WPF实现html中的table控件

泉鑫

前言
　　相信很多做WPF开发的小伙伴都遇到过表格类的需求，虽然现有的Grid控件也能实现，但是使用起来的体验感并不好，比如要实现一个Excel中的表格效果，估计你能想到的第一个方法就是套Border控件，用这种方法你需要控制每个Border的边框，并且在一堆Bordr中找到Grid.Row，Grid.Column来确定位置，明明很简单的一个功能，硬是耗费了大量时间。Grid的这种设计虽然功能很强大，但是同时也导致了操作繁琐可读性非常差的问题。此时做过web开发的人肯定很想念html中的table元素，没错，我也是这样想的，如果能把html中的table元素搬到WPF中，那问题就轻松解决了，今天我们就来解决这个问题。
 
一、准备工作
    我们先来认识一下table元素，其实最开始的网页功能相对简单，table元素主要用于展示文本和基本的排版。然而随着html标准的更新，table元素越来越复杂，很多功能在不同的标准中写法可能不一样，甚至有的功能只能在css中实现，这种情况我们成全照搬html中的写法肯定不现实，也完全没必要。所以必须做一个取舍。由于WPF中并没有css的概念，所以我们尽量舍弃css中的写法，使用WPF中类似的属性写法来开发，以下为统计出来的可用属性。

 
二、需求分析
    既然我们要复刻一个东西，第一步肯定是要先搞清楚这个东西的内在逻辑，所以我们先来看看html中的table元素是怎么回事。
2.1 table结构
 

1. <table>
2.   <tr>
3.     <th>header1</th>
4.     <th>header2</th>
5.     <th>header3</th>
6.   </tr>
7.   <tr>
8.     <td>value1</td>
9.     <td>value2</td>
10.     <td>value3</td>
11.   </tr>
12.   <tr>
13.     <td>value4</td>
14.     <td>value5</td>
15.     <td>value6</td>
16.   </tr>
17. </table>

复制代码

 
 2.1.1 table
    table为表格根元素，table内可以放置多个tr。

    2.1.2 tr 

    tr表示表格中的一行，一行可以放置若干个td。

    2.1.3 td

   td为表格单元格，td可以设置rowspan属性合并多个行，可以设置colspan合并多个列。

 
2.2 尺寸单位
    2.2.1适用范围
    table的width，height属性，tr的height属性，td的width，heigth属性。
    2.2.2 取值范围

• 百度比（例：width="50%")
  
• 像素（例：width="500")
  
• 不设置（自动计算）
   
  

2.3 布局逻辑
    2.3.1 table
       2.3.1.1 width="50%"
       宽度占可用空间的50%，当父控件尺寸改变时会重新计算宽度，如果所有td子元素的尺寸之合大于table宽度(width="50%")，table宽度==Sum(td.width)。
       2.3.1.2 width="500"
       宽度占500像素，当父控件尺寸改变时不会重新计算宽度，如果所有td子元素的尺寸之合大于table宽度(width="500")，table宽度==Sum(td.width)。

       2.3.1.3 不设置宽度

      不设置宽度的情况下，宽度根据td子元素的宽度计算，Sum(td.width)。

 
    2.3.2 tr

        2.3.2.1 height="50%"
        高度占table元素总高的50%，当父控件尺寸改变时会重新计算高度，当tr中高度最高的td超过了tr的50%时，整行高度以该td的高度为准。
        2.3.2.2 height="500"

        高度占500像素，当父控件尺寸改变时会重新计算高度，当tr中高度最高的td超过了tr的500像素时，整行高度以该td的高度为准。

        2.3.2.3 不设置高度

        不设置高度的情况下，以最高的td子元素为准。

 
    2.3.3 td

        2.3.3.1 width="50%"

        宽度占table宽度的50%，当剩余宽度不足以分配给其它列时会压缩该列的50%宽度，分配给其它列。该列的实际宽度以该列所有td的最大宽度为准。

        2.3.3.2 width="50"

