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今天来谈一谈MAUI跨平台技术的核心概念——跨平台控件。
无论是MAUI，Xamarin.Forms还是其它的跨平台技术，他们是多个不同平台功能的抽象层，利用通用的方法实现所谓“一次开发，处处运行”。
跨平台框架需要考虑通用方法在各平台的兼容，但由于各原生平台（官方将原生称为本机）功能的差异，可能不能满足特定平台的所有功能。
比如，众所周知，MAUI的手势识别器没有提供长按（LongPress）手势的识别， TapGestureRecognizer也仅仅是按下和抬起的识别，没有提供长按的识别。
这时候就需要开发者自己实现特定平台的功能，这就是自定义控件。
要想重写控件，或增强默认控件的功能或视觉效果，最基础的功能就是要拿到跨平台控件，和本机控件。
通过跨平台控件定义的属性传递到本机控件，在本机控件中响应和处理自定义属性的变化。达到自定义控件的目的。
接下来介绍在MAUI新增的特性:控制器(Handler)，好用但知道的人不多 。
Handler
因为跨平台控件的实现由本机视图在每个平台上提供的，MAUI为每个控件创建了接口用于抽象控件。 实现这些接口的跨平台控件称为 虚拟视图。 处理程序 将这些虚拟视图映射到每个平台上的控件，这些控件称为 本机视图。
在VisualElement中的Handler对象是一个实现了IElementHandler接口的类，通过它可以访问 虚拟视图和 本机视图。
public interface IViewHandler : IElementHandler
{
bool HasContainer { get; set; }
object? ContainerView { get; }
IView? VirtualView { get; }
Size GetDesiredSize(double widthConstraint, double heightConstraint);
void PlatformArrange(Rect frame);
}
每个控件有各自的Handler以及接口，请查看官方文档。
它可以通过注册全局的映射器，作为特定本机平台上实现自定义控件的功能的入口。
然后结合.NET 6 条件编译的语言特性，可以更加方便在但文件上，为每个平台编写自定义处理程序。
Entry是实现IEntry接口的单行文本输入控件，它对应的Handler是EntryHandler。
如果我们想要在Entry控件获取焦点时，自动全选文本。
Microsoft.Maui.Handlers.EntryHandler.Mapper.AppendToMapping("MyCustomization", (handler, view) =>
{
#if ANDROID
handler.PlatformView.SetSelectAllOnFocus(true);
#elif IOS || MACCATALYST
handler.PlatformView.EditingDidBegin += (s, e) =>
{
handler.PlatformView.PerformSelector(new ObjCRuntime.Selector("selectAll"), null, 0.0f);
};
#elif WINDOWS
handler.PlatformView.GotFocus += (s, e) =>
{
handler.PlatformView.SelectAll();
};
#endif
});
或者，可以使用分部类将代码组织到特定于平台的文件夹和文件中。 有关条件编译的详细信息，请参考官方文档。
与Xamarin.Forms实现的区别
在Xamarin.Forms时代，已经提供了一套自定义控件的机制，呈现器(Renderer)。
Xamarin.Forms的控件，比如Entry是通过在封装于特定平台下的EntryRenderer的类中渲染的。
通过重写控件默认Renderer，可以完全改变控件的外观和行为方式。
- Element，Xamarin.Forms 元素
- Control，本机视图、小组件或控件对象
为什么要用Handler代替Renderer
虽然Renderer功能非常强大，但是绝大部分场景来说，不是每次都需要重写控件，而仅仅是给控件添加一些特定平台的增强功能，如果还需要重写OnElementPropertyChanged 将跨平台控件的属性值传输到本机控件，这种方式太过于复杂。
以我的理解，Handler是对Renderer的一种优化，它解决了Renderer的这些问题：Renderer和跨平台控件的耦合，对自定义控件的生命周期管理，和对自定义控件的更细粒度控制。
解耦
在Xamarin.Froms的Render中，要想拿到跨平台控件的属性，需要通过直接引用跨平台类型，这样就导致了Renderer和跨平台控件的耦合。
在MAUI中，处理程序会将平台控件与框架分离。平台控件只需处理框架的需求。这样的好处是处理程序也适用于其他框架（如 Comet 和 Fabulous）重复使用。
生命周期管理
可以通过处理程序的映射器（Mapper）在应用中的任意位置进行处理程序自定义。 自定义处理程序后，它将影响在应用中任意位置的该类型所有控件。
可以通过控件HandlerChanged 和HandlerChanging，管理Handler的生命周期，通过其参数可以获取控件挂载、移除Handler的时机，可以在这里做一些初始化和清理工作。
更细粒度的控制
因为实现了全局映射器注册，这样的好处还有不用重写子类控件，我们可以通过获取跨平台控件的某属性，或注解属性，拿到需要进行处理的控件。实现自由的面向切面的过滤。
用Effect来实现呢？
或者我们仅仅想更改控件外观，可以通过Effect来实现。但无论是Effect还是Renderer，他们只能是全局的，在需要状态维护的业务逻辑中，比如长按，实际上是按下，抬起的过程，没有按下的控件不要响应抬起，正因为这样要记录哪些控件已经按下，可能需要用一个字典维护所有的自定义控件。
而MAUI的自定义映射器实际上就是一个字典，减少了代码的复杂度。
在MAUI中，官方建议迁移到Handler。Renderer虽仍然可以在MAUI中使用，但是它们属于兼容方案（Compatibility命名空间），并且不提供ExportRenderer标签，需要在CreateMauiApp中手动添加：
.ConfigureMauiHandlers((handlers) =>
{
#if ANDROID
handlers.AddHandler(typeof(PressableView), typeof(XamarinCustomRenderer.Droid.Renderers.PressableViewRenderer));
#elif IOS
handlers.AddHandler(typeof(PressableView), typeof(XamarinCustomRenderer.iOS.Renderers.PressableViewRenderer));
