Maui 实践：不要把 DataPackagePropertySetView 看作一层皮

于 2025-07-18 13:00:02 发布
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—— 再论为控件动态扩展 DragDrop 能力

夏群林 原创 2025.7.18

一、Drag / Drop 之间传递的参数

前文提到，拖放的实现需要 DragGestureRecognizer 与 DropGestureRecognizer 在不同的控件上相互配合，数据传输和配置复杂。主要有三个事件参数：DragStartingEventArgs，DragEventArgs 和 DropEventArgs。还有一个 DropCompletedEventArgs，不涉及实体数据传递，这里不讨论。

Drag / Drop 操作，本质上是把依存于源控件的数据，与依存于目标控件的数据，挑选出来，组合，供业务流程调用。

DragStartingEventArgs 是数据的起点，它打包了 DataPackage 类型的 Data，以及源控件的位置数据。位置数据暂且不论，我们聚焦在业务层面的实体数据上。去掉枝枝叶叶，在 Maui 中 DragStartingEventArgs 源代码是这样：

/* by 01022.hk - online tools website : 01022.hk/zh/calcdata.html */
public class DragStartingEventArgs : EventArgs
{
    public bool Handled { get; set; }
	public bool Cancel { get; set; }

	public DataPackage Data { get; } = new DataPackage();

	public virtual Point? GetPosition(Element? relativeTo) =>_getPosition?.Invoke(relativeTo);
}

展开 DataPackage，不神秘，就是一个在应用程序中封装和传递数据的容器，它的只读属性 Properties，一个键值对词典，Dictionary<string, object> _propertyBag，是载体，用 DataPackagePropertySet 类包装。object 类型的值，你可以在这里放任何你想传递的数据。所以，简单，但强大。

/* by 01022.hk - online tools website : 01022.hk/zh/calcdata.html */
public class DataPackage
{
    public DataPackagePropertySet Properties { get; }

    public ImageSource Image { get; set; }
    public string Text { get; set; }
    
    public DataPackageView View => new DataPackageView(this.Clone());
}

public class DataPackagePropertySet : IEnumerable
{
    // 这里是数据保持处
	Dictionary<string, object> _propertyBag;
    
	public IEnumerable<string> Keys => _propertyBag.Keys;
	public IEnumerable<object> Values => _propertyBag.Values;
	public void Add(string key, object value)=> _propertyBag.Add(key, value);
	public bool ContainsKey(string key) => _propertyBag.ContainsKey(key);
	public bool TryGetValue(string key, out object value) => 
        _propertyBag.TryGetValue(key, out value);
}

DragEventArgs 是数据中间站，当拖动源控件经停目标控件时，平台会比对两个控件，是否有缘。属于 Drag / Drop 对相同阵营的，

public class DragEventArgs : EventArgs
{
	public DragEventArgs(DataPackage dataPackage)
	{
		Data = dataPackage;
	}
	public DataPackage Data { get; }
	public DataPackageOperation AcceptedOperation { get; set; } = DataPackageOperation.Copy;
}

就会允许 DataPackage 接收下来打包转发。 AcceptedOperation 决定要不要 Copy。事实上，枚举类型 DataPackageOperation 只有两个值：Copy / None 。同样，我们这里忽略了位置数据的讨论。

最后，DropEventArgs 将 DragStartingEventArgs 传来的 DataPackage 蒙上面纱，以 DataPackageView 面目示人。

public class DropEventArgs
{
	public DataPackageView Data { get; }
	public bool Handled { get; set; }

	public virtual Point? GetPosition(Element? relativeTo) =>
		_getPosition?.Invoke(relativeTo);
}

public class DataPackageView
{
    public DataPackagePropertySetView Properties { get; }
    
    public Task<ImageSource> GetImageAsync()
    {
        return Task.FromResult(DataPackage.Image);
    }
    
    public Task<string> GetTextAsync()
    {
        return Task.FromResult(DataPackage.Text);
    }
}

