AtomUI/docs/controls/desktop/data-display/carousel/implementation.md

Carousel 桌面版实现原理

本文档描述 Carousel 桌面版的内部实现范围、源码职责、状态流、生命周期、资源边界和维护规则。公共设计与 API 契约见 Carousel 桌面版架构设计，变化记录见 Carousel Changelog。涉及控件 Token 的实现应同时阅读 Carousel Token 设计。

1. 实现定位

本文档覆盖 Carousel 的控件实现、主题接入、状态同步和 Gallery 可见维护边界。具体属性注册、默认值、绘制细节和 AXAML selector 仍应直接阅读源码；本文只记录维护者必须理解的稳定结构和不变量。

2. 源码文件结构

主要源码文件：

• src/AtomUI.Desktop.Controls/Carousel/Carousel.cs
• src/AtomUI.Desktop.Controls/Carousel/CarouselEnums.cs
• src/AtomUI.Desktop.Controls/Carousel/CarouselNavButton.cs
• src/AtomUI.Desktop.Controls/Carousel/CarouselPage.cs
• src/AtomUI.Desktop.Controls/Carousel/CarouselPageIndicator.cs
• src/AtomUI.Desktop.Controls/Carousel/CarouselPagination.cs
• src/AtomUI.Desktop.Controls/Carousel/CarouselToken.cs
• src/AtomUI.Desktop.Controls/Carousel/Themes/CarouselNavButtonTheme.axaml
• src/AtomUI.Desktop.Controls/Carousel/Themes/CarouselPageIndicatorTheme.axaml
• src/AtomUI.Desktop.Controls/Carousel/Themes/CarouselPageTheme.axaml
• src/AtomUI.Desktop.Controls/Carousel/Themes/CarouselPaginationTheme.axaml
• src/AtomUI.Desktop.Controls/Carousel/Themes/CarouselTheme.axaml
• src/AtomUI.Desktop.Controls/Carousel/VirtualizingCarouselPanel.cs

职责边界：

• 控件主文件保留 public/protected API、Avalonia 属性注册、事件和主要生命周期入口。
• Theme 文件负责静态视觉结构、template part、selector 和资源绑定。
• Token 文件只提供组件视觉变量，不保存实例状态。
• Gallery 文件只展示用法和示例，不作为运行时逻辑 owner。

3. 核心类职责

• Carousel：控件核心或内部协作类型，维护 public surface 与主题可观察行为。
• CarouselNavButton：动作触发类型，负责点击、导航或局部操作状态。
• CarouselPage：控件核心或内部协作类型，维护 public surface 与主题可观察行为。
• CarouselPageIndicator：控件核心或内部协作类型，维护 public surface 与主题可观察行为。
• CarouselPagination：控件核心或内部协作类型，维护 public surface 与主题可观察行为。
• CarouselToken：控件 Token scope，负责从全局 token 派生控件语义变量。
• VirtualizingCarouselPanel：布局面板，负责测量、排列、虚拟化或集合内容布局。

核心协作规则：

• 控件实例是 public API 和运行时状态 owner。
• Template part 是视觉协作对象，生命周期必须受 OnApplyTemplate 或模板加载流程管理。
• 数据对象、选项对象、任务对象或节点对象只保存业务数据，不应反向持有不可释放的视觉对象。
• 弹层、窗口、计时器、异步 loader 和全局管理器必须有明确关闭、解绑或释放路径。

4. 状态与数据流

Carousel 的状态流遵循下面路径：

Public API / ItemsSource / Command / Event
  -> 控件实例状态
  -> internal state / effective state / pseudo-class
  -> template part property / AXAML selector
  -> renderer / popup / adorner / Gallery observable behavior

源码中的状态入口按以下语义维护：

• 内容与数据：继承 ItemsControl 的 Items / ItemsSource 与 CarouselPage 容器。
• 选择与集合：IsSelected、PageInEasing、PageOutEasing、PageTransitionDuration。
• 交互与状态：IsAutoPlay、IsInfinite、IsMotionEnabled、IsShowNavButtons、IsShowPagination、IsShowTransitionProgress、IsSwipeEnabled。
• 视觉与布局：PaginationPosition。
• 动效与异步：AutoPlaySpeed、TransitionEffect。

维护要求：

• 外部设置的 Avalonia 属性必须在模板应用前后保持一致。
• 集合、选择、展开、过滤、分页、上传任务或异步 loader 必须能处理 reset、replace 和 clear。
• 伪类和 internal state 必须从单一 owner 推导，避免双向同步导致循环更新。
• overview.md 的 API 契约说明应与源码实际状态流一致。