#endif
});
从Renderer迁移到Handler的详细步骤，请参考官方文档
刚才说到，MAUI缺少长按的手势控制，
所谓长按（LongPress），实际上是将手指接触屏幕到离开屏幕的动作分解。当手指接触屏幕时，触发按下（Pressed）事件，当手指离开屏幕时，触发抬起（Released）事件。如果在按下和抬起之间的时间间隔超过一定的时间，就认为是长按。
对于这样简单的功能，MAUI团队并不打算将它加入到手势识别中。可能将这个需求下放给社区来实现，我在CommunityToolkit找到了这个issue（https://github.com/CommunityToolkit/Maui/issues/86）但是到目前为止，官方仅有的只是用Effect实现的手势识别案例（https://docs.microsoft.com/xamarin/xamarin-forms/app-fundamentals/effects/touch-tracking）
那么我们参考这个官方案例，在MAUI上实现一个长按的手势控制吧
自定义手势监听控件
定义可以监听的手势类别，分别是按下、移动、抬起、取消、进入、退出
public enum TouchActionType
{
Entered,
Pressed,
Moved,
Released,
Exited,
Cancelled
}
添加手势监听器TouchRecognizer，它将提供一个事件OnTouchActionInvoked，用触发手势动作。
public partial class TouchRecognizer: IDisposable
{
public event EventHandler<TouchActionEventArgs> OnTouchActionInvoked;
public partial void Dispose();
}
EventArg类TouchActionEventArgs，用于传递手势动作的参数
public long Id { private set; get; }
public TouchActionType Type { private set; get; }
public Point Location { private set; get; }
public bool IsInContact { private set; get; }
在各平台上实现TouchRecognizer
使用分布类（partial class）的方式，创建TouchRecognizer.iOS.cs、TouchRecognizer.Android.cs和TouchRecognizer.Windows.cs文件，分别在各平台上实现TouchRecognizer。在各平台上的实现代码不会混在一起，便于维护。
iOS中的实现
public partial class TouchRecognizer : UIGestureRecognizer, IDisposable
{
UIView iosView;
public TouchRecognizer(UIView view)
{
this.iosView = view;
}
public override void TouchesBegan(NSSet touches, UIEvent evt)
{
base.TouchesBegan(touches, evt);
foreach (UITouch touch in touches.Cast<UITouch>())
{
long id = touch.Handle.Handle.ToInt64();
InvokeTouchActionEvent(this, id, TouchActionType.Pressed, touch, true);
}
}
public override void TouchesMoved(NSSet touches, UIEvent evt)
{
base.TouchesMoved(touches, evt);
foreach (UITouch touch in touches.Cast<UITouch>())
{
long id = touch.Handle.Handle.ToInt64();
InvokeTouchActionEvent(this, id, TouchActionType.Moved, touch, true);
}
}
public override void TouchesEnded(NSSet touches, UIEvent evt)
{
base.TouchesEnded(touches, evt);
foreach (UITouch touch in touches.Cast<UITouch>())
{
long id = touch.Handle.Handle.ToInt64();
InvokeTouchActionEvent(this, id, TouchActionType.Released, touch, false);
}
}
public override void TouchesCancelled(NSSet touches, UIEvent evt)
{
base.TouchesCancelled(touches, evt);
foreach (UITouch touch in touches.Cast<UITouch>())
{
long id = touch.Handle.Handle.ToInt64();
InvokeTouchActionEvent(this, id, TouchActionType.Cancelled, touch, false);
}
}
void InvokeTouchActionEvent(TouchRecognizer recognizer, long id, TouchActionType actionType, UITouch touch, bool isInContact)
{
var cgPoint = touch.LocationInView(recognizer.View);
var xfPoint = new Point(cgPoint.X, cgPoint.Y);
OnTouchActionInvoked?.Invoke(this, new TouchActionEventArgs(id, actionType, xfPoint, isInContact));
}
}
Android中的实现
public partial class TouchRecognizer : IDisposable
{
Android.Views.View androidView;
Func<double, double> fromPixels;
int[] twoIntArray = new int[2];
private Point _oldscreenPointerCoords;
public TouchRecognizer(Android.Views.View view)
{
this.androidView = view;
