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[ASP.net教程]通过Measure Arrange实现UWP瀑布流布局


简介

在以XAML为主的控件布局体系中,有用于完成布局的核心步骤,分别是measure和arrange。继承体系中由UIElement类提供Measure和Arrange方法,并由其子类FrameworkElement类提供protected的MeasureOverride和ArrangeOverride方法来为自定义控件提供实现自定义布局的接口。本文通过一个瀑布流布局实现来为大家简单地介绍这两个核心方法。

所谓瀑布流布局,是多列布局的一种形式,列中元素等比缩放使得自身与列等宽,每列再以StackPanel的形式布局,下一个元素自动排布到最短的那一列上。

大致效果可以参考百度图片首页,点击“摄影”,“美食”或“宠物”后进入的页面效果。(宠物here:http://image.baidu.com/channel?c=%E5%AE%A0%E7%89%A9&t=%E5%85%A8%E9%83%A8&s=0)

 

MeasureOverride方法

一言以蔽之,获取大小。

每个控件有提供给外部调用的Measure方法,用来决定该控件需要的空间。这个方法会对布局设置进行简单的处理,比如对Margin等属性进行预处理,然后把主要的步骤交给MeasureOverride方法。

这一方法的参数代表了该控件本身能拥有的大小。布局时需要考虑到它。

在这一方法中,控件需要做的就是遍历所有子控件,并调用他们的Measure方法,按照自己的布局方式对这些空间的大小进行运算。最后递归出一个总的空间大小,然后返回给它的父控件。

在这一过程中,按照需要,可能连子控件的位置信息也需要考虑(比如我们的瀑布流)。

所有的控件在计算完自己的所需控件后,会设置自己的DesiredSize属性,表明它所需的尺寸。这一属性在之后的Arrange过程中可以使用(不过不要在非自定义布局的情况下使用哦)。

此时控件和子控件的大小都已经确定了。

 

我们通过继承Panel来实现自己的瀑布流布局,这么做的目的,主要是可以将Panel用于ItemsControl及其子类的ItemsPanel属性(Panel类此时或许可以有另一个名字:LayoutPolicy)。配合ItemTemplate和ItemsSource,可以方便的填充和具象数据。

 

让我们看看如何实现一个这样行为的MeasureOverride:

protected override Size MeasureOverride(Size availableSize){  // 记录每个流的长度。因为我们用选取最短的流来添加下一个元素。  KeyValuePair<double, int>[] flowLens = new KeyValuePair<double, int>[2];  foreach (int idx in Enumerable.Range(0, 2))  {    flowLens[idx] = new KeyValuePair<double, int>(0.0, idx);  }   // 我们就用2个纵向流来演示,获取每个流的宽度。  double flowWidth = availableSize.Width / 2;  // 为子控件提供沿着流方向上,无限大的空间  Size elemMeasureSize = new Size(flowWidth, double.PositiveInfinity);   foreach (UIElement elem in Children)  {    // 让子控件计算它的大小。    elem.Measure(elemMeasureSize);    Size elemSize = elem.DesiredSize;     double elemLen = elemSize.Height;    var pair = flowLens[0];     // 子控件添加到最短的流上,并重新计算最短流。    // 因为我们为了求得流的长度,必须在计算大小这一步时就应用一次布局。但实际的布局还是会在Arrange步骤中完成。    flowLens[0] = new KeyValuePair<double, int>(pair.Key + elemLen, pair.Value);    flowLens = flowLens.OrderBy(p => p.Key).ToArray();  }   return new Size(availableSize.Width, flowLens.Last().Key);
}

返回值是该元素本身实际需要的大小。

可看出我们也没有考虑缩放的问题。如果子控件要求的大小(特别是宽度)比流的宽度要大,就会导致显示不全的情况。这一点我们可以通过ViewBox来调整,不一定要在这个panel里实现(当然有特殊需求的除外)。

 

至此,panel和子控件的大小计算都已结束。

 

ArrangeOverride方法

Arrange,一言以蔽之,设置位置和大小。

这里的大小,就是通过Measure系列方法确定的DesiredSize。

 

在ArrangeOverride方法中,我们要做的,同样是遍历子控件,利用它们在Measure过程中确定的大小,来为它们加上位置信息。

可以看到,虽然我们的瀑布流panel在measure过程中也记录了位置信息,但只是用于计算总大小。而在arrange过程中,位置信息将被确实的利用上。

 

