UWP实现吸顶的Pivot

话不多说，先上效果

这里使用了一个ScrollProgressProvider.cs，我们这篇文章先解析一下整体的动画思路，以后再详细解释这个Provider的实现方式。

结构

整个页面大致结构是

<Grid>
    <Grid.RowDefinitions>
        <RowDefinition Height="Auto" />
        <RowDefinition Height="*" />
    </Grid.RowDefinitions>
    <Grid x:Name="Target">
        <TextBlock />
        <Header />
    </Grid>
    <Pivot.ItemTemplate Grid.RowSpan="2">
        <Pivot.ItemTemplate>
            <DataTemplate>
                <ScrollViewer x:Name="sv">
                    <StackPanel>
                        <Border Margin="0,250,0,0" />
                    </StackPanel>
                </ScrollViewer>
            </DataTemplate>
        </DataTemplate>
    </Pivot.ItemTemplate>
</Grid>

这个Header是修改的ListBox，当然也可以用ListView代替。
隐藏Pivot默认Header的方式是在Pivot的样式中找到如下行。

<PivotPanel x:Name="Panel" VerticalAlignment="Stretch">
    <Grid x:Name="PivotLayoutElement">
        <Grid.RowDefinitions>
            <RowDefinition Height="0" /><!--修改这行为0-->
            <RowDefinition Height="*" />
        </Grid.RowDefinitions>
    ...

动画过程大致就是在Pivot页面切换时，查找到当页的ScrollViewer，绑定动画。

查找

大家在爬视图树时，应该经常遇到元素还未加载的情况，这里为了解决这种状况，封装了一个WaitForLoaded方法。

private async Task<T> WaitForLoaded<T>(FrameworkElement element, Func<T> func, Predicate<T> pre, CancellationToken cancellationToken)
{
    TaskCompletionSource<T> tcs = null;
    try
    {
        tcs = new TaskCompletionSource<T>();
        cancellationToken.ThrowIfCancellationRequested();
        var result = func.Invoke();
        if (pre(result)) return result;


        element.Loaded += Element_Loaded;

        return await tcs.Task;

    }
    catch
    {
        element.Loaded -= Element_Loaded;
        var result = func.Invoke();
        if (pre(result)) return result;
    }

    return default;


    void Element_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        if (tcs == null) return;
        try
        {
            cancellationToken.ThrowIfCancellationRequested();
            element.Loaded -= Element_Loaded;
            var _result = func.Invoke();
            if (pre(_result)) tcs.SetResult(_result);
            else tcs.SetCanceled();
        }
        catch
        {
            System.Diagnostics.Debug.WriteLine("canceled");
        }
    }

}

使用起来是这样的

CancellationTokenSource cts;
private async void EventChanged(object sender, EventArgs e)
{
    if (cts != null) cts.Cancel();
    cts = new CancellationTokenSource(TimeSpan.FromSeconds(2));
    var child = await WaitForLoaded(element, () => find_element_method(), c => judge_find_success_method(), cts.Token);
}

我们在Pivot的SelectionChanged事件里，修改ScrollProgressProvider托管的ScrollViewer，provider就会自动将ScrollViewer设置到正确的位置。

接下来在Page的Loaded事件中绑定动画，这里有两种选择。provider提供了ProgressChanged事件和GetProgressPropertySet方法。可以在ProgressChanged事件中直接设置元素的值来实现动画，不过由于ScrollViewer的限制，ProgressChanged事件触发频率不是很高，所以更推荐使用GetProgressPropertySet获取到CompositionPropertySet，通过Composition Api实现动画。

var providerProp = provider.GetProgressPropertySet();
var gv = ElementCompositionPreview.GetElementVisual(Target); // 容器Visual
var tv = ElementCompositionPreview.GetElementVisual(HeaderText); //文本Visual

ScrollProgressProvider生成的PropertySet内有progress和threshold两个字段可以用作动画。
Composition Api提供了Lerp(start, end, progress)方法，用在此处刚好合适。
我们需要定义容器平移，文本平移和文本缩放三个动画。