DataPackageView 的数据载体是 DataPackagePropertySetView，后者是 DataPackagePropertySet 的只读包装：

public class DataPackagePropertySetView : IReadOnlyDictionary<string, object>
{
	public DataPackagePropertySet _dataPackagePropertySet;

	public object this[string key] => _dataPackagePropertySet[key];
	public IEnumerable<string> Keys => _dataPackagePropertySet.Keys;
	public IEnumerable<object> Values => _dataPackagePropertySet.Values;
	public int Count => _dataPackagePropertySet.Count;
	public bool ContainsKey(string key) => _dataPackagePropertySet.ContainsKey(key);
	public bool TryGetValue(string key, out object value) => _dataPackagePropertySet.TryGetValue(key, out value);
}

观察 DataPackage / DataPackageView，会发现，除了核心的用户数据字典外，还有一个字符串数据，string Text，一个图像数据，ImageSource Image。拖放操作，在 DragStartingEventArgs 时准备数据。最后在 DropEventArgs 处获取数据：

public Task<ImageSource> GetImageAsync()
{
    return Task.FromResult(DataPackage.Image);
}

public Task<string> GetTextAsync()
{
    return Task.FromResult(DataPackage.Text);
}

你可以把 Text / Image 看作常用数据快捷通道。我的实践，就是利用这个快捷通道。

二、DataPackagePropertySetView 的核心价值：不止于包装

我相信，初学者大多会有我当初那样的困惑：用 DataPackagePropertySetView 包装 DataPackagePropertySet，是否多此一举？既然底层实质数据一样，用同一个数据类型岂不方便？何必要加 DataPackagePropertySetView 这层皮？

原因是，Maui 为我们带来跨平台数据标准化便利的同时，也带来了跨平台数据传递打包解包的繁杂，以及额外开销。

由于 Maui 控件的实现，最终会转化成应用所在平台的本机实现，Drag / Drop 操作所携带的数据，会一层层转换为本机要求的结构，再一层层转换回 Maui。这里的事情，不简单。

在 MAUI 拖放机制中，DataPackagePropertySetView 绝非简单的字典包装，而是跨平台数据传输的核心枢纽，其设计蕴含三大关键价值：

  1. 跨平台数据标准化。MAUI需要将数据转换为不同平台的原生格式（如Android的ClipData、iOS的NSItemProvider），而DataPackagePropertySetView通过标准化属性（如Title、Description、Keywords）屏蔽了底层差异。

  2. 类型安全与延迟加载。强类型访问，避免通过字符串键强制转换类型的风险（如(string)properties["Title"]）；仅在调用GetTextAsync()等方法时才实际传输数据，延迟加载，减少无效开销。

  3. 安全隔离机制。作为只读视图，DataPackagePropertySetView防止拖放目标意外修改源数据，同时通过平台适配器确保数据传输的安全性（如跨进程场景的序列化/反序列化）。

不需要更细节的理解，但是我做了决定，能绕开依赖本机数据转换而传递数据的，最好在 Maui 层面直接处理。这也是当初我开发 AsDroppable/ AsDraggable 扩展方法 （参阅： Maui 实践：为控件动态扩展 DragDrop 能力 ）。

自定义数据传递，通常我们会建立全局缓存管理器，在拖放源缓存对象并传递 ID，然后在拖放目标通过 ID 获取对象。因为数据产生于拖放源，如果拖放源不再被引用，其所产生的数据也应该销毁，否则会造成内存泄漏。

问题在于，我们使用 AsDraggable 方法为拖放源配置拖放数据时，不知道该拖放源在程序逻辑中，是否要释放，何时会释放。于是想到用弱引用管理器避免内存泄漏。

ConditionalWeakTable<TKey, TValue> 是 .NET 框架中的一个特殊集合类，在两个对象之间建立弱关联关系，同时确保不会阻止垃圾回收（GC）对这些对象的回收。当 TKey 类型的对象（键）被垃圾回收时，对应的 TValue 类型的值也会被自动从表中移除，不会因为键值对的存在而延长对象的生命周期。这样，我们可以缓存与特定拖 / 放源关联的数据，同时不影响这些对象的垃圾回收。完美。

