WPF --- 如何以Binding方式隐藏DataGrid列

引言

如题，如何以Binding的方式动态隐藏DataGrid列？
预想方案

像这样：
先在ViewModel创建数据源 People 和控制列隐藏的 IsVisibility，这里直接以 MainWindow 为 DataContext

1. public partial class MainWindow : Window, INotifyPropertyChanged
2. {
3.      public MainWindow()
4.      {
5.          InitializeComponent();
6.          Persons = new ObservableCollection<Person>() { new Person() { Age = 11, Name = "Peter" }, new Person() { Age = 19, Name = "Jack" } };
7.          DataContext = this;
8.      }
10.      public event PropertyChangedEventHandler? PropertyChanged;
12.      public void OnPropertyChanged([CallerMemberName] string propertyName = null)
13.      {
14.          PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
15.      }
18.      private bool isVisibility;
19.      
20.      public bool IsVisibility
21.      {
22.          get => isVisibility;
23.          set
24.          {
25.              isVisibility = value;
26.              OnPropertyChanged(nameof(IsVisibility));
27.          }
28.      }
30.      private ObservableCollection<Person> persons;
32.      public ObservableCollection<Person> Persons
33.      {
34.          get { return persons; }
35.          set { persons = value; OnPropertyChanged(); }
36.      }
37. }

复制代码

然后创建 VisibilityConverter，将布尔值转化为 Visibility。

1. public class VisibilityConverter : IValueConverter
2. {
3.      public object Convert(object value, Type targetType, object parameter, CultureInfo culture)
4.      {
5.          if (value is bool isVisible && isVisible)
6.          {
7.              return Visibility.Visible;
8.          }
9.          return Visibility.Collapsed;
10.      }
12.      public object ConvertBack(object value, Type targetType, object parameter, CultureInfo culture)
13.      {
14.          throw new NotImplementedException();
15.      }
16. }

复制代码

然后再界面绑定 IsVisibility，且使用转化器转化为Visibility，最后增加一个 CheckBox 控制是否隐藏列。

1. <Grid>
2.     <Grid>
3.         <Grid.ColumnDefinitions>
4.             <ColumnDefinition Width="1*" />
5.             <ColumnDefinition Width="1*" />
6.         </Grid.ColumnDefinitions>
7.         <DataGrid
8.             x:Name="dataGrid"
9.             AutoGenerateColumns="False"
10.             CanUserAddRows="False"
11.             ItemsSource="{Binding Persons}"
12.             SelectionMode="Single">
13.             <DataGrid.Columns>
14.                 <DataGridTextColumn
15.                     Header="年龄"               
16.                     Width="*"
17.                     Binding="{Binding Age}"
18.                     Visibility="{Binding DataContext.IsVisibility, RelativeSource={RelativeSource Mode=FindAncestor, AncestorLevel=1, AncestorType={x:Type Window}}, Converter={StaticResource VisibilityConverter}}" />
19.                 <DataGridTextColumn Header="姓名" Width="*" Binding="{Binding Name}" />
20.             </DataGrid.Columns>
21.         </DataGrid>
22.         <CheckBox
23.             Grid.Column="1"
24.             Content="是否显示年龄列"
25.             IsChecked="{Binding IsVisibility, Mode=TwoWay, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}" />
26.     </Grid>
27. </Grid>

复制代码

这样应该没问题，Visibility 是依赖属性，能直接通过 Binding 的方式赋值。
但实际测试时就会发现，勾选 CheckBox 能够改变 DataContext.IsVisibility 的值，但是无法触发转换器 VisibilityConverter，即使不用 RelativeSource 方式，更改为指定 ElementName获取元素的方式，也一样不生效。
这是为什么呢？
我疑惑了很久，直到看到了Visual Studio中的实时可视化树：

从图中可以看出，虽然我在 Xaml 中声明了两列 DataGridTextColumn，但他根本不在可视化树中。
获取 RelativeSource 和指定 ElementName 的方式，本质上还是在可视化树中寻找元素，所以上述方案无法生效。
那为什么 DataGridTextColumn 不在可视化树中呢？
可视化树（Visula Tree）

在上面那个问题之前，先看看什么是可视化树？
我们先从微软文档来看一下WPF中其他控件的继承树。
比如  Button

比如 DataGrid ：

又比如 ListBox ：

大家可以去看看其他的控件，几乎 WPF 中所有的控件都继承自 Visual（例如，Panel、Window、Button 等都是由 Visual 对象构建而成）。
Visual 是 WPF 中可视化对象模型的基础，而 Visual 对象通过形成可视化树（Visual Tree）来组织所有可视化模型。所以Visual Tree 是一个层次结构，包含了所有界面元素的视觉表示。所有继承自 Visual 或 UIElement（UI 元素的更高级别抽象）的对象都存在于可视化树中。
但是，DataGridColumn 是一个特例，它不继承 Visual，它直接继承 DependencyObject，如下：

