wpf - 如何提高 WPF Grid 控件（.NET 4.0/4.5）的性能？

Question

定义：将二维字符串数组（大约 10 列，1,600 行，固定长度的 7 个字符）用作 WPF .NET 4.0 Grid 控件的数据源，使用以下代码片段来填充 Grid标签显示数组中的值。注意：Grid 已添加到 XAML 并传递给函数 PopulateGrid（参见清单 1）。视觉输出本质上是只读模式下的表格数据表示（不需要双向绑定）。

问题：性能是一个关键问题。在功能强大的 Intel-i3/8GB-DDR3 PC 上运行此操作需要令人难以置信的 3...5 秒；因此，恕我直言，此 WPF Grid 性能至少比预期慢一个数量级，基于与类似控件/任务的比较，例如常规 WinForm 数据感知控件，甚至 Excel 工作表。

问题1：是否有办法在上述场景中提高WPF Grid的性能？请将您的答案/可能的改进指向下面清单 1 和清单 2 中提供的代码片段。

问题 1aDataGrid ：建议的解决方案可以将数据绑定到额外的数据感知控件，例如DataTable. 我在清单 2 中添加string[,]了DataTable dt转换器，以便可以将附加控件的DataContext（或ItemsSource其他）属性绑定到dt.DefaultView. 那么，以最简单的形式，您能否提供一个紧凑的（最好是几行代码，因为它是在旧式数据感知控件中完成的）和高效（性能方面）的 WPF 数据绑定DataGrid到DataTableobject的解决方案？

非常感谢。

清单 1。Grid GridOut从 2D填充 WPF 的过程string[,] Values

#region Populate grid with 2D-array values
/// <summary>
/// Populate grid with 2D-array values
/// </summary>
/// <param name="Values">string[,]</param>
/// <param name="GridOut">Grid</param>
private void PopulateGrid(string[,] Values, Grid GridOut)
{
    try
    {
        #region clear grid, then add ColumnDefinitions/RowsDefinitions

        GridOut.Children.Clear();
        GridOut.ColumnDefinitions.Clear();
        GridOut.RowDefinitions.Clear();

        // get column num
        int _columns = Values.GetUpperBound(1) + 1;

        // add ColumnDefinitions
        for (int i = 0; i < _columns; i++)
        {
            GridOut.ColumnDefinitions.Add(new ColumnDefinition { Width = new GridLength(1, GridUnitType.Star) });
        }

        // get rows num
        int _rows = Values.GetUpperBound(0) + 1;

        // add RowDefinitions
        for (int i = 0; i < _rows; i++)
        {
            GridOut.RowDefinitions.Add(new RowDefinition { Height = new GridLength(1, GridUnitType.Star) });
        }
        #endregion

        #region populate grid w/labels
        // populate grid w/labels
        for (int i = 0; i < _rows; i++)
        {
            for (int j = 0; j < _columns; j++)
            {
                // new Label control
                Label _lblValue = new Label();

                // assign value to Label
                _lblValue.Content = Values[i, j].ToString();

                // add Label to GRid
                GridOut.Children.Add(_lblValue);
                Grid.SetRow(_lblValue, i);
                Grid.SetColumn(_lblValue, j);
            }
        }
        #endregion
    }
    catch
    {
        GridOut.Children.Clear();
        GridOut.ColumnDefinitions.Clear();
        GridOut.RowDefinitions.Clear();
    }
}
#endregion

清单 2。转换string[,]_DataTable

#region internal: Convert string[,] to DataTable
/// <summary>
/// Convert string[,] to DataTable
/// </summary>
/// <param name="arrString">string[,]</param>
/// <returns>DataTable</returns>
internal static DataTable Array2DataTable(string[,] arrString)
{
    DataTable _dt = new DataTable();
    try
    {
        // get column num
        int _columns = arrString.GetUpperBound(1) + 1;

        // get rows num
        int _rows = arrString.GetUpperBound(0) + 1;

        // add columns to DataTable
        for (int i = 0; i < _columns; i++)
        {
            _dt.Columns.Add(i.ToString(), typeof(string));
        }

        // add rows to DataTable
        for (int i = 0; i < _rows; i++)
        {
            DataRow _dr = _dt.NewRow();
            for (int j = 0; j < _columns; j++)
            {
                _dr[j] = arrString[i,j];
            }
            _dt.Rows.Add(_dr);
        }
        return _dt;
    }
    catch { throw; }
}
#endregion

注 2。建议使用其 Text 属性而不是 Content替换Label控件，例如. 它将稍微加快执行速度，而且代码片段将与 VS 2012 for Win 8 向前兼容，其中不包含.TextBlockLabelLabel

