WPF 中的虚拟化技术全面解析
1. 虚拟化概述
在过去几年里,硬件的进步使得普通消费级 PC 的硬盘和内存容量呈指数级增长,处理能力也大幅提升。然而,这却导致一些经验不足的开发者在开发软件时不考虑容量和限制,从而开发出运行缓慢且效率低下的应用程序。当应用程序变慢或无响应时,大多数人习惯将责任归咎于操作系统。
虚拟化技术的出现,旨在提高 WPF 应用程序的性能、响应能力和稳定性。其核心思想是,尽管现代 GUI 有硬件支持,但在渲染方面存在物理和实际的限制,一次只能在屏幕上显示一定数量的项目。如果试图在屏幕上显示过多项目,不仅可能需要改变交互模型,还会导致应用程序处理屏幕外项目时性能下降。
例如,当向用户展示一个非常大的地图时,可能无法在单个视图中显示所有细节。这时可以采用虚拟化技术,将地图分割成图块,只显示用户视图内的图块。Virtual Earth 就采用了这种方法,让用户在浏览地图时无需一次性将整个世界加载到内存中。
2. UI 虚拟化的构建块
UI 虚拟化的催化剂在于,我们在任何给定时间只对显示大型数据集的一小部分感兴趣。因此,视图窗口代表了容纳所有项目的较大容器中的一个小区域。
虚拟化之所以可行,是因为内存中的对象(如业务对象、数据模型等)存储、实例化和操作的成本相对较低。而具有逻辑和可视化树的完全渲染的 WPF 对象成本则要高得多,所以应该只在用户能够实际看到或即将看到时才创建可视化对象。
在深入讨论虚拟化之前,需要明确几个术语:
-容器:指容纳所有项目的较大容器。
-视口:在容器上移