if (view != null)
{
fromPixels = view.Context.FromPixels;
view.Touch += OnTouch;
}
}
public partial void Dispose()
{
androidView.Touch -= OnTouch;
}
void OnTouch(object sender, Android.Views.View.TouchEventArgs args)
{
var senderView = sender as Android.Views.View;
var motionEvent = args.Event;
var pointerIndex = motionEvent.ActionIndex;
var id = motionEvent.GetPointerId(pointerIndex);
senderView.GetLocationOnScreen(twoIntArray);
var screenPointerCoords = new Point(twoIntArray[0] + motionEvent.GetX(pointerIndex),
twoIntArray[1] + motionEvent.GetY(pointerIndex));
switch (args.Event.ActionMasked)
{
case MotionEventActions.Down:
case MotionEventActions.PointerDown:
InvokeTouchActionEvent(this, id, TouchActionType.Pressed, screenPointerCoords, true);
break;
case MotionEventActions.Move:
for (pointerIndex = 0; pointerIndex < motionEvent.PointerCount; pointerIndex++)
{
id = motionEvent.GetPointerId(pointerIndex);
senderView.GetLocationOnScreen(twoIntArray);
screenPointerCoords = new Point(twoIntArray[0] + motionEvent.GetX(pointerIndex),
twoIntArray[1] + motionEvent.GetY(pointerIndex));
if (IsOutPit(senderView, screenPointerCoords))
{
if (_oldscreenPointerCoords != default)
{
InvokeTouchActionEvent(this, id, TouchActionType.Exited, screenPointerCoords, true);
_oldscreenPointerCoords=default;
}
}
else
{
if (_oldscreenPointerCoords == default
||screenPointerCoords!= _oldscreenPointerCoords)
{
_oldscreenPointerCoords=screenPointerCoords;
InvokeTouchActionEvent(this, id, TouchActionType.Moved, screenPointerCoords, true);
}
}
}
break;
case MotionEventActions.Up:
case MotionEventActions.Pointer1Up:
InvokeTouchActionEvent(this, id, TouchActionType.Released, screenPointerCoords, false);
break;
case MotionEventActions.Cancel:
InvokeTouchActionEvent(this, id, TouchActionType.Cancelled, screenPointerCoords, false);
break;
}
}
private bool IsOutPit(Android.Views.View senderView, Point screenPointerCoords)
{
return (screenPointerCoords.X<twoIntArray[0]||screenPointerCoords.Y<twoIntArray[1])
||(screenPointerCoords.X>twoIntArray[0]+senderView.Width||screenPointerCoords.Y>twoIntArray[1]+senderView.Height);
}
void InvokeTouchActionEvent(TouchRecognizer touchEffect, int id, TouchActionType actionType, Point pointerLocation, bool isInContact)
{
touchEffect.androidView.GetLocationOnScreen(twoIntArray);
double x = pointerLocation.X - twoIntArray[0];
double y = pointerLocation.Y - twoIntArray[1];
var point = new Point(fromPixels(x), fromPixels(y));
OnTouchActionInvoked?.Invoke(this, new TouchActionEventArgs(id, actionType, point, isInContact));
}
}
Windows中的实现
public partial class TouchRecognizer : IDisposable
{
FrameworkElement windowsView;
public TouchRecognizer(FrameworkElement view)
{
this.windowsView = view;
if (this.windowsView != null)
{
this.windowsView.PointerEntered += View_PointerEntered;
this.windowsView.PointerPressed += View_PointerPressed;
this.windowsView.Tapped +=View_Tapped;
this.windowsView.PointerMoved += View_PointerMoved;
this.windowsView.PointerReleased += View_PointerReleased;