容器平移向上移动阈值的高度

var gvOffsetExp = Window.Current.Compositor.CreateExpressionAnimation("Vector3(0f, -provider.threshold * provider.progress, 0f)");
gvOffsetExp.SetReferenceParameter("provider", providerProp);
gv.StartAnimation("Offset", gvOffsetExp);

文本平移动画从容器中心平移到左下角

var startOffset = "Vector3((host.Size.X - this.Target.Size.X) / 2, (host.Size.Y - 50 - this.Target.Size.Y) / 2, 1f)";
var endOffset = $"Vector3(0f, provider.threshold, 1f)";
var offsetExp = Window.Current.Compositor.CreateExpressionAnimation($"lerp({startOffset}, {endOffset}, provider.progress)");
offsetExp.SetReferenceParameter("host", gv);
offsetExp.SetReferenceParameter("provider", providerProp);
tv.StartAnimation("Offset", offsetExp);

文本缩放

var scale = "(50f / this.Target.Size.Y)";
var startScale = "Vector3(1f, 1f, 1f)";
var endScale = $"Vector3({scale}, {scale}, 1f)";
var scaleExp = Window.Current.Compositor.CreateExpressionAnimation($"lerp({startScale}, {endScale}, provider.progress)");
scaleExp.SetReferenceParameter("host", gv);
scaleExp.SetReferenceParameter("provider", providerProp);
tv.StartAnimation("Scale", scaleExp);

触摸

触摸比起鼠标点击要更复杂一些。
Pivot应该是UWP内置控件里比较玄学的一个了。
对于鼠标操作，Pivot会先触发SelectionChanged事件，再触发PivotItemLoaded事件，并且播放动画。
而对于触摸事件，整个顺序是相反的。手指开始滑动界面时，可以被看到的Item会开始加载，并且触发PivotItemLoaded事件，松手之后才开始计算是否应该导航到其他页，并且决定是否触发SelectionChanged事件。这样就会有一个问题，我们在SelectionChanged中修改ScrollViewer偏移之前，我们已经能看到他了，这时的高度是不正确的。我们需要抽象出一个可以在鼠标和触摸触发事件时将下一个Item的ScrollViewer设置为正确偏移的方法。
我的想法很简单，将所有已加载的页内的ScrollViewer缓存下来，随着Progress的改变而改变，做法也很简单。

private HashSet<ScrollViewer> scrolls = new HashSet<ScrollViewer>();
private async void Pivot_SelectionChanged(object sender, SelectionChangedEventArgs e)
{
    ...
    scrolls.Remove(provider.ScrollViewer);
}

private void Pivot_PivotItemLoaded(Pivot sender, PivotItemEventArgs args)
{
    var sv = (args.Item.ContentTemplateRoot as FrameworkElement).FindName("sv") as ScrollViewer;
    if (sv != provider.ScrollViewer)
    {
        sv.ChangeView(null, provider.Progress * provider.Threshold, null, true);
        scrolls.Add(sv);
    }
}


private void Pivot_PivotItemUnloading(Pivot sender, PivotItemEventArgs args)
{
    var sv = (args.Item.ContentTemplateRoot as FrameworkElement).FindName("sv") as ScrollViewer;
    if (sv != null)
    {
        scrolls.Remove(sv);
    }
}

private void Provider_ProgressChanged(object sender, double args)
{
    foreach (var sv in scrolls)
    {
        sv.ChangeView(null, provider.Progress * provider.Threshold, null, true);
    }
}

需要注意的是，我们要在加载完成事件中获取ScrollViewer，而在卸载开始事件中移除ScrollViewer。

GitHub: https://github.com/cnbluefire/ShyHeaderPivot
ExpressionAnimation:
https://docs.microsoft.com/en-us/uwp/api/Windows.UI.Composition.ExpressionAnimation
CompositionAnimation: https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/uwp/composition/composition-animation
我的博客: 超威蓝火