        宽度占50像素，当剩余宽度不足以分配给其它列时会压缩该列的50像素宽度，分配给其它列。该列的实际宽度以该列所有td的最大宽度为准。

        2.3.3.3 不设置宽度

        不设置宽度的情况下，如果其它设置了宽度的列分配完宽度后，剩余宽度大于所有td的最小宽度的总合，那么未设置宽度的列会平均分配剩余的宽度，如果剩余的宽度小于所有td最小宽度的总合，那么所有td的宽度按最小宽度分配，其它已设置宽度的列则压缩宽度。该列的实际宽度以该列所有td的最大宽度为准。

        2.3.3.4 height="50%"

        高度占table高度的50%，当剩余高度不足以分配给其它行时会压缩该行的50%高度，分配给其它行。该行的实际高度以该行所有td的最大高度为准。如果最高td的高度大于tr，则以最高的td为准，如果小于tr，则以tr的高度为准。
        2.3.3.5 height="50"

        高度占50像素，当剩余高度不足以分配给其它行时会压缩该行的50像素高度，分配给其它行。该行的实际高度以该行所有td的最大高度为准。如果最高td的高度大于tr，则以最高的td为准，如果小于tr，则以tr的高度为准。
        2.3.3.6 不设置高度

        不设置高度的情况下，如果其它设置了高度的行分配完高度后，剩余高度大于所有td的最小高度的总合，那么未设置高度的行会平均分配剩余的高度，如果剩余的高度小于所有td最小高度的总合，那么所有td的高度按最小高度分配，其它已设置高度的行则压缩高度。该行的实际高度以该列所有td的最大高度为准。
 
 
三、功能实现
　　通过对需求的分析，我们知道至少应该有3个类来实现表格功能，分别是Table、Tr、Td，我们下面来看看怎么来实现它们。
3.1 Table控件
 
　　Table是一个在界面上需要呈现的元素，该控件主要处理布局及排列，不需要控件模板，所以不应该继承自Control类，那么可不可以继承自Panel呢，明显也不行，Panel的尺寸及布局系统继承自FrameworkElement，并不能给它的宽度设置Width="50%"这种值，所以它不仅不能继承自Panel，也不能继承自FrameworkElement，所以Table应该继承自UIElement类，我们需要在Table写自己的尺寸及布局管理功能，以下为Talbe的示例代码。

1. [ContentProperty("Rows")]
2. public class Table : UIElement
3. {
4.     /// <summary>
5.     /// 获取或设置行
6.     /// </summary>
7.     public TrCollection Rows
8.     {
9.         get { return (TrCollection)GetValue(RowsProperty); }
10.         private set { SetValue(RowsProperty, value); }
11.     }
13.     public static readonly DependencyProperty RowsProperty =
14.         DependencyProperty.Register("Rows", typeof(TrCollection), typeof(Table));
16.     /// <summary>
17.     /// 获取或设置宽度
18.     /// </summary>
19.     public TableLength Width
20.     {
21.         get { return (TableLength)GetValue(WidthProperty); }
22.         set { SetValue(WidthProperty, value); }
23.     }
25.     public static readonly DependencyProperty WidthProperty =
26.         DependencyProperty.Register("Width", typeof(TableLength), typeof(Table));
28.     /// <summary>
29.     /// 获取或设置高度
30.     /// </summary>
31.     public TableLength Height
32.     {
33.         get { return (TableLength)GetValue(HeightProperty); }
34.         set { SetValue(HeightProperty, value); }
35.     }
37.     public static readonly DependencyProperty HeightProperty =
38.         DependencyProperty.Register("Height", typeof(TableLength), typeof(Table));
39. }

复制代码

 
3.2 Tr
    Tr在Table里主要的作用是表达逻辑关系，不需要在界面上呈现，所以我们可以让它继承自DependencyObject，可以绑定属性就行了，以下为示例代码。

1. [ContentProperty("Cells")]
2. public class Tr : DependencyObject
3. {
4.     /// <summary>
5.     /// 获取或设置单元格
6.     /// </summary>
7.     public TdCollection Cells
8.     {
9.         get { return (TdCollection)GetValue(CellsProperty); }
10.         private set { SetValue(CellsProperty, value); }
11.     }
13.     public static readonly DependencyProperty CellsProperty =
14.         DependencyProperty.Register("Cells", typeof(TdCollection), typeof(Tr));
16.     /// <summary>
17.     /// 获取或设置高度
18.     /// </summary>
19.     public TableLength Height
20.     {
21.         get { return (TableLength)GetValue(HeightProperty); }
22.         set { SetValue(HeightProperty, value); }
23.     }
25.     public static readonly DependencyProperty HeightProperty =
26.         DependencyProperty.Register("Height", typeof(TableLength), typeof(Tr));
27. }