this.windowsView.PointerExited += View_PointerExited;
this.windowsView.PointerCanceled += View_PointerCancelled;
}
}
public partial void Dispose()
{
windowsView.PointerEntered -= View_PointerEntered;
windowsView.PointerPressed -= View_PointerPressed;
windowsView.Tapped -=View_Tapped;
windowsView.PointerMoved -= View_PointerMoved;
windowsView.PointerReleased -= View_PointerReleased;
windowsView.PointerExited -= View_PointerEntered;
windowsView.PointerCanceled -= View_PointerCancelled;
}
private void View_Tapped(object sender, TappedRoutedEventArgs args)
{
//var windowsPoint = args.GetPosition(sender as UIElement);
//Point point = new Point(windowsPoint.X, windowsPoint.Y);
//InvokeTouchActionEvent(TouchActionType.Pressed, point, 0, true);
}
private void View_PointerEntered(object sender, PointerRoutedEventArgs args)
{
Point point = GetPoint(sender, args);
var id = args.Pointer.PointerId;
var isInContact = args.Pointer.IsInContact;
InvokeTouchActionEvent(TouchActionType.Entered, point, id, isInContact);
}
private void View_PointerPressed(object sender, PointerRoutedEventArgs args)
{
Point point = GetPoint(sender, args);
var id = args.Pointer.PointerId;
var isInContact = args.Pointer.IsInContact;
InvokeTouchActionEvent(TouchActionType.Pressed, point, id, isInContact);
(sender as FrameworkElement).CapturePointer(args.Pointer);
}
private void View_PointerMoved(object sender, PointerRoutedEventArgs args)
{
Point point = GetPoint(sender, args);
var id = args.Pointer.PointerId;
var isInContact = args.Pointer.IsInContact;
InvokeTouchActionEvent(TouchActionType.Moved, point, id, isInContact);
}
private void View_PointerReleased(object sender, PointerRoutedEventArgs args)
{
Point point = GetPoint(sender, args);
var id = args.Pointer.PointerId;
var isInContact = args.Pointer.IsInContact;
InvokeTouchActionEvent(TouchActionType.Released, point, id, isInContact);
}
private void View_PointerExited(object sender, PointerRoutedEventArgs args)
{
Point point = GetPoint(sender, args);
var id = args.Pointer.PointerId;
var isInContact = args.Pointer.IsInContact;
InvokeTouchActionEvent(TouchActionType.Exited, point, id, isInContact);
}
private void View_PointerCancelled(object sender, PointerRoutedEventArgs args)
{
Point point = GetPoint(sender, args);
var id = args.Pointer.PointerId;
var isInContact = args.Pointer.IsInContact;
InvokeTouchActionEvent(TouchActionType.Cancelled, point, id, isInContact);
}
private void InvokeTouchActionEvent(TouchActionType touchActionType, Point point, uint id, bool isInContact)
{
OnTouchActionInvoked?.Invoke(this, new TouchActionEventArgs(id, touchActionType, point, isInContact));
}
private static Point GetPoint(object sender, PointerRoutedEventArgs args)
{
var pointerPoint = args.GetCurrentPoint(sender as UIElement);
Windows.Foundation.Point windowsPoint = pointerPoint.Position;
Point point = new Point(windowsPoint.X, windowsPoint.Y);
return point;
}
}
创建控件
创建手势监听控件TouchContentView，它继承于ContentView。
注意：尽量避免在构造函数中调用ViewHandler.ViewMapper.AppendToMapping，它将导致从页面的XAML根元素开始，递归遍历所有IView虚拟视图子元素，将其添加到ViewMapper中