让我们看看ArrangeOverride方法的实现。对本例来说,它和MeasureOverride十分相似。

protected override Size ArrangeOverride(Size finalSize){  // 同样记录流的长度。  KeyValuePair<double, int>[] flowLens = new KeyValuePair<double, int>[2];   double flowWidth = finalSize.Width / 2;  // 要用到流的横坐标了,我们用一个数组来记录(其实最初是想多加些花样,用数组来方便索引横向偏移。不过本例中就只进行简单的乘法了)  double[] xs = new double[2];   foreach (int idx in Enumerable.Range(0, 2))  {     flowLens[idx] = new KeyValuePair<double, int>(0.0, idx);     xs[idx] = idx * flowWidth;  }   foreach (UIElement elem in Children)  {    // 直接获取子控件大小。    Size elemSize = elem.DesiredSize;    double elemLen = elemSize.Height;     var pair = flowLens[0];    double chosenFlowLen = pair.Key;    int chosenFlowIdx = pair.Value;     // 此时,我们需要设定新添加的空间的位置了,其实比measure就多了一个Point信息。接在流中上一个元素的后面。    Point pt = new Point(xs[chosenFlowIdx], chosenFlowLen);    // 调用Arrange进行子控件布局。并让子控件利用上整个流的宽度。    elem.Arrange(new Rect(pt, new Size(flowWidth, elemSize.Height)));     // 重新计算最短流。    flowLens[0] = new KeyValuePair<double, int>(chosenFlowLen + elemLen, chosenFlowIdx);    flowLens = flowLens.OrderBy(p => p.Key).ToArray();  }   // 直接返回该方法的参数。  return finalSize;
}

至此,整个流的布局都已经完成。

 

效果

让我们看看,这个瀑布流实现了怎样的效果。

 

我们先定义个结构,主要使用随机数来造成流中元素参差不齐的效果:

class MyItem{  private double _height = double.NaN;  public double Height  {    get    {      if (double.IsNaN(_height))      {        Random r = new Random();        _height = 200 + (r.NextDouble() - 0.5) * 100;      }      return _height;    }
} public string Text { get; set; }
}

ic是一个ItemsControl(也可以是其子类,如ListView。这样我们的panel就只负责布局,至于子控件的点击行为,动画行为,全部交给ListView)。

我们在UI事件中设置数据源:

ic.ItemsSource = Enumerable.Range(0, 30).Select(i => new MyItem { Text = i.ToString() });

XAML中对ItemsControl的设置如下。Border尝试占满其水平空间。同时所有的流内容可以上下滚动。

<ItemsControl x:Name="ic">  <ItemsControl.ItemsPanel>    <ItemsPanelTemplate>    <!-- 使用我们的自定义布局 -->      <local:MyPanel />    </ItemsPanelTemplate>  </ItemsControl.ItemsPanel>  <ItemsControl.Template>    <ControlTemplate>      <ScrollViewer>        <ItemsPresenter/>      </ScrollViewer>    </ControlTemplate>  </ItemsControl.Template>  <ItemsControl.ItemTemplate>    <DataTemplate>      <Border Margin="10"          Height="{Binding Height}"          BorderBrush="Aqua"          BorderThickness="5"          HorizontalAlignment="Stretch">        <TextBlock Text="{Binding Text}"              HorizontalAlignment="Center"              VerticalAlignment="Center"/>      </Border>    </DataTemplate>  </ItemsControl.ItemTemplate></ItemsControl>

效果如下:

 

我们可以直接把ItemsControl换成ListView,再进行简单的Style设置,直接让我们的瀑布流与ListView的丰富特性融合:

<ListView x:Name="ic" SelectionMode="Multiple">  <ListView.ItemsPanel>    <ItemsPanelTemplate>      <local:MyPanel />    </ItemsPanelTemplate>  </ListView.ItemsPanel>  <ListView.ItemContainerStyle>    <Style TargetType="ListViewItem">      <Setter Property="HorizontalContentAlignment"          Value="Stretch"/>    </Style>  </ListView.ItemContainerStyle>  <ListView.ItemTemplate>    <DataTemplate>      <Border Margin="10"          Height="{Binding Height}"          BorderBrush="Aqua"          BorderThickness="5">        <TextBlock Text="{Binding Text}"              HorizontalAlignment="Center"              VerticalAlignment="Center"/>      </Border>    </DataTemplate>  </ListView.ItemTemplate></ListView>

 

总结

这篇博客只是为大家介绍了一下对Measure和Arrange的简单尝试,但XAML中的控件却全部依赖这样的规则来完成布局。

每当大家遇到不同的控件组合达到的效果时,比如用Canvas可以让内容画在范围之外,StackPanel对其内容的处理等等,往往可以通过分析那个控件树的Measure和Arrange过程从中获得解答。

希望本文抛砖引玉,让UWP开发中出现更多有趣的设计和实现。