所以，DataGridColumn的继承树就解答了他为什么不在可视化树中。
解决方案

所以，通过直接找 DataContext 的方式，是不可行的，那就曲线救国。
既然无法找到承载 DataContext.IsVisibility 的对象，那就创建一个能够承载的对象。首先该对象必须是 DependencyObject 类型或其子类，这样才能使用依赖属性在 Xaml 进行绑定，其次必须有属性变化通知功能，这样才能触发 VisibilityConverter，实现预期功能。
这时候就需要借助一个抽象类 System.Windows.Freezable。摘取部分官方解释如下：


从文档中可以看出 Freezable 非常符合我们想要的，第一它本身继承 DependencyObject 且 它在子属性值更改时能够提供变化通知。
所以我们可以创建一个自定义 Freezable 类，实现我们的功能，如下：

1. public class CustomFreezable : Freezable
2. {
3.     public static readonly DependencyProperty ValueProperty = DependencyProperty.Register("Value", typeof(object), typeof(CustomFreezable));
5.     public object Value
6.     {
7.         get => (object)GetValue(ValueProperty);
8.         set => SetValue(ValueProperty, value);
9.     }
11.     protected override void OnChanged()
12.     {
13.         base.OnChanged();
14.     }
15.    
16.     protected override void OnPropertyChanged(DependencyPropertyChangedEventArgs e)
17.     {
18.         base.OnPropertyChanged(e);
19.     }
21.     protected override Freezable CreateInstanceCore()
22.     {
23.         return new CustomFreezable();
24.     }
25. }

复制代码

然后在 Xaml 添加 customFreezable 资源，给 DataGridTextColumn 的 Visibility 绑定资源

1. <Grid>
2.     <Grid>
3.         <Grid.ColumnDefinitions>
4.             <ColumnDefinition Width="1*" />
5.             <ColumnDefinition Width="1*" />
6.         </Grid.ColumnDefinitions>
7.         <DataGrid
8.             x:Name="dataGrid"
9.             AutoGenerateColumns="False"
10.             CanUserAddRows="False"
11.             ItemsSource="{Binding Persons}"
12.             SelectionMode="Single">
13.             <DataGrid.Columns>
14.                 <DataGridTextColumn
15.                     Header="年龄"               
16.                     Width="*"
17.                     Binding="{Binding Age}"
18.                     Visibility="{Binding DataContext.IsVisibility, RelativeSource={RelativeSource Mode=FindAncestor, AncestorLevel=1, AncestorType={x:Type Window}}, Converter={StaticResource VisibilityConverter}}" />
19.                 <DataGridTextColumn Header="姓名" Width="*" Binding="{Binding Name}" />
20.             </DataGrid.Columns>
21.         </DataGrid>
22.         <CheckBox
23.             Grid.Column="1"
24.             Content="是否显示年龄列"
25.             IsChecked="{Binding IsVisibility, Mode=TwoWay, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}" />
26.     </Grid>
27. </Grid>        

复制代码

测试：
勾选后，显示年龄列：

取消勾选后，隐藏年龄列

小结

本篇文章中，首先探索了 DataGridTextColumn 为什么不在可视化树结构内，是因为所有继承自 Visual 或 UIElement（UI 元素的更高级别抽象）的对象才存在于可视化树中。，DataGridTextColumn是直接继承DependencyObject ，所以才不在可视化树结构内。
其次探索如何通过曲线救国，实现以 Binding 的方式实现隐藏DataGridTextColumn，我们借助了一个核心抽象类  System.Windows.Freezable。该抽象类是 DependencyObject 的子类，能使用依赖属性在 Xaml 进行绑定，且有属性变化通知功能，触发 VisibilityConverter转换器，实现了预期功能。
如果大家有更优雅的方案，欢迎留言讨论。

参考
stackoverflow - how to hide wpf datagrid columns depending on a propert?: https://stackoverflow.com/questions/6857780/how-to-hide-wpf-datagrid-columns-depending-on-a-property
Freezable Objects Overview： https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/desktop/wpf/advanced/freezable-objects-overview?view=netframeworkdesktop-4.8&wt.mc_id=MVP

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