我们用HandlerChanging监听Handler改变，当OldHandler属性不为空时，表示即将从跨平台控件中删除现有的本机控件，此时我们需要将TouchRecognizer移除，以免内存泄漏。
public class TouchContentView : ContentView
{
private TouchRecognizer touchRecognizer;
public event EventHandler<TouchActionEventArgs> OnTouchActionInvoked;
public TouchContentView()
{
this.HandlerChanged+=TouchContentView_HandlerChanged;
this.HandlerChanging+=TouchContentView_HandlerChanging;
}
private void TouchContentView_HandlerChanged(object sender, EventArgs e)
{
var handler = this.Handler;
if (handler != null)
{
#if WINDOWS
touchRecognizer = new TouchRecognizer(handler.PlatformView as Microsoft.UI.Xaml.FrameworkElement);
touchRecognizer.OnTouchActionInvoked += TouchRecognizer_OnTouchActionInvoked;
#endif
#if ANDROID
touchRecognizer = new TouchRecognizer(handler.PlatformView as Android.Views.View);
touchRecognizer.OnTouchActionInvoked += TouchRecognizer_OnTouchActionInvoked;
#endif
#if IOS|| MACCATALYST
touchRecognizer = new TouchRecognizer(handler.PlatformView as UIKit.UIView);
touchRecognizer.OnTouchActionInvoked += TouchRecognizer_OnTouchActionInvoked;
(handler.PlatformView as UIKit.UIView).UserInteractionEnabled = true;
(handler.PlatformView as UIKit.UIView).AddGestureRecognizer(touchRecognizer);
#endif
}
}
private void TouchContentView_HandlerChanging(object sender, HandlerChangingEventArgs e)
{
if (e.OldHandler != null)
{
var handler = e.OldHandler;
#if WINDOWS
touchRecognizer.OnTouchActionInvoked -= TouchRecognizer_OnTouchActionInvoked;
#endif
#if ANDROID
touchRecognizer.OnTouchActionInvoked -= TouchRecognizer_OnTouchActionInvoked;
#endif
#if IOS|| MACCATALYST
touchRecognizer.OnTouchActionInvoked -= TouchRecognizer_OnTouchActionInvoked;
(handler.PlatformView as UIKit.UIView).UserInteractionEnabled = false;
(handler.PlatformView as UIKit.UIView).RemoveGestureRecognizer(touchRecognizer);
#endif
}
}
private void TouchRecognizer_OnTouchActionInvoked(object sender, TouchActionEventArgs e)
{
OnTouchActionInvoked?.Invoke(this, e);
Debug.WriteLine(e.Type + " is Invoked, position:" + e.Location);
}
}
使用控件
在Xaml中引用TouchContentView所在的命名空间
xmlns:controls="clr-namespace:Lession2.TouchRecognizer;assembly=Lession2"
将你的控件放在TouchContentView中，然后监听TouchContentView的OnTouchActionInvoked事件即可。
注意：对于Button这样的点击控件，点击事件不会向下传递，因此如果包裹了Button，那么OnTouchActionInvoked事件将不会被触发。
<controls:TouchContentView Style="{StaticResource HoldDownButtonStyle}"
Grid.Column="0"
OnTouchActionInvoked="TouchContentView_OnTouchActionInvoked">
<BoxView CornerRadius="10" Color="Red"></BoxView>
</controls:TouchContentView>
<controls:TouchContentView Style="{StaticResource HoldDownButtonStyle}"
Grid.Column="1"
OnTouchActionInvoked="TouchContentView_OnTouchActionInvoked">
<Image Source="./dotnet_bot.svg"></Image>
</controls:TouchContentView>
<controls:TouchContentView Style="{StaticResource HoldDownButtonStyle}"
Grid.Column="2"
OnTouchActionInvoked="TouchContentView_OnTouchActionInvoked">
<Label Text="假装我是一个按钮"></Label>
</controls:TouchContentView>
最终效果
在控件中将应用手势监听。
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