.net Framework 源代碼 · ScrollViewer
本文是分析 .net Framework 源代碼的系列，主要告訴大家微軟做 ScrollViewer 的思路，分析很簡單
看完本文，可以學會如何寫一個 ScrollViewer ，如何定義一個 IScrollInfo 或者給他滾動添加動畫
使用
下面告訴大家如何簡單使用 ScrollViewer ，一般在需要滾動的控件外面放一個 ScrollViewer 就可以實現滾動。
<ScrollViewer HorizontalScrollBarVisibility="Auto"> <StackPanel VerticalAlignment="Top" HorizontalAlignment="Left"> <TextBlock TextWrapping="Wrap" Margin="0,0,0,20">Scrolling is enabled when it is necessary. Resize the window, making it larger and smaller.</TextBlock> <Rectangle Fill="Red" Width="500" Height="500"></Rectangle> </StackPanel> </ScrollViewer>
但不是所有的控件外面放一個 ScrollViewer 都能實現滾動，因為滾動實際上需要控件自己做。
原理
下面來告訴大家滾動是如何做的。
一個最簡單的方法是設置元素的 transForm.Y 通過這個方式進行滾動是最簡單的方法，但是缺點是其他控件不能做其他的移動。
在 ScrollViewer 存在兩個滾動方式，物理滾動 和 邏輯滾動，如果使用 物理滾動 那麽滾動就是ScrollViewer做的，如何使用邏輯滾動，那麽滾動就是控件自己做的。
那麽我從 ScrollViewer 接收輸入開始講起
輸入
如果大家使用 ScrollViewer 進行滾動，那麽也許會遇到一個神奇的需求，如何在觸摸下滾動。是的，如果使用一個簡單的 ScrollViewer 是無法使用觸摸滾動
請看代碼，寫一個簡單的 ScrollViewer 裏面有一些矩形，可以看到這時可以進行鼠標滾動，但是觸摸是無法滾動。
<Grid>
<ScrollViewer>
<StackPanel x:Name="HcrkKmqnnfzo"></StackPanel>
</ScrollViewer>
</Grid>在後臺遍歷顏色然後添加
public MainWindow() { InitializeComponent(); foreach (var temp in typeof(Brushes) .GetProperties(BindingFlags.Static | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic) .Select(temp => temp.GetValue(null, null))) { var rectangle = new Rectangle { Height = 20, Fill = (Brush)temp }; HcrkKmqnnfzo.Children.Add(rectangle); } }
代碼：WPF ScrollView 代碼解釋 1.1-CSDN下載
如果沒有csdn積分，嘗試使用 我的網盤，但是我的網盤如果過期請告訴我
如果需要在觸摸使用滾動，那麽需要設置PanningMode，可以設置支持垂直拖動。
如果這時設置了PanningMode，就會發現拖動時讓窗口抖動，這時需要在窗口重寫 OnManipulationBoundaryFeedback ，請看下面代碼。函數裏面什麽都不要寫，詳細請看 https://stackoverflow.com/a/6918131/6116637
protected override void OnManipulationBoundaryFeedback(ManipulationBoundaryFeedbackEventArgs e)
{
}修改後的代碼：WPF ScrollView 代碼解釋 1.2-CSDN下載
那麽在鼠標滾動是如何收到滾動？
從微軟源代碼可以看到 ScrollViewer 繼承 ContentControl，所以可以重寫 OnMouseWheel ，請看他的代碼
protected override void OnMouseWheel(MouseWheelEventArgs e)
{
if (e.Handled) { return; }
if (!HandlesMouseWheelScrolling)
{
return;
}
if (ScrollInfo != null)
{
if (e.Delta < 0) { ScrollInfo.MouseWheelDown(); }
else { ScrollInfo.MouseWheelUp(); }
}
e.Handled = true;
}實際上 ScrollViewer 是不做滾動的，實際的滾動是 ScrollInfo 進行滾動。
ScrollInfo
那麽 ScrollInfo 是什麽，實際上他是一個接口，在 ScrollViewer 裏面放的控件實際上不是直接放在 ScrollViewer 裏，控件是放在 ScrollContentPresenter，而 ScrollContentPresenter 是寫在 ScrollViewer 的 Style 裏，在 ScrollViewer 可以看到這個代碼
[TemplatePart(Name = "PART_ScrollContentPresenter", Type = typeof(ScrollContentPresenter))]但是從垃圾微軟的代碼可以看到，沒有屬性直接使用這個，而是在使用的地方這樣寫GetTemplateChild(ScrollContentPresenterTemplateName) as ScrollContentPresenter;
這樣寫的性能是比較差的。
那麽他是如何給 ScrollInfo 賦值？實際上在這個類的 HookupScrollingComponents 就是給 ScrollInfo 賦值，在 HookupScrollingComponents 調用的地方就是 OnApplyTemplate 所以大家可以看到，在初始化的時候就已經知道了控件。
從垃圾微軟的源代碼可以看到 HookupScrollingComponents 的邏輯，首先是判斷屬性CanContentScroll 判斷元素裏的控件是否可以滾動，如果元素裏的控件可以滾動，那麽再判斷元素裏的控件是不是繼承IScrollInfo如果是的話，嗯，沒了，就把 ScrollInfo 賦值。如果裏面的控件不是繼承IScrollInfo，那麽判斷一下他是不是處於列表，如果是的話就拿列表ItemsPresenter作為ScrollInfo。如果還是拿不到，只好用自己作為ScrollInfo