注意 3：到目前为止，我已经尝试绑定DataGrid到DataTable（参见清单 3 中的 XAML），但性能很差（grdOut是一个嵌套Grid的，用作表格数据的容器；_dataGrid是一种数据感知对象类型DataGrid）。

清单 3。DataGrid绑定到DataTable：性能很差，所以我删除了它ScrollViewer，但它运行不正常。

<ScrollViewer ScrollViewer.CanContentScroll="True" VerticalScrollBarVisibility="Auto" >
    <Grid Name="grdOut">
            <DataGrid AutoGenerateColumns="True" Name="_dataGrid" ItemsSource="{Binding Path=.}" />
    </Grid>
</ScrollViewer>

score 6 · Accepted Answer

好的。删除所有代码并重新开始。

这是我对Labels基于二维字符串数组的 X 行数和 Y 列数的“动态网格”的看法：

<Window x:Class="MiscSamples.LabelsGrid"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="LabelsGrid" Height="300" Width="300">
    <DockPanel>

        <Button DockPanel.Dock="Top" Content="Fill" Click="Fill"/>

        <ItemsControl ItemsSource="{Binding Items}"
                      ScrollViewer.HorizontalScrollBarVisibility="Auto"
                      ScrollViewer.VerticalScrollBarVisibility="Auto"
                      ScrollViewer.CanContentScroll="true"
                      ScrollViewer.PanningMode="Both">
            <ItemsControl.Template>
                <ControlTemplate>
                    <ScrollViewer>
                        <ItemsPresenter/>
                    </ScrollViewer>
                </ControlTemplate>
            </ItemsControl.Template>
            <ItemsControl.ItemTemplate>
                <DataTemplate>
                    <ItemsControl ItemsSource="{Binding Items}">
                        <ItemsControl.ItemTemplate>
                            <DataTemplate>
                                <Label Content="{Binding}"/>
                            </DataTemplate>
                        </ItemsControl.ItemTemplate>
                        <ItemsControl.ItemsPanel>
                            <ItemsPanelTemplate>
                                <UniformGrid Rows="1"/>
                            </ItemsPanelTemplate>
                        </ItemsControl.ItemsPanel>
                    </ItemsControl>
                </DataTemplate>
            </ItemsControl.ItemTemplate>
            <ItemsControl.ItemsPanel>
                <ItemsPanelTemplate>
                    <VirtualizingStackPanel VirtualizationMode="Recycling" IsVirtualizing="True"/>
                </ItemsPanelTemplate>
            </ItemsControl.ItemsPanel>
        </ItemsControl>
    </DockPanel>
</Window>

代码背后：

public partial class LabelsGrid : Window
{
    private LabelsGridViewModel ViewModel { get; set; }

    public LabelsGrid()
    {
        InitializeComponent();
        DataContext = ViewModel = new LabelsGridViewModel();
    }

    private void Fill(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        var array = new string[1600,20];

        for (int i = 0; i < 1600; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 20; j++)
            {
                array[i, j] = "Item" + i + "-" + j;
            }
        }

        ViewModel.PopulateGrid(array);
    }
}

视图模型：

public class LabelsGridViewModel: PropertyChangedBase
{
    public ObservableCollection<LabelGridItem> Items { get; set; } 

    public LabelsGridViewModel()
    {
        Items = new ObservableCollection<LabelGridItem>();
    }

    public void PopulateGrid(string[,] values)
    {
        Items.Clear();

        var cols = values.GetUpperBound(1) + 1;
        int rows = values.GetUpperBound(0) + 1;

        for (int i = 0; i < rows; i++)
        {
            var item = new LabelGridItem();

            for (int j = 0; j < cols; j++)
            {
                item.Items.Add(values[i, j]);
            }

            Items.Add(item);
        }
    }
}

数据项：

public class LabelGridItem: PropertyChangedBase
{
    public ObservableCollection<string> Items { get; set; }

    public LabelGridItem()
    {
        Items = new ObservableCollection<string>();
    }
}

PropertyChangedBase 类（MVVM 助手）

public class PropertyChangedBase:INotifyPropertyChanged
{
    public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;

    protected virtual void OnPropertyChanged(string propertyName)
    {
        Application.Current.Dispatcher.BeginInvoke((Action) (() =>
                                                                 {
                                                                     PropertyChangedEventHandler handler = PropertyChanged;
                                                                     if (handler != null) handler(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
                                                                 }));
    }
}

