飞流直下的精彩 -- 淘宝UWP中瀑布流列表的实现
在淘宝UWP中，搜索结果列表是用户了解宝贝的重要一环，其中的图片效果对吸引用户点击搜索结果，查看宝贝详情有比较大的影响。为此手机淘宝特意在搜索结果列表上采用了2种表现方式：一种就是普通的列表模式，而另一种则是突出宝贝图片的瀑布流模式。
如果用户搜索某些关键字，如女装类的情况下，淘宝的搜索结果会自动切换到瀑布流模式，让宝贝的美图更加冲击用户的视觉。
但是UWP默认的列表控件并没有这种效果，listview控件中虽然子元素可以不一样大小，但是只能有1列，gridview控件虽然有多列，但每个子元素都只能取相同大小。经过一番搜索，也只有元素由固定大小的不同倍数构成的gridview控件可以使用，但效果并不理想。那么我们有没有办法能得到瀑布流的效果的控件呢？答案是肯定的。我们可能记得在listview中，如果我们要改变列表的扩展方向，需要在xaml中定义listview的itemspanel:
<ListView> <ListView.ItemsPanel> <ItemsPanelTemplate> <ItemsWrapGrid Orientation="Horizontal"></ItemsWrapGrid> </ItemsPanelTemplate> </ListView.ItemsPanel> </ListView>
在gridview中设置最大的行数或列数时，我们也要定义ItemsWrapGrid。
这里的ItemsStackPanel，ItemsWrapGrid与我们之前在淘宝UWP--自定义Panel中所提到的panel有什么关系呢？
实际上它们都是继承自panel的FrameworkElement，也就是说它们都可以对内部的子元素进行布局。不管listview还是gridview，他们列表的形式都是由itemsPanel决定的，listview只有1列，可以纵向或者横向扩展，是由它使用的itemsPanel- ItemsStackPanel确定的，gridview可以有多列，可以纵向或者横向扩展，也是由它使用了ItemsWrapGrid作为itemsPanel来决定的。那么如果我们根据淘宝UWP--自定义Panel中提到的方法，自定义一个panel，就可以实现瀑布流中形式的列表了。
整理需求
确定了要实现一个瀑布流的布局panel，我们接下来考虑一下我们的具体有哪些需求呢？在淘宝的搜索结果瀑布流中，只用了2列。但是考虑到我们的淘宝UWP可能运行在PC或者平板等横向屏幕的设备上，如果也用2列的话会有很多图只能在屏幕中显示一部分。所以在PC或者平板等横向屏幕的设备上，我们要让瀑布流的列数增加，也就是说我们的panel需要能自定义列数。
在淘宝的搜索结果瀑布流中，宝贝的搜索结果是纵向扩展的，那么有没有可能有情况需要使用横向扩展的瀑布流呢？想想似乎是比较酷的，那么就为我们的panel加上扩展方向的选择吧。
着手实现
在确定了具体需求之后就可以开始着手实现我们的自定义panel了。
我们的面板的名字就叫WaterfallPanel吧，需要继承panel类型，能定义行数或者列数NumberOfColumnsOrRows，能定义扩展方向WaterfallOrientation，并实现MeasureOverride和ArrangeOverride方法：
public class WaterfallPanel :Panel { public int NumbersOfColumnsOrRows { get { return (int)GetValue(NumbersOfColumnsOrRowsProperty); } set { SetValue(NumbersOfColumnsOrRowsProperty, value); } } // Using a DependencyProperty as the backing store for NumbersOfColumnsOrRows. This enables animation, styling, binding, etc... public static readonly DependencyProperty NumbersOfColumnsOrRowsProperty = DependencyProperty.Register("NumbersOfColumnsOrRows", typeof(int), typeof(WaterfallPanel), new PropertyMetadata(2)); public Orientation WaterfallOrientation { get { return (Orientation)GetValue(WaterfallOrientationProperty); } set { SetValue(WaterfallOrientationProperty, value); } } // Using a DependencyProperty as the backing store for WaterfallOrientation. This enables animation, styling, binding, etc... public static readonly DependencyProperty WaterfallOrientationProperty = DependencyProperty.Register("WaterfallOrientation", typeof(Orientation), typeof(WaterfallPanel), new PropertyMetadata(Orientation.Vertical)); protected override Size MeasureOverride(Size availableSize) { return base.MeasureOverride(availableSize); } protected override Size ArrangeOverride(Size finalSize) { return base.ArrangeOverride(finalSize); } }
这就是我们的panel的雏形了，需要注意的是我们的NumberOfColumnsOrRows，和WaterfallOrientation属性需要能在xaml中调用，因此必须写成DependencyProperty的形式。在写的时候可以用先输入propdp，再按tab键，在vs自动生成的模板上进行修改的方法，能方便很多。考虑到用户也可能会不输入行列数或者扩展方向，我们给了它们默认值显示2行或列，纵向扩展。
首先我们来实现MeasureOverride方法。MeasureOverride方法接受一个panel可以占据的空间大小availableSize，再根据这个availableSize给内部的子元素分配可以占据的空间大小。在瀑布流中，以纵向扩展为例，每个元素的最大宽度都是相等的，都是panel宽度的列数分之一。而每个元素的高度则可以自由扩展。因此根据这样的思路我们的MeasureOverride方法的实现应该是：
protected override Size MeasureOverride(Size availableSize) { if (NumberOfColumnsOrRows < 1) { throw (new ArgumentOutOfRangeException("NumberOfColumnsOrRows", "NumberOfColumnsOrRows must >0"));//太窄 } var LenList = new List<double>(); for (int i = 0; i < NumberOfColumnsOrRows; i++) { LenList.Add(0); } if (WaterfallOrientation == Orientation.Vertical) { double maxWidth = availableSize.Width / NumberOfColumnsOrRows; Size maxSize = new Size(maxWidth, double.PositiveInfinity); foreach (var item in Children) { item.Measure(maxSize); var itemHeight = item.DesiredSize.Height; var minLen = LenList[0]; int minP = 0; for (int i = 1; i < NumberOfColumnsOrRows; i++) { if (LenList[i] < minLen) { minLen = LenList[i]; minP = i; } } LenList[minP] += itemHeight; } var maxLen = LenList[0]; int maxP = 0; for (int i = 1; i < NumberOfColumnsOrRows; i++) { if (LenList[i] > maxLen) { maxLen = LenList[i]; maxP = i; } } return new Size(availableSize.Width, LenList[maxP]); } else { double maxHeight = availableSize.Height / NumberOfColumnsOrRows; Size maxSize = new Size(double.PositiveInfinity, maxHeight); foreach (var item in Children) { item.Measure(maxSize); var itemWidth = item.DesiredSize.Width; var minLen = LenList[0]; int minP = 0; for (int i = 1; i < NumberOfColumnsOrRows; i++) { if (LenList[i] < minLen) { minLen = LenList[i]; minP = i; } } LenList[minP] += itemWidth; } var maxLen = LenList[0]; int maxP = 0; for (int i = 1; i < NumberOfColumnsOrRows; i++) { if (LenList[i] > maxLen) { maxLen = LenList[i]; maxP = i; } } return new Size(LenList[maxP], availableSize.Height); } }
接下来实现我们的ArrangeOverride方法。在ArrangeOverride方法中，会接受一个可以进行布局的空间大小finalSize，在这个空间中将子元素逐个定位在合适的位置。在我们的瀑布流panel中，我们要将子元素定位成瀑布流的效果。那么如何实现瀑布流的效果呢？以纵向的情况为例，瀑布流中每个元素的宽度一致而长度不一，排成一定数量的列，每列长度虽然参差但差距不大，并列排在panel中形成瀑布的样子。我们可以将panel分成若干列，将子元素分配到这些列中按纵向扩展的顺序排布，每次分配时都挑总长最短的列，将新元素分配到这列。这样就能让各个列的长度差距不大，满足瀑布流的效果。按照这个思路，我们实现了ArrangeOverride方法：
protected override Size ArrangeOverride(Size finalSize) { if (NumberOfColumnsOrRows < 1) { throw (new ArgumentOutOfRangeException("NumberOfColumnsOrRows", "NumberOfColumnsOrRows must >0"));//太窄 } var LenList = new List<double>(); var posXorYList = new List<double>(); if (WaterfallOrientation == Orientation.Vertical) { double maxWidth = finalSize.Width / NumberOfColumnsOrRows; //列的长度和左上角的x值 for (int i = 0; i < NumberOfColumnsOrRows; i++) { LenList.Add(0); posXorYList.Add(i * maxWidth); } foreach (var item in Children) { var itemHeight = item.DesiredSize.Height; var minLen = LenList[0]; int minP = 0; for (int i = 1; i < NumberOfColumnsOrRows; i++) { if (LenList[i] < minLen) { minLen = LenList[i]; minP = i; } } item.Arrange(new Rect(posXorYList[minP], LenList[minP], item.DesiredSize.Width, item.DesiredSize.Height)); LenList[minP] += item.DesiredSize.Height; } var maxLen = LenList[0]; int maxP = 0; for (int i = 1; i < NumberOfColumnsOrRows; i++) { if (LenList[i] > maxLen) { maxLen = LenList[i]; maxP = i; } } return new Size(finalSize.Width, LenList[maxP]); } else { double maxHeight = finalSize.Height / NumberOfColumnsOrRows; //行的长度和左上角的y值 for (int i = 0; i < NumberOfColumnsOrRows; i++) { LenList.Add(0); posXorYList.Add(i * maxHeight); } foreach (var item in Children) { var itemWidth = item.DesiredSize.Width; var minLen = LenList[0]; int minP = 0; for (int i = 1; i < NumberOfColumnsOrRows; i++) { if (LenList[i] < minLen) { minLen = LenList[i]; minP = i; } } item.Arrange(new Rect(LenList[minP], posXorYList[minP], item.DesiredSize.Width, item.DesiredSize.Height)); LenList[minP] += item.DesiredSize.Width; } var maxLen = LenList[0]; int maxP = 0; for (int i = 1; i < NumberOfColumnsOrRows; i++) { if (LenList[i] > maxLen) { maxLen = LenList[i]; maxP = i; } } return new Size(LenList[maxP], finalSize.Height); } }
在MeasureOverride方法和ArrangeOverride方法实现之后，我们的瀑布流panel就可以说初步完成了。实际的运行效果和我们的淘宝UWP版中是基本一致的，只不过在淘宝UWP版的不断迭代中，我们又对一些细节做了优化。另外需要注意的是如果使用横向瀑布流，需要把WaterfallPanel所属的listview或gridview的scrollviewer相关的值进行设置：
ScrollViewer.VerticalScrollMode="Disabled" ScrollViewer.HorizontalScrollMode="Enabled" ScrollViewer.HorizontalScrollBarVisibility="Hidden" ScrollViewer.VerticalScrollBarVisibility="Disabled"
否则会由于listview或gridview的默认设置是纵向扩展，从而在MeasureOverride方法传入的availableSize的height是无限大，最终导致计算错误而应用崩溃。
这样看来只要掌握了方法和思路，自定义panel也并没有想象中那么困难。小伙伴们也可以尝试创建自己独有的列表控件，如果你有一些奇思妙想的话，也欢迎分享出来。
让我们共同进步，让UWP应用更加完善。