复制代码

 
3.3 Td
    Td的情况与Table类似，需要在界面上呈现，并且有自己的尺寸及布局逻辑，所以继承自UIElement，以下为示例代码。

1. public class Td : UIElement
2. {
3.     /// <summary>
4.     /// 获取或设置需要跨的列数
5.     /// </summary>
6.     public int ColSpan
7.     {
8.         get { return (int)GetValue(ColSpanProperty); }
9.         set { SetValue(ColSpanProperty, value); }
10.     }
12.     public static readonly DependencyProperty ColSpanProperty =
13.         DependencyProperty.Register("ColSpan", typeof(int), typeof(Td), new PropertyMetadata(1));
15.     /// <summary>
16.     /// 获取或设置需要跨的行数
17.     /// </summary>
18.     public int RowSpan
19.     {
20.         get { return (int)GetValue(RowSpanProperty); }
21.         set { SetValue(RowSpanProperty, value); }
22.     }
24.     public static readonly DependencyProperty RowSpanProperty =
25.         DependencyProperty.Register("RowSpan", typeof(int), typeof(Td), new PropertyMetadata(1));
27.     /// <summary>
28.     /// 获取或设置宽度
29.     /// </summary>
30.     public TableLength Width
31.     {
32.         get { return (TableLength)GetValue(WidthProperty); }
33.         set { SetValue(WidthProperty, value); }
34.     }
36.     public static readonly DependencyProperty WidthProperty =
37.         DependencyProperty.Register("Width", typeof(TableLength), typeof(Table));
39.     /// <summary>
40.     /// 获取或设置高度
41.     /// </summary>
42.     public TableLength Height
43.     {
44.         get { return (TableLength)GetValue(HeightProperty); }
45.         set { SetValue(HeightProperty, value); }
46.     }
48.     public static readonly DependencyProperty HeightProperty =
49.         DependencyProperty.Register("Height", typeof(TableLength), typeof(Table));
50. }

复制代码

 
3.4.1 MeasureCore()
    该方法传入一个名为availableSize的Size参数，该参数为控件可用的最大尺寸，我们需要通过这个参数计算各个单元格的排列位置及尺寸，并根据排列情况返回一个控件的期望尺寸，以下为实现的大致流程。
    1 通过Table的Height及Width参数计算出真实的尺寸;

    2 读取Table的Tr属性，取出所有Td，并定义一个二维数组将所有Td存放进去（Td[n,n]），如果Td的RowSpan或ColSpan参数大于1则将被合并的位置存入一个null。

