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WPF 已知问题 在 ObservableCollection 的 CollectionChanged 修改集合内容将让 UI 显示错误

Updated: at 12:43,Created: at 09:44

本文记录一个 WPF 已知问题,在 ObservableCollection 的 CollectionChanged 事件里面,绕过 ObservableCollection 的异常判断逻辑,强行修改集合内容,修改之后的 UI 层将不能符合预期。本文将告诉大家此问题的复现方法和修复方法

在 UI 绑定的 ObservableCollection 修改时,给此集合列表添加新的项目,此时 UI 绑定的数据是对的但是界面显示错误。简单的复现方法如下

先在后台代码定义好绑定模型 Model 类,代码如下

public class Model
{
public string? Name { get; set; }
public override string? ToString() => Name;
}

接着在 MainWindow 里添加一个 ObservableCollection<Model> 属性用于让 XAML 绑定,这里不加入一个 ViewModel 只是为了让代码简单

public ObservableCollection<Model> List { get; } = new ObservableCollection<Model>();

在 XAML 里代码如下

<Window x:Class="BekuhalnoKawairlunee.MainWindow"
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
xmlns:local="clr-namespace:BekuhalnoKawairlunee"
mc:Ignorable="d"
x:Name="Root"
Title="MainWindow" Height="450" Width="800">
<Grid>
<ListBox x:Name="ListBox" ItemsSource="{Binding ElementName=Root,Path=List}">
<ListBox.ItemTemplate>
<DataTemplate>
<TextBlock Text="{Binding Name}"></TextBlock>
</DataTemplate>
</ListBox.ItemTemplate>
</ListBox>
</Grid>
</Window>

在 MainWindow 构造函数给 List 加上测试内容

public MainWindow()
{
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
var model = new Model()
{
Name = i.ToString()
};
List.Add(model);
}
List.CollectionChanged += List_CollectionChanged;
InitializeComponent();
Loaded += MainWindow_Loaded;
}

以上的代码的 List.CollectionChanged += List_CollectionChanged; 是为了在集合变更时加入一项用来修改集合。监听 Loaded 用来模拟删除 ObservableCollection 的内容,用来触发 CollectionChanged 事件

先不要实现 List_CollectionChangedMainWindow_Loaded 方法的内容,先看看此时界面显示,修复构建运行代码可以看到如下图

在 Loaded 事件里面,将 List 的第 1 项删除,代码如下

private async void MainWindow_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
{
await Task.Delay(100);
List.RemoveAt(1);
}

删除之后将会进入 List_CollectionChanged 方法,在 List_CollectionChanged 方法里面,如果直接修改 List 的内容,如以下代码,将会抛出 InvalidOperationException 异常

private void List_CollectionChanged(object? sender, System.Collections.Specialized.NotifyCollectionChangedEventArgs e)
{
//List.CollectionChanged -= List_CollectionChanged;
List.Add(new Model()
{
Name = "xx"
});
}

抛出的异常如下

System.InvalidOperationException:“Cannot change ObservableCollection during a CollectionChanged event.”

一个绕过的方法是在进入 List_CollectionChanged 减等事件,但是绕过是存在坑的,原本预期的列表顺序应该是 0 2 xx 的顺序,然而实际的界面显示如下

以上就是最简单的方法让大家了解到问题

修复的方法有两个:

第一个方法是推荐的,使用 Dispatcher.InvokeAsync 延迟执行,修改 List_CollectionChanged 代码如下

private void List_CollectionChanged(object? sender, System.Collections.Specialized.NotifyCollectionChangedEventArgs e)
{
if (_changed)
{
return;
}
_changed = true;
Dispatcher.InvokeAsync(() =>
{
List.Add(new Model()
{
Name = "xx"
});
});
}
private bool _changed;