從這裏可以看到 CanContentScroll 如果沒有設置，就直接使用這個類，也就是物理滾動就是這個類做的。如果一個元素不在列表內，不繼承 IScrollInfo 那麽即使設置使用邏輯滾動，實際上也是物理滾動。物理滾動就是元素不知道滾動，所有的移動都是元素無法控制。和物理滾動不同，邏輯的就是元素控制所有滾動。
物理滾動
下面來告訴大家，物理滾動是如何做，實際上的滾動就是在布局中使用下面的代碼，讓元素布局在滾動的地方，所以看起來就是元素滾動
Rect childRect = new Rect(child.DesiredSize);
if (IsScrollClient)
{
childRect.X = -HorizontalOffset;
childRect.Y = -VerticalOffset;
}
//this is needed to stretch the child to arrange space,
childRect.Width = Math.Max(childRect.Width, arrangeSize.Width);
childRect.Height = Math.Max(childRect.Height, arrangeSize.Height);
child.Arrange(childRect);
可以看到布局設置反過來的 HorizontalOffset 作為元素的 x 移動，通過這樣就可以讓元素移動
但是元素如果移動在 ScrollViewer 外面，如何裁剪？實際上就是使用重寫了 GetLayoutClip 進行裁剪
return new RectangleGeometry(new Rect(RenderSize));從代碼可以知道，實際上的 ScrollViewer 是不會滾動元素的，滾動元素的是 ScrollViewer 裏面的元素，滾動的方式一般都使用在布局的時候設置元素的 X、Y 來讓元素滾動。我看了 StackPanel 和其他幾個類，都是使用這個方式，因為對比 Translate 的方式，這個方法不會用到 Translate 也就不會在用戶修改 Translate 的時候無法移動。另外這個方法是在布局做的，直接計算，如果修改 Translate 還需要在布局重新計算，所以這個方法的性能會比較高。
觸摸輸入
那麽 ScrollViewer 是如何在觸摸的時候獲得輸入？實際上在觸摸的時候用的是 Manipulation ，在判斷 PanningMode 給值
if (panningMode == PanningMode.HorizontalOnly)
{
e.Mode = ManipulationModes.TranslateX;
}
else if (panningMode == PanningMode.VerticalOnly)
{
e.Mode = ManipulationModes.TranslateY;
}
else
{
e.Mode = ManipulationModes.Translate;
}所以在 ManipulationDelta 可以拿到移動的值，因為直接拿到的值就是用戶希望的路徑所以直接設置不需要計算
但是需要倍數 PanningRatio ，如果需要慣性，那麽只需要設置慣性就可以。
大概整個源代碼只有這些，很多的代碼都是在判斷邊界，還有處理一些用戶輸入。
在觸摸的時候，核心的代碼是 ManipulateScroll ，傳入了當前的移動和累計的移動、是否水平移動。通過判斷當前的移動是否有移動然後乘以倍數，然後通過設置 HorizontalOffset 這幾個屬性的值，重新布局就可以。
所以所有的代碼實際上就是獲得輸入，然後傳入給對應的 ScrollInfo ，通過 ScrollInfo 實現的方法做具體的業務。
不過 ScrollViewer 不是直接傳入 ScrollInfo 需要移動的，而且發送命令
public void ScrollToHorizontalOffset(double offset)
{
double validatedOffset = ScrollContentPresenter.ValidateInputOffset(offset, "offset");
// Queue up the scroll command, which tells the content to scroll.
// Will lead to an update of all offsets (both live and deferred).
EnqueueCommand(Commands.SetHorizontalOffset, validatedOffset, null);
}
然後在具體的函數 ExecuteNextCommand 拿出一個個的命令，進行移動
private bool ExecuteNextCommand()
{
IScrollInfo isi = ScrollInfo;
Command cmd = _queue.Fetch();
switch(cmd.Code)
{
case Commands.LineUp: isi.LineUp(); break;
case Commands.LineDown: isi.LineDown(); break;
case Commands.LineLeft: isi.LineLeft(); break;
case Commands.LineRight: isi.LineRight(); break;
//去掉差不多的代碼
case Commands.Invalid: return false;
}
return true;
}在輸入的時候可能輸入太快，而布局不是立刻進行布局，從代碼可以看到，移動的業務就是在布局修改值，但是布局修改不是優先級很高的，但是輸入的優先級是很高的，可能在布局的過程就不停輸入。所以就需要把輸入的命令放入，使用一個函數一個個拿出來，對不同的命令處理，最後再布局。
參見：
在WPF中實現平滑滾動 - 天方 - 博客園
IScrollInfo in Avalon part I – BenCon‘s WebLog
IScrollInfo in Avalon part II – BenCon‘s WebLog
IScrollInfo in Avalon part III – BenCon‘s WebLog
IScrollInfo tutorial part IV – BenCon‘s WebLog
其他源代碼分析
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一站式WPF--依賴屬性（DependencyProperty）一 - 周永恒 - 博客園
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