结果：

在此处输入图像描述

性能很棒。请注意，我使用的是 20 列而不是您建议的 10 列。当您单击按钮时，网格的填充是立即的。由于内置 UI 虚拟化，我确信性能比蹩脚的恐龙 Winform 好得多。
UI 是在 XAML 中定义的，而不是在过程代码中创建 UI 元素，这是一种不好的做法。
UI 和数据保持分离，从而提高了可维护性、可扩展性和清洁度。
将我的代码复制并粘贴到 a 中File -> New -> WPF Application，然后自己查看结果。
另外，请记住，如果您只想显示文本，最好使用 aTextBlock而不是 a Label，这是一个非常轻量级的 Text 元素。
WPF 摇滚，即使在边缘情况下它可能会导致性能下降，它仍然比目前存在的任何东西都要好 12837091723。

编辑：

我继续在行数（160000）中添加了 0 个零。性能还是可以接受的。填充网格花费了不到 1 秒的时间。

请注意，在我的示例中，“列”没有被虚拟化。如果数量很多，这可能会导致性能问题，但这不是您所描述的。

编辑2：

根据您的评论和澄清，我制作了一个新示例，这次基于System.Data.DataTable. 没有 ObservableCollections，没有异步的东西（无论如何在我之前的示例中没有任何异步）。而且只有 10 列。水平滚动条的存在是因为窗口太小（Width="300"）并且不足以显示数据。WPF 是独立于分辨率的，不像恐龙框架，它会在需要时显示滚动条，但也会将内容拉伸到可用空间（您可以通过调整窗口大小等来看到这一点）。

我还将数组初始化代码放在 Window 的构造函数中（以处理缺少的问题INotifyPropertyChanged），因此加载和显示它需要更多时间，而且我注意到这个示例的使用System.Data.DataTable速度比前一个稍慢。

但是，我必须警告您，绑定到非INotifyPropertyChanged对象可能会导致内存泄漏。

不过，您将无法使用简单的Grid控件，因为它不进行 UI 虚拟化。如果你想要一个虚拟化网格，你必须自己实现它。

您也将无法对此使用 winforms 方法。它在 WPF 中根本不相关且无用。

    <ItemsControl ItemsSource="{Binding Rows}"
                  ScrollViewer.HorizontalScrollBarVisibility="Auto"
                  ScrollViewer.VerticalScrollBarVisibility="Auto"
                  ScrollViewer.CanContentScroll="true"
                  ScrollViewer.PanningMode="Both">
        <ItemsControl.Template>
            <ControlTemplate>
                <ScrollViewer>
                    <ItemsPresenter/>
                </ScrollViewer>
            </ControlTemplate>
        </ItemsControl.Template>
        <ItemsControl.ItemTemplate>
            <DataTemplate>
                <ItemsControl ItemsSource="{Binding ItemArray}">
                    <ItemsControl.ItemTemplate>
                        <DataTemplate>
                            <TextBlock Text="{Binding}"/>
                        </DataTemplate>
                    </ItemsControl.ItemTemplate>
                    <ItemsControl.ItemsPanel>
                        <ItemsPanelTemplate>
                            <UniformGrid Rows="1"/>
                        </ItemsPanelTemplate>
                    </ItemsControl.ItemsPanel>
                </ItemsControl>
            </DataTemplate>
        </ItemsControl.ItemTemplate>
        <ItemsControl.ItemsPanel>
            <ItemsPanelTemplate>
                <VirtualizingStackPanel VirtualizationMode="Recycling" IsVirtualizing="True"/>
            </ItemsPanelTemplate>
        </ItemsControl.ItemsPanel>
    </ItemsControl>

代码背后：

public partial class LabelsGrid : Window
{
    public LabelsGrid()
    {
        var array = new string[160000, 10];

        for (int i = 0; i < 160000; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 10; j++)
            {
                array[i, j] = "Item" + i + "-" + j;
            }
        }

        DataContext = Array2DataTable(array);
        InitializeComponent();
    }

    internal static DataTable Array2DataTable(string[,] arrString)
    {
        //... Your same exact code here
    }
}

底线是在 WPF 中做某事，你必须以 WPF 的方式来做。它不仅仅是一个 UI 框架，它本身更像是一个应用程序框架。

编辑3：

<DataGrid AutoGenerateColumns="True" ItemsSource="{Binding}"/>

 DataContext = Array2DataTable(array).DefaultView;

对我来说非常好。160000 行的加载时间并不明显。您使用的是什么 .Net 框架版本？

wpf - 如何提高 WPF Grid 控件（.NET 4.0/4.5）的性能？

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