WinForms的DataGridView怎么实现虚拟模式？

答案：DataGridView虚拟模式通过设置VirtualMode为true并处理CellValueNeeded事件，按需加载数据，减少内存占用并提升UI响应速度。

DataGridView的虚拟模式，简单来说，就是一种让控件在不将所有数据一次性加载到内存中的情况下，也能高效显示大量数据的方法。它通过按需加载（just-in-time loading）机制，只在需要显示特定单元格时才去获取其数据，从而显著减少内存占用和提高UI响应速度。

解决方案

实现DataGridView的虚拟模式，核心在于设置VirtualMode属性为true，并处理几个关键事件来提供数据。

1. 设置VirtualMode属性： 在你的窗体或控件的初始化代码中，将DataGridView的VirtualMode属性设置为true。

   this.dataGridView1.VirtualMode = true;

   登录后复制

2. 设置RowCount属性： 你需要告诉DataGridView总共有多少行数据。这个数字通常来自你的数据源（例如，数据库查询结果的总行数）。

   // 假设你的数据源有100,000行数据
   this.dataGridView1.RowCount = 100000;

   登录后复制

   这个RowCount是虚拟的总行数，不是实际加载到内存中的行数。

3. 处理CellValueNeeded事件： 这是虚拟模式的心脏。每当DataGridView需要显示某个单元格的数据时，就会触发这个事件。你需要在事件处理程序中根据e.RowIndex和e.ColumnIndex来获取对应的数据，并将其赋值给e.Value。

   private void dataGridView1_CellValueNeeded(object sender, DataGridViewCellValueEventArgs e)
   {
       // 确保行索引和列索引有效
       if (e.RowIndex >= 0 && e.RowIndex < this.dataGridView1.RowCount)
       {
           // 这是一个模拟的数据获取过程
           // 真实场景中，你会从数据库、文件或其他数据源获取数据
           var rowData = GetRowDataFromDataSource(e.RowIndex); // 自定义方法来获取特定行的数据
   
           if (rowData != null)
           {
               // 根据列名或列索引设置e.Value
               // 假设你的DataGridView有两列："ID"和"Name"
               if (this.dataGridView1.Columns[e.ColumnIndex].Name == "ID")
               {
                   e.Value = rowData.ID;
               }
               else if (this.dataGridView1.Columns[e.ColumnIndex].Name == "Name")
               {
                   e.Value = rowData.Name;
               }
               // ... 处理其他列
           }
       }
   }
   
   // 示例：一个模拟的数据行类
   public class MyDataRow
   {
       public int ID { get; set; }
       public string Name { get; set; }
       // ... 其他属性
   }
   
   // 示例：从数据源获取单行数据的方法
   private MyDataRow GetRowDataFromDataSource(int rowIndex)
   {
       // 这里是你的数据访问逻辑
       // 比如，从一个大的List<MyDataRow>中获取，或者更常见的是，从数据库分页查询
       // 为了演示，我们简单地创建一个模拟数据
       return new MyDataRow { ID = rowIndex + 1, Name = $"Item {rowIndex + 1}" };
   }

   登录后复制

4. 处理数据编辑（可选，如果允许用户编辑）： 如果你的DataGridView允许用户编辑单元格，并且你需要将这些更改保存回数据源，那么你需要处理CellValuePushed事件。

   private void dataGridView1_CellValuePushed(object sender, DataGridViewCellValueEventArgs e)
   {
       if (e.RowIndex >= 0 && e.RowIndex < this.dataGridView1.RowCount)
       {
           var rowData = GetRowDataFromDataSource(e.RowIndex); // 再次获取原始数据或缓存数据
           if (rowData != null)
           {
               if (this.dataGridView1.Columns[e.ColumnIndex].Name == "Name")
               {
                   rowData.Name = e.Value?.ToString(); // 更新数据
                   UpdateRowInDataSource(rowData); // 自定义方法来将更改保存到数据源
               }
               // ... 处理其他列的更新
           }
       }
   }
   
   // 示例：将更新后的数据保存到数据源的方法
   private void UpdateRowInDataSource(MyDataRow row)
   {
       // 这里是你的数据持久化逻辑
       // 比如，更新数据库中的对应行
       System.Diagnostics.Debug.WriteLine($"Row {row.ID} updated to Name: {row.Name}");
   }

   登录后复制

为什么选择DataGridView的虚拟模式？它能解决哪些性能瓶颈？

在我看来，虚拟模式不仅仅是一种高级功能，对于处理大数据量的WinForms应用来说，它简直是救命稻草。我曾见过一些项目，因为尝试将几十万甚至上百万条记录一次性加载到DataGridView中，导致应用启动缓慢、界面卡顿，甚至直接内存溢出崩溃。说实话，那体验简直是灾难。