不过，针对我的应用情形，完美之中有瑕疵。我们的全局缓存管理器在拖放源缓存对象并传递 ID，这个 ID，我直接选用 Guid 类型，可以唯一性区别无限个数据，简洁。但 Guid 是值类型，不符合 ConditionalWeakTable<TKey, TValue> 对 TKey 为引用类型的要求。

我设计了一个包装类，把 Guid 包装成引用类：

public sealed class GuidToken
{
    public Guid Id { get; } = Guid.NewGuid();
    public string Token => Id.ToString();
}

然后用 GuidToken 作为键，欺骗 ConditionalWeakTable：

private static readonly ConditionalWeakTable<GestureRecognizer, GuidToken> guidTokens = [];
private static readonly ConditionalWeakTable<GuidToken, DragDropPayload> dragDropPayloads = [];

这里，拖 / 放源为键关联 GuidToken 值，再以 GuidToken 为键关联数据 DragDropPayload。这样，我们就实现了在拖放过程中，当平台与本机做着复杂的交互时，只需传递简单的 guid 字符串，还保证不会内存泄漏。

我们还要做点额外的工作：为 GuidToken 建立一个生命期可控的强引用：

private static readonly ConcurrentDictionary<string, WeakReference<GuidToken>> tokenCache = new();

否则，GuidToken 不知何时会被 GC，其代表的数据亦不知何时被 GC。手动控制 GuidToken 生命期的方式，结合在 AsDraggable / AsDroppable 扩展方法中，后面一并讲到。

三、进阶：DynamicGesturesExtension 改进

根据前面的讨论，我对自己先前开发的 AsDraggable / AsDroppable 扩展方法予以改进。AsDraggable / AsDroppable 是通用方法，本想通过泛型的方式，源控件类型/目标控件类型的组合，来区分应该采取的拖放后续操作。为此，还回避不了头疼的反射技术。这次我顺手把它去掉了，区分拖放后续操作，只需要通过拖/放控件关联的数据类型 DragDropPayload 的组合，即可确认。我也简化了 DragDropPayload 数据结构，消除协变和逆变的顾忌。

public class DragDropPayload
{
    public required View View { get; init; }                        // 拖放源/目标控件
    public object? Affix { get; init; }                             // 任意附加数据（如文本、对象）
    public Action<View, object?>? Callback { get; init; }           // 拖放完成后的回调
    public View? Anchor { get; set; } = null;                       // 拖放源/目标控件的 recognizer 依附 View 组件

    public SourceTypeEnum SourceType { get; set; }                  // 标识。源/目标之间标识有交集者才能交互
}

1. 注册数据

private static string RegisterPayload(this GestureRecognizer recognizer, DragDropPayload payload)
{
    ArgumentNullException.ThrowIfNull(recognizer);
    ArgumentNullException.ThrowIfNull(payload);

    var guidToken = guidTokens.GetOrCreateValue(recognizer);

    dragDropPayloads.AddOrUpdate(guidToken, payload);

    tokenCache[guidToken.Token] = new WeakReference<GuidToken>(guidToken);

    return guidToken.Token;
}

注册数据在指定源控件 AsDragble 时完成：

public static void AsDraggable<TSourceAnchor, TSource>(this TSourceAnchor anchor, TSource source, 	       Func<TSourceAnchor, TSource, DragDropPayload> payloadCreator)
    where TSourceAnchor : View
    where TSource : View
{
    AttachDragGestureRecognizer(anchor, source, payloadCreator); // 覆盖现有 payload（如果存在）
}

private static void AttachDragGestureRecognizer<TSourceAnchor, TSource>(TSourceAnchor anchor, TSource source, Func<TSourceAnchor, TSource, DragDropPayload> payloadCreator)
    where TSourceAnchor : View
    where TSource : View
{
    anchor.Undraggable();
    DragGestureRecognizer dragGesture = new() { CanDrag = true };
    anchor.GestureRecognizers.Add(dragGesture);

    dragGesture.DragStarting += (sender, args) =>
    {
        DragDropPayload dragPayload = payloadCreator(anchor, source);
        _ = dragGesture.RegisterPayload(dragPayload);

        args.Data.Text = guidTokens.GetOrCreateValue(dragGesture).Token;
        anchor.Opacity = 0.5;
    };

    dragGesture.DropCompleted += (sender, args) =>
    {
        guidTokens.GetOrCreateValue(dragGesture).Token.RemovePayload();
    };
}