    3 根据第2步的填充结果再定义一个存放坐标的二维数据(Size[n,n]）；

    4 测量Td子元素的尺寸，计算每个单元格实际尺寸，根据Td子元素尺寸计算是否需要压缩尺寸，计算完成后将单元格的尺寸存入第3步的数组中；

    5 根据第3步保存的尺寸数据计算单元格跨行或跨列后的尺寸；

    6 将计算出的Table实际尺寸返回给MeasureCore方法，以供下一步排列使用；
 
    3.4.2 ArrangeCore()
    该方法处理子控件的位置排列，循环调用每一个单元格的Arrange()方法，传入测量位置及尺寸就可以了。
 
    3.4.3 OnRender()
    该方法读取BorderColor、BgColor等参数画线及填充颜色，表格的外观都是由它画出来的。
 
四、运行效果
4.1 默认效果

1. <qs:Table
2.     Width="50%"
3.     Height="50%"
4.     Align="Center"
5.     Border="1 solid red"
6.     Valign="Middle">
7.     <qs:Tr>
8.         <qs:Th>11</qs:Th>
9.         <qs:Th>12</qs:Th>
10.         <qs:Th>13</qs:Th>
11.         <qs:Th>14</qs:Th>
12.         <qs:Th>15</qs:Th>
13.         <qs:Th>16</qs:Th>
14.     </qs:Tr>
15.     <qs:Tr>
16.         <qs:Td>21</qs:Td>
17.         <qs:Td>22</qs:Td>
18.         <qs:Td>23</qs:Td>
19.         <qs:Td>24</qs:Td>
20.         <qs:Td>25</qs:Td>
21.         <qs:Td>26</qs:Td>
22.     </qs:Tr>
23.     <qs:Tr>
24.         <qs:Td>31</qs:Td>
25.         <qs:Td>32</qs:Td>
26.         <qs:Td>33</qs:Td>
27.         <qs:Td>34</qs:Td>
28.         <qs:Td>35</qs:Td>
29.         <qs:Td>36</qs:Td>
30.     </qs:Tr>
31.     <qs:Tr>
32.         <qs:Td>41</qs:Td>
33.         <qs:Td>42</qs:Td>
34.         <qs:Td>43</qs:Td>
35.         <qs:Td>44</qs:Td>
36.         <qs:Td>45</qs:Td>
37.         <qs:Td>46</qs:Td>
38.     </qs:Tr>
39. </qs:Table>

复制代码

 
4.2 合并相邻的线

 

1. <qs:Table
2.     Width="50%"
3.     Height="50%"
4.     Align="Center"
5.     Border="1 solid red"
6.     Valign="Middle">
7.     <qs:Tr>
8.         <qs:Th>11</qs:Th>
9.         <qs:Th>12</qs:Th>
10.         <qs:Th>13</qs:Th>
11.         <qs:Th>14</qs:Th>
12.         <qs:Th>15</qs:Th>
13.         <qs:Th>16</qs:Th>
14.     </qs:Tr>
15.     <qs:Tr>
16.         <qs:Td>21</qs:Td>
17.         <qs:Td>22</qs:Td>
18.         <qs:Td>23</qs:Td>
19.         <qs:Td>24</qs:Td>
20.         <qs:Td>25</qs:Td>
21.         <qs:Td>26</qs:Td>
22.     </qs:Tr>
23.     <qs:Tr>
24.         <qs:Td>31</qs:Td>
25.         <qs:Td>32</qs:Td>
26.         <qs:Td>33</qs:Td>
27.         <qs:Td>34</qs:Td>
28.         <qs:Td>35</qs:Td>
29.         <qs:Td>36</qs:Td>
30.     </qs:Tr>
31.     <qs:Tr>
32.         <qs:Td>41</qs:Td>
33.         <qs:Td>42</qs:Td>
34.         <qs:Td>43</qs:Td>
35.         <qs:Td>44</qs:Td>
36.         <qs:Td>45</qs:Td>
37.         <qs:Td>46</qs:Td>
38.     </qs:Tr>
39. </qs:Table>

复制代码

 
4.3 合并单元格

 

1. <qs:Table
2.     Width="50%"
3.     Height="50%"
4.     Align="Center"
5.     Border="1 solid red collapse"
6.     Valign="Middle">
7.     <qs:Tr>
8.         <qs:Th>11</qs:Th>
9.         <qs:Th>12</qs:Th>
10.         <qs:Th>13</qs:Th>
11.         <qs:Th>14</qs:Th>
12.         <qs:Th>15</qs:Th>
13.         <qs:Th>16</qs:Th>
14.     </qs:Tr>
15.     <qs:Tr>
16.         <qs:Td ColSpan="6">21</qs:Td>
17.     </qs:Tr>
18.     <qs:Tr>
19.         <qs:Td RowSpan="2">31</qs:Td>
20.         <qs:Td>32</qs:Td>
21.         <qs:Td ColSpan="2" RowSpan="2">33</qs:Td>
22.         <qs:Td>35</qs:Td>
23.         <qs:Td RowSpan="2">36</qs:Td>
24.     </qs:Tr>
25.     <qs:Tr>
26.         <qs:Td>42</qs:Td>
27.         <qs:Td>45</qs:Td>
28.     </qs:Tr>
29. </qs:Table>

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4.4 综合案例

  

