问绑定到WPF DataGrid并支持排序时使用数据虚拟化

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我在这里回答我自己的问题，希望能帮助其他人处理同样的问题。这些信息分散在多篇文章中，Stack溢出社区对理解它非常有帮助。

首先是基本知识。UI虚拟化意味着控件(在本例中为DataGrid)只为屏幕上可以看到的内容创建UI对象(再加上几个以支持快速滚动)。它内置在DataGrid中，默认情况下启用。所以，你不需要做太多的事情来启用它。有关详情，请参阅本文。

数据虚拟化意味着只读取屏幕上可见的相应数据。其余的留在数据库中。有很多关于数据虚拟化的引用，但我发现很难找到正确的文章。这是微软公司的。

在我的例子中，我正在进行随机访问虚拟化。总结是，我的集合应该实现IList和INotifyCollectionChanged。或者，我也可以实现IItemsRangeInfo和ISelectionInfo，如果它们有帮助的话。

到现在为止还好。我创建了一个测试集合来模拟对数据库中数据的随机访问。在这种情况下，它从索引中算法地创建行数据，这样我就可以使用任意大的虚拟集合进行测试，并消除数据库性能作为这些测试中的一个因素。实现IList和INotifyCollectionChanged是可行的。我可以创建一个拥有10亿条记录的集合，而DataGrid性能则具有近乎瞬时的性能。你可以抓起滚动条，从头到尾瞬间移动。

这两个提示有助于使集合用于数据虚拟化。IList继承自IEnumerable。对于大型随机访问集合，您不希望任何调用者枚举该集合。但是，DataGrid在初始化期间确实调用了一次枚举。您可以通过返回一个空集合来满足这个要求。为此，我创建了一个单例空集合类。

另一个不想被调用的IList方法是CopyTo。我只是让这个方法抛出一个InvalidOperationException。

这一切都有效。但是，一旦单击列标题来执行排序，控件就会尝试复制整个集合。有了10亿条记录，我发现了一个内存不足的错误。实现IBindingList似乎应该修复这个问题，因为它提供了DataGrid需要的排序方法。但是，实现IBindingList完全禁用数据虚拟化，从而导致控件试图在初始化期间读取所有数据。

答案在CollectionView文档中。当控件(如DataGrid或ListView )绑定到集合时，它使用CollectionView作为中介。其思想是有一个共享集合( MVVM术语中的模型)，排序和筛选是在CollectionView而不是集合本身中实现的。这样，如果同一个集合出现在多个控件中，则排序一个不会影响其他控件。各种CollectionView实现通过创建绑定集合的影子副本和对阴影进行排序来实现这一点。它在小型集合中运行良好，但对数据虚拟化来说却是一场灾难。

数据绑定代码根据被绑定的集合所显示的接口选择视图。实现IList的集合由ListCollectionView绑定。如果该集合还实现了INotifyCollectionChanged，那么ListCollectionView将执行数据虚拟化(直到调用排序或筛选)。实现IBindingListView的集合由BindingListCollectionView绑定，后者执行而不是执行数据虚拟化。

要将排序添加到数据虚拟化，您必须将ListCollectionView子类、捕获排序请求、将它们传递给您的集合类，并阻止ListCollectionView创建影子副本。这是令人惊讶的简单，虽然我不得不咨询ListCollectionView的源代码来解决它。下面是代码：

class VirtualListCollectionView : ListCollectionView
{
    VirtualCollection m_collection;

    public VirtualListCollectionView(VirtualCollection collection)
        : base(collection)
    {
        m_collection = collection;
    }

    protected override void RefreshOverride()
    {
        m_collection.SetSortInternal(SortDescriptions);

        // Notify listeners that everything has changed
        OnCollectionChanged(new NotifyCollectionChangedEventArgs(NotifyCollectionChangedAction.Reset));

        // The implementation of ListCollectionView saves the current item before updating the search
        // and restores it after updating the search. However, DataGrid, which is the primary client
        // of this view, does not use the current values. So, we simply set it to "beforeFirst"
        SetCurrent(null, -1);
    }
}

关键是重写"RefreshOverride()“。这就是不想要的影子复制的地方。相反，重写将排序要求传递给关联的集合。自定义类上的特殊"SetSortInternal()“方法会使而不是生成INotifyCollectionChanged事件。这很重要，因为事件会导致对RefreshOverride()的递归调用。

接下来，您必须使用自定义的CollectionView类而不是缺省值来进行数据绑定。要做到这一点，有两种方法。一种是自己创建VirtualListCollectionView ( XAML或codebehind)，并绑定到视图而不是集合(通过将它分配给DataGrid.ItemsSource)。另一种方法是在集合上实现ICollectionViewFactory，让它创建自己的视图。

在此框架中，CollectionView将排序和筛选委托给底层集合类(IList实现)。因此，集合类成为视图(或使用MVVM术语的ModelView )的一部分，它们之间应该存在1:1的关系。共享集合(或使用MVVM术语的模型)是底层数据库。为了强调这一点，我尝试将两者合并到同一个类中。这是可以完成的，但是很棘手，因为这两个类都实现了IList。有两个对象比较容易，每个对象都引用另一个对象。