虚拟模式的核心价值在于它解决了传统数据绑定模式下，一次性加载所有数据带来的两大性能瓶颈：

1. 内存占用过高：当数据量巨大时，如果将所有数据对象都加载到内存中，即使是简单的字符串和数字，累积起来也会消耗惊人的内存。虚拟模式下，内存中只保存当前可见或即将可见的少量行数据，极大地降低了内存压力。这就像你浏览一本厚厚的书，你不需要把整本书都摊开在桌子上，只需要翻到当前阅读的页面即可。
2. UI响应迟钝：将大量数据填充到DataGridView控件中，控件本身需要创建大量的行和单元格对象，并进行布局和渲染。这个过程是耗时的，会阻塞UI线程，导致用户界面“假死”。虚拟模式通过按需渲染，只创建和渲染用户实际看到的那些单元格，从而确保UI始终保持流畅响应。用户滚动时，数据才动态加载，这种体验显然更好。

所以，如果你发现你的WinForms应用在加载数据量稍大时就开始“喘粗气”，或者用户抱怨界面卡顿，那多半是时候考虑虚拟模式了。它能让你在不牺牲用户体验的前提下，处理更庞大的数据集。

实现虚拟模式时，如何有效管理数据源和缓存？

实现虚拟模式，数据源管理和（可选的）数据缓存策略是至关重要的一环，这直接关系到应用的性能和稳定性。我个人的经验是，这里没有一劳永逸的方案，需要根据你的具体数据访问模式和数据量来权衡。

最直接的方法，在CellValueNeeded事件中，每次都直接从原始数据源（比如数据库）获取数据。这种方式的好处是数据总是最新的，且内存占用最低。但缺点也很明显：频繁的数据库查询会带来巨大的I/O开销和网络延迟，尤其是在用户快速滚动时，可能会导致界面闪烁或卡顿。想象一下，每次滚动一行都要去查一次数据库，那效率简直无法接受。

因此，更常见的做法是引入数据缓存。

1. 行级缓存（Row-Level Cache）： 你可以在内存中维护一个有限大小的缓存，用于存储最近访问过的行数据。当CellValueNeeded事件触发时，首先检查缓存中是否有对应行的数据。如果有，直接返回；如果没有，则从原始数据源获取，并将其添加到缓存中（可能需要淘汰旧数据）。

   • 优点：减少重复的数据源访问，提高响应速度。
   • 缺点：缓存管理需要额外逻辑，且如果缓存过大，仍然会增加内存消耗。
   • 实现建议：可以使用Dictionary<int, MyDataRow>来存储行数据，键是行索引。为了避免缓存无限增长，可以考虑使用LRU（最近最少使用）策略的缓存，或者限制缓存大小。

2. 页级缓存（Page-Level Cache）： 对于非常大的数据集，即使是行级缓存也可能不够高效。更好的策略是，将数据源分成逻辑上的“页”（pages），每次从数据源获取一整页的数据，并将其缓存起来。当CellValueNeeded事件请求的数据落在某个已缓存的页中时，直接从该页中获取；如果落在未缓存的页中，则加载那一整页。

   • 优点：大大减少数据源访问次数，每次访问都能获取到一批数据，效率更高。
   • 缺点：缓存管理更复杂，需要处理页的加载、卸载和索引映射。
   • 实现建议：你可以定义一个PageSize（比如1000行），然后根据e.RowIndex计算出对应的PageNumber。在内存中维护一个Dictionary<int, List<MyDataRow>>，键是页码，值是该页的数据列表。

无论哪种缓存策略，你都需要：

阿里云-虚拟数字人

阿里云-虚拟数字人是什么？ ...

2

查看详情

• 确定数据源访问方式：是ADO.NET、Entity Framework，还是其他ORM？
• 处理数据源的更新：如果原始数据源发生变化，你的缓存需要失效或刷新。这通常意味着在数据源更新后，你需要调用dataGridView1.Invalidate()或dataGridView1.Refresh()来强制DataGridView重新请求数据。
• 错误处理：数据源访问可能会失败，需要适当的错误捕获和用户反馈。

在我看来，一个设计良好的虚拟模式实现，其大部分复杂性都体现在这个数据源和缓存管理层。这部分做得好，整个应用才能真正流畅起来。

虚拟模式下如何处理数据的新增、删除和排序功能？

在虚拟模式下处理数据的增删改查（CRUD）操作，确实比传统数据绑定模式要多一些“手动挡”的操作。因为DataGridView不再直接管理数据集合，所有的数据变动都需要我们自己去协调数据源。

1. 数据新增（Add Rows）： 如果允许用户添加新行（即dataGridView1.AllowUserToAddRows = true），当用户在最后一行输入时，DataGridView会触发NewRowNeeded事件。

   • 操作：在这个事件中，你需要做的是在你的数据源中为新行分配一个空间（例如，在数据库中插入一条空记录，或者在你的List<MyDataRow>中添加一个新对象），然后更新dataGridView1.RowCount来反映这个新行。

   • 示例：

     private void dataGridView1_NewRowNeeded(object sender, DataGridViewRowEventArgs e)
     {
         // 在数据源中添加一个新行
         MyDataRow newRow = CreateNewRowInDataSource(); // 自定义方法，在数据源中创建新行并返回
         // 如果你有一个本地缓存，也要将新行添加到缓存中
         // ...
     