以上的 _changed 字段只是让代码不会多次进入而已,因为添加元素也会触发集合变更事件,如果在集合变更事件里面再次添加元素,那就无限进入集合变更

可以看到界面显示符合预期

第二个方法是强行刷 ItemsSource 内容,强行刷不能在 List_CollectionChanged 立即调用,否则将会抛出 InvalidOperationException 异常

private void List_CollectionChanged(object? sender, System.Collections.Specialized.NotifyCollectionChangedEventArgs e)
{
List.CollectionChanged -= List_CollectionChanged;
List.Add(new Model()
{
Name = "xx"
});
ListBox.ItemsSource = null;
ListBox.ItemsSource = List;
}

抛出的异常代码如下

System.InvalidOperationException:“某个 ItemsControl 与它的项源不一致。\n请参见内部异常以获取更多信息。”
Exception: 针对开发人员的信息(使用文本可视化工具来阅读此内容):
引发此异常的原因是名为“ListBox”的控件“System.Windows.Controls.ListBox Items.Count:3”的生成器已接收到一个 CollectionChanged 事件序列,这些事件与 Items 集合的当前状态不符。 检测到以下差异:
累积计数 2 与实际计数 3 不相同。[累积计数的计算方式为: 上次重置时的计数 + 添加数 - 自上次重置后的删除数。]
以下的一个或多个源可能已引发错误事件:
System.Windows.Controls.ItemContainerGenerator
System.Windows.Controls.ItemCollection
System.Windows.Data.ListCollectionView
* System.Collections.ObjectModel.ObservableCollection`1[[BekuhalnoKawairlunee.Model, BekuhalnoKawairlunee, Version=1.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=null]]
(标有星号的源被认为更有可能是问题的根源。)
最常见的原因有: (a)在未引发相应事件的情况下更改了集合或集合的计数,(b)引发的事件使用了错误的索引或项参数。
异常的堆栈跟踪将描述不一致情况是如何检测到的,而不是描述不一致情况是如何发生的。 要获得更及时的异常,应将生成器上附加的属性“PresentationTraceSources.TraceLevel”设置为值“High”,然后重新运行该方案。 完成此操作的一个方法是,在“即时”窗口中运行与下面的命令类似的命令:\n System.Diagnostics.PresentationTraceSources.SetTraceLevel(myItemsControl.ItemContainerGenerator, System.Diagnostics.PresentationTraceLevel.High)
。这会使得在发生每个 CollectionChanged 事件之后运行检测逻辑,因此,这将减慢应用程序的运行速度。

通过以上的异常信息也可以了解到为什么 WPF 存在此已知问题,因为原本预期就是开发者不能在集合变更时修改集合,如果在每个集合变更里都需要重新处理状态,将会让 WPF 的性能很差。因此这个问题也是不会在 WPF 里面修复的,只能开发者自己修复

强行刷只能放在其他的时机,例如在界面添加一个按钮,点击按钮强行刷

private void Button_OnClick(object sender, RoutedEventArgs e)
{
ListBox.ItemsSource = null;
ListBox.ItemsSource = List;
}

运行程序,可以看到开始界面显示错误,在点击按钮之后,界面就符合预期

本文的代码放在githubgitee 欢迎访问

可以通过如下方式获取本文的源代码,先创建一个空文件夹,接着使用命令行 cd 命令进入此空文件夹,在命令行里面输入以下代码,即可获取到本文的代码

git init
git remote add origin https://gitee.com/lindexi/lindexi_gd.git
git pull origin f6c0785629f2f73ee190b97cf14699daf8746699

以上使用的是 gitee 的源,如果 gitee 不能访问,请替换为 github 的源。请在命令行继续输入以下代码

git remote remove origin
git remote add origin https://github.com/lindexi/lindexi_gd.git
git pull origin f6c0785629f2f73ee190b97cf14699daf8746699

获取代码之后,进入 BekuhalnoKawairlunee 文件夹

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原文链接: http://blog.lindexi.com/post/WPF-%E5%B7%B2%E7%9F%A5%E9%97%AE%E9%A2%98-%E5%9C%A8-ObservableCollection-%E7%9A%84-CollectionChanged-%E4%BF%AE%E6%94%B9%E9%9B%86%E5%90%88%E5%86%85%E5%AE%B9%E5%B0%86%E8%AE%A9-UI-%E6%98%BE%E7%A4%BA%E9%94%99%E8%AF%AF

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