5. 生命周期与模板接入

生命周期规则：

• 构造阶段只注册必要状态，不依赖 template part。
• 模板应用时获取 part、建立事件订阅和绑定，并先释放旧 part 订阅。
• 控件卸载、弹层关闭、窗口关闭、集合替换或 container recycle 时释放事件订阅和资源宿主。
• DynamicResource、TokenResourceBinder 或 C# binding 必须有明确 owner 和释放点。
• Browser 和 Desktop 宿主下的主题加载顺序不得影响 public API 语义。

稳定 template part 接入点：

• PART_Frame：承载根视觉、边框、背景或尺寸基线。
• PART_ItemsPresenter：展示用户内容、文本、图标或模板化数据。
• PART_NextButton：承载用户触发入口、导航或关闭动作。
• PART_Pagination：稳定模板协作入口，重命名前必须同步主题和实现。
• PART_PreviousButton：承载用户触发入口、导航或关闭动作。
• PART_ScrollViewer：稳定模板协作入口，重命名前必须同步主题和实现。

6. 交互与事件处理

Carousel 的交互事件应从输入源收敛到控件级语义事件：

• Pointer、keyboard、focus 和 command 事件不应绕过 Avalonia 基础控件语义。
• 没有弹层职责的路径不应引入额外 popup 或全局输入捕获。
• 集合类路径必须稳定处理 container prepare、clear、过滤、分组和虚拟化回收。
• 值提交或命令触发必须保持继承控件的事件顺序。

当前没有抽取到控件专属 public 事件；交互语义主要通过继承事件、命令、属性变化和 Gallery 可观察行为体现。

7. 内部算法与关键流程

维护者需要重点关注以下流程：

• API 默认值到 effective state 的归一。
• Template part 重新应用时的状态回放。
• 主题资源、Token 和 SharedToken 计算后的视觉更新。
• ItemsSource、selection、checked、expanded、filter、paging 或 upload task 的集合同步。
• 动效启停、初始加载阶段 transition 抑制和卸载取消。

AutoPlay 由 Carousel 持有的单个 DispatcherTimer 驱动，选中页的进度由 CarouselPageIndicator 的 Avalonia animation 驱动。Carousel attach 后跟踪自身及 Visual 祖先链；有效不可见时停止 autoplay timer。PageIndicator 同时取消并把 progress 归零；重新可见后 timer 与 progress 从同一周期重新启动，避免页面恢复时进度条与实际切页时机错位。detach 时释放 timer 可见性订阅、progress cancellation 和 animation 状态。

实现文档不逐行解释私有方法。若某个私有算法成为稳定维护入口，应在本节补充算法不变量，而不是把代码复述为说明书。

8. 资源、性能与 AOT 边界

资源和 AOT 约束：

• 不通过运行时反射扫描 public API、Token 或 Gallery 示例数据。
• 不把可静态声明的模板结构迁移到 C# 动态创建。
• 异步加载、上传、弹层和窗口生命周期必须能取消或释放。
• 缓存对象必须与控件、窗口、弹层或数据 owner 生命周期一致。
• Source generator 生成文件不手工编辑；需要修改时改输入源或 generator。

性能边界：

• 控件应优先复用 Avalonia 原生虚拟化、模板绑定和资源系统。
• 避免为每次状态变化创建不必要的视觉对象、订阅或动画对象。
• 隐藏祖先下的 Carousel 不推进 autoplay timer 或选中页 progress animation。
• 大集合控件必须保证 container recycle 后不会泄漏旧 item 状态。

9. 维护不变量

维护 Carousel 时不得破坏：

• Public API、默认值、事件顺序和 Gallery 可观察行为。
• Template part 名称、ControlTheme key、伪类和资源 key。
• 旧 template part、事件订阅、Popup/Flyout/Window host 和 collection view 的释放路径。
• Light/Dark、Browser/Desktop 和不同 SizeType 下的主题一致性。
• 控件文档、源码 public surface、Token 类型或生成数据与源码契约的一致性。

10. 测试与验证

推荐验证：

• 纯文档改动运行 git diff --check 并检查相对链接。
• 控件 API 或行为变更运行对应 tests/AtomUI.Desktop.Controls.Tests 或专用包测试。
• DataGrid 相关变更运行 tests/AtomUI.Desktop.Controls.DataGrid.Tests。
• Gallery 示例或源码片段变更运行 tests/AtomUIGallery.Tests。
• AOT、生成器或动态数据路径变更按 Gallery NativeAOT 发布流程验证。