         // 更新RowCount，让DataGridView知道多了一行
         this.dataGridView1.RowCount++;
         // 可能需要刷新DataGridView
         this.dataGridView1.Refresh();
     }
     
     private MyDataRow CreateNewRowInDataSource()
     {
         // 比如，向数据库插入一条默认数据，并返回其ID
         // 这里只是模拟
         int newId = _totalRowCount + 1; // 假设_totalRowCount是当前总行数
         MyDataRow newRow = new MyDataRow { ID = newId, Name = "New Item" };
         // 实际操作：将newRow保存到数据库或列表
         _totalRowCount++; // 更新总行数
         return newRow;
     }

     登录后复制

2. 数据删除（Delete Rows）： 当用户删除一行时（例如，按下Delete键），DataGridView会触发UserDeletingRow事件。

   • 操作：在这个事件中，你需要从你的数据源中删除对应的行，然后更新dataGridView1.RowCount。

   • 示例：

     private void dataGridView1_UserDeletingRow(object sender, DataGridViewRowCancelEventArgs e)
     {
         // 阻止DataGridView立即删除行，我们自己来处理
         e.Cancel = true;
     
         int rowIndexToDelete = e.Row.Index;
         // 从数据源中删除行
         DeleteRowFromDataSource(rowIndexToDelete); // 自定义方法，从数据源删除
     
         // 更新RowCount
         this.dataGridView1.RowCount--;
         // 刷新DataGridView以反映变化
         this.dataGridView1.Invalidate(); // Invalidate通常比Refresh更轻量，只重绘需要的部分
     }
     
     private void DeleteRowFromDataSource(int rowIndex)
     {
         // 实际操作：从数据库或列表中删除指定索引的行
         // 注意：删除后，后续行的索引会发生变化，需要重新获取数据
         System.Diagnostics.Debug.WriteLine($"Deleting row at index: {rowIndex}");
         // 如果你使用了页级缓存，可能需要清除或刷新相关页
     }

     登录后复制

3. 数据排序（Sorting）： 虚拟模式下的排序通常意味着服务器端排序，而不是客户端排序。因为数据不在内存中，你无法直接对DataGridView内部的数据进行排序。

   • 操作：当用户点击列头进行排序时，DataGridView会触发ColumnHeaderMouseClick事件（或者你可以通过Sort方法手动触发）。在这个事件中，你需要：

     1. 获取用户点击的列（e.ColumnIndex）和当前的排序方向（升序/降序）。
     2. 根据这些信息，重新从你的数据源（通常是数据库）获取数据，但这次要带上排序条件。
     3. 获取到排序后的数据后，更新dataGridView1.RowCount（如果排序导致总行数变化，虽然通常不会），然后调用dataGridView1.Invalidate()或dataGridView1.Refresh()来强制DataGridView重新请求数据。

   • 示例：

     private string _currentSortColumn = "ID";
     private System.ComponentModel.ListSortDirection _currentSortDirection = System.ComponentModel.ListSortDirection.Ascending;
     
     private void dataGridView1_ColumnHeaderMouseClick(object sender, DataGridViewCellMouseEventArgs e)
     {
         string clickedColumnName = this.dataGridView1.Columns[e.ColumnIndex].Name;
     
         if (clickedColumnName == _currentSortColumn)
         {
             // 如果是同一列，切换排序方向
             _currentSortDirection = (_currentSortDirection == System.ComponentModel.ListSortDirection.Ascending) ?
                                      System.ComponentModel.ListSortDirection.Descending :
                                      System.ComponentModel.ListSortDirection.Ascending;
         }
         else
         {
             // 如果是新列，默认升序
             _currentSortColumn = clickedColumnName;
             _currentSortDirection = System.ComponentModel.ListSortDirection.Ascending;
         }
     
         // 重新从数据源加载数据，带上新的排序条件
         ReloadDataWithSort(_currentSortColumn, _currentSortDirection);
     
         // 刷新DataGridView
         this.dataGridView1.Invalidate();
     }
     
     private void ReloadDataWithSort(string sortColumn, System.ComponentModel.ListSortDirection sortDirection)
     {
         // 实际操作：向你的数据源发送带有排序参数的查询
         // 例如：SELECT * FROM MyTable ORDER BY [sortColumn] [sortDirection]
         // 然后，可能需要清空或刷新你的数据缓存
         System.Diagnostics.Debug.WriteLine($"Reloading data, sort by {sortColumn} {sortDirection}");
         // 如果你使用了页级缓存，这里需要清除所有缓存页，因为排序后页的内容都变了
     }

     登录后复制

处理这些操作的关键在于，始终将数据源作为权威来源，DataGridView只是一个展示层。所有的增删改查逻辑都要作用于数据源，然后通过更新RowCount和刷新DataGridView来通知UI层。这需要一点耐心和细致的逻辑，但一旦搭建起来，整个系统会非常健壮。

以上就是WinForms的DataGridView怎么实现虚拟模式？的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！