2. 匹配数据，在 DragLeave 事件中处理

dropGesture.DragOver += (sender, e) =>
{
    string token = e.Data.Text;

    if (token.TryAssociatedPayload(out DragDropPayload? dragPayload) &&
        guidTokens.TryGetValue(dropGesture, out GuidToken? dropToken) && dropToken is not null &&
        dropToken.Token.TryAssociatedPayload(out DragDropPayload? dropPayload) &&
        (dragPayload.SourceType & dropPayload.SourceType) != 0)
    {
        e.AcceptedOperation = DataPackageOperation.Copy;
    }
    else
    {
        e.AcceptedOperation = DataPackageOperation.None;
    }
};

public static bool TryAssociatedPayload(this string token, [NotNullWhen(true)] out DragDropPayload? payload)
{
    payload = null;
    if (!token.IsValidGuid())
    {
        return false;
    }

    if (tokenCache.TryGetValue(token, out var weakGuidToken) &&
        weakGuidToken.TryGetTarget(out var guidToken) &&
        dragDropPayloads.TryGetValue(guidToken, out payload))
    {
        return true;
    }

    _ = tokenCache.TryRemove(token, out _);        // 尝试清理缓存
    return false;
}

注意上面尝试清理缓存，顺手做的。在DropCompleted事件处理中，此时数据传递使命完成，会专门移除缓存数据：

dragGesture.DropCompleted += (sender, args) =>
{
    guidTokens.GetOrCreateValue(dragGesture).Token.RemovePayload();
};

public static void RemovePayload(this string token)
{
    if (!token.IsValidGuid() || !tokenCache.TryGetValue(token, out var weakToken))
    {
        return;
    }

    if (weakToken.TryGetTarget(out var guidToken))
    {
        _ = dragDropPayloads.Remove(guidToken);
    }

    _ = tokenCache.TryRemove(token, out _);
}

3. 发送数据组合，OnDroppablesMessageAsync

public static void AsDroppable<TTargetAnchor, TTarget>(this TTargetAnchor anchor, DragDropPayload payload)
    where TTargetAnchor : View
    where TTarget : View
{
    anchor.Undroppable();
    DropGestureRecognizer dropGesture = new() { AllowDrop = true };
    anchor.GestureRecognizers.Add(dropGesture);
    _ = dropGesture.RegisterPayload(payload);

    // ... ...

    dropGesture.Drop += async (s, e) =>
    {
        await OnDroppablesMessageAsync<TTargetAnchor>(anchor, dropGesture, e);
       // ... ...
    };
}

private static async Task OnDroppablesMessageAsync<TTargetAnchor>(TTargetAnchor anchor, DropGestureRecognizer dropGesture, DropEventArgs e)
 where TTargetAnchor : View
{
    string token = await e.Data.GetTextAsync();
	// ... ...
    _ = WeakReferenceMessenger.Default.Send<DragDropMessage>(new DragDropMessage()
    {
        SourcePayload = sourcePayload,
        TargetPayload = targetPayload
    });	
     // ... ...
}

五、总结：从"数据传输"到"对象生命周期管理"

MAUI拖放功能的核心挑战不仅在于数据传递，更在于对象生命周期的安全管理。DataPackagePropertySetView通过标准化接口屏蔽了平台差异，而ConditionalWeakTable则解决了复杂对象传输的性能与内存问题。

本 DynamicGesturesExtension 改进方案已在实际项目中验证，源代码开源，按照 MIT 协议许可。地址：xiaql/Zhally.Toolkit: Dynamically attach draggable and droppable capability to controls of View in MAUI

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