1. <qs:Table
2.     Width="50%"
3.     Height="50%"
4.     Align="Center"
5.     Border="1 solid red"
6.     Valign="Middle">
7.     <qs:Tr>
8.         <qs:Th>11</qs:Th>
9.         <qs:Th>12</qs:Th>
10.         <qs:Th>13</qs:Th>
11.         <qs:Th>14</qs:Th>
12.         <qs:Th>15</qs:Th>
13.         <qs:Th>16</qs:Th>
14.     </qs:Tr>
15.     <qs:Tr>
16.         <qs:Td>21</qs:Td>
17.         <qs:Td>22</qs:Td>
18.         <qs:Td>23</qs:Td>
19.         <qs:Td>24</qs:Td>
20.         <qs:Td>25</qs:Td>
21.         <qs:Td>26</qs:Td>
22.     </qs:Tr>
23.     <qs:Tr>
24.         <qs:Td>31</qs:Td>
25.         <qs:Td>32</qs:Td>
26.         <qs:Td>33</qs:Td>
27.         <qs:Td>34</qs:Td>
28.         <qs:Td>35</qs:Td>
29.         <qs:Td>36</qs:Td>
30.     </qs:Tr>
31.     <qs:Tr>
32.         <qs:Td>41</qs:Td>
33.         <qs:Td>42</qs:Td>
34.         <qs:Td>43</qs:Td>
35.         <qs:Td>44</qs:Td>
36.         <qs:Td>45</qs:Td>
37.         <qs:Td>46</qs:Td>
38.     </qs:Tr>
39. </qs:Table>

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4.5 课表

 

1. <qs:Table
2.     Width="600"
3.     Height="250"
4.     Align="Center"
5.     Border="1 solid black collapse"
6.     Valign="Middle">
7.     <qs:Tr
8.         Height="60"
9.         Align="Center"
10.         BgColor="#FFE5E5E5"
11.         Valign="Middle">
12.         <qs:Th ColSpan="2">
13.             <TextBlock Text="课时/日期" />
14.         </qs:Th>
15.         <qs:Th>星期一</qs:Th>
16.         <qs:Th>星期二</qs:Th>
17.         <qs:Th>星期三</qs:Th>
18.         <qs:Th>星期四</qs:Th>
19.         <qs:Th>星期五</qs:Th>
20.     </qs:Tr>
21.     <qs:Tr Align="Center" Valign="Middle">
22.         <qs:Td RowSpan="4">上午</qs:Td>
23.         <qs:Td Width="100">第1节</qs:Td>
24.         <qs:Td />
25.         <qs:Td />
26.         <qs:Td />
27.         <qs:Td />
28.         <qs:Td />
29.     </qs:Tr>
30.     <qs:Tr Align="Center" Valign="Middle">
31.         <qs:Td>第2节</qs:Td>
32.         <qs:Td />
33.         <qs:Td />
34.         <qs:Td />
35.         <qs:Td />
36.         <qs:Td />
37.     </qs:Tr>
38.     <qs:Tr Align="Center" Valign="Middle">
39.         <qs:Td>第3节</qs:Td>
40.         <qs:Td />
41.         <qs:Td />
42.         <qs:Td />
43.         <qs:Td />
44.         <qs:Td />
45.     </qs:Tr>
46.     <qs:Tr Align="Center" Valign="Middle">
47.         <qs:Td>第4节</qs:Td>
48.         <qs:Td />
49.         <qs:Td />
50.         <qs:Td />
51.         <qs:Td />
52.         <qs:Td />
53.     </qs:Tr>
54.     <qs:Tr Align="Center" Valign="Middle">
55.         <qs:Td RowSpan="2">上午</qs:Td>
56.         <qs:Td Width="100">第5节</qs:Td>
57.         <qs:Td />
58.         <qs:Td />
59.         <qs:Td />
60.         <qs:Td />
61.         <qs:Td />
62.     </qs:Tr>
63.     <qs:Tr Align="Center" Valign="Middle">
64.         <qs:Td>第6节</qs:Td>
65.         <qs:Td />
66.         <qs:Td />
67.         <qs:Td />
68.         <qs:Td />
69.         <qs:Td />
70.     </qs:Tr>
71. </qs:Table>

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说明：文中用“像素”代替尺寸单位是为了便于理解，实际上WPF使用的是设备无关的尺寸单位，请注意分辨。
 
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