制
            // args.Phase.ToString(); // 0

            StackPanel templateRoot = (StackPanel)args.ItemContainer.ContentTemplateRoot;
            Rectangle placeholderRectangle = (Rectangle)templateRoot.FindName("placeholderRectangle");
            TextBlock lblName = (TextBlock)templateRoot.FindName("lblName");
            TextBlock lblAge = (TextBlock)templateRoot.FindName("lblAge");
            TextBlock lblIsMale = (TextBlock)templateRoot.FindName("lblIsMale");

            // 显示自定义占位符（也可以不用这个，而是直接显示 item 的背景）
            placeholderRectangle.Opacity = 1;

            // 除了占位符外，所有 item 全部暂时不绘制
            lblName.Opacity = 0;
            lblAge.Opacity = 0;
            lblIsMale.Opacity = 0;

            // 开始下一阶段的绘制
            args.RegisterUpdateCallback(ShowName);
        }

        private void ShowName(ListViewBase sender, ContainerContentChangingEventArgs args)
        {
            // 第 2 阶段绘制
            // args.Phase.ToString(); // 1

            Employee employee = (Employee)args.Item;
            SelectorItem itemContainer = (SelectorItem)args.ItemContainer;
            StackPanel templateRoot = (StackPanel)itemContainer.ContentTemplateRoot;
            TextBlock lblName = (TextBlock)templateRoot.FindName("lblName");

            // 绘制第 2 阶段的内容
            lblName.Text = employee.Name;
            lblName.Opacity = 1;

            // 开始下一阶段的绘制
            args.RegisterUpdateCallback(ShowAge);
        }

        private void ShowAge(ListViewBase sender, ContainerContentChangingEventArgs args)
        {
            // 第 3 阶段绘制
            // args.Phase.ToString(); // 2

            Employee employee = (Employee)args.Item;
            SelectorItem itemContainer = (SelectorItem)args.ItemContainer;
            StackPanel templateRoot = (StackPanel)itemContainer.ContentTemplateRoot;
            TextBlock lblAge = (TextBlock)templateRoot.FindName("lblAge");

            // 绘制第 3 阶段的内容
            lblAge.Text = employee.Age.ToString();
            lblAge.Opacity = 1;

            // 开始下一阶段的绘制
            args.RegisterUpdateCallback(ShowIsMale);
        }

        private void ShowIsMale(ListViewBase sender, ContainerContentChangingEventArgs args)
        {
            // 第 4 阶段绘制
            // args.Phase.ToString(); // 3

            Employee employee = (Employee)args.Item;
            SelectorItem itemContainer = (SelectorItem)args.ItemContainer;
            StackPanel templateRoot = (StackPanel)itemContainer.ContentTemplateRoot;
            Rectangle placeholderRectangle = (Rectangle)templateRoot.FindName("placeholderRectangle");
            TextBlock lblIsMale = (TextBlock)templateRoot.FindName("lblIsMale");

            // 绘制第 4 阶段的内容
            lblIsMale.Text = employee.IsMale.ToString();
            lblIsMale.Opacity = 1;

            // 隐藏自定义占位符
            placeholderRectangle.Opacity = 0;
        }
    }
}