C# ScottPlot 绘图控件 源码阅读心得体会

Posted 2021-12-05 HelloLLLLL

ScottPlot 绘图控件 是一款 开源的 使用C#语言编写的展示各种图型的 可用于 c/s的开源组件，性能十分强大 千万级数据都不在话下。

ScottPlot的介绍可以看这篇博客：https://www.cnblogs.com/myshowtime/p/15606399.html

我对代码的理解是这样的：

图像的呈现是靠bitmap，每进行拖动图像，放大缩小，等等操作，都会新创建一张图片，并把这张图片作为最新的展示在界面上。

为了保证图片内存的回收效率，还专门创建了一个队列，这个队列会把旧图片在新图片创建时入队，当对当前图形有改变时并且当队列里的图片个数大于3时，才会出队释放图片内存。

在【Settings】这个类里，主要是存储图像的配置和数据的，比如x y轴， 长宽 ，轴的长度限制，以及一个非常核心的观察模式的集合对象：

ObservableCollection<IPlottable> Plottables

图片所包括的所有显示需要渲染到图片上的对象都实现了IPlottable接口，比如坐标 刻度 插图 x轴y轴线，里面的代码如下：

public interface IPlottable
    {
        bool IsVisible { get; set; }
        void Render(PlotDimensions dims, System.Drawing.Bitmap bmp, bool lowQuality = false);

        int XAxisIndex { get; set; }
        int YAxisIndex { get; set; }

        /// <summary>
        /// Returns items to show in the legend. Most plottables return a single item. in this array will appear in the legend.
        /// Plottables which never appear in the legend can return null.
        /// </summary>
        LegendItem[] GetLegendItems();

        /// <summary>
        /// Return min and max of the horizontal and vertical data contained in this plottable.
        /// Double.NaN is used for axes not containing data.
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        AxisLimits GetAxisLimits();

        /// <summary>
        /// Throw InvalidOperationException if ciritical variables are null or have incorrect sizes. 
        /// Deep validation is slower but also checks every value for NaN and Infinity.
        /// </summary>
        void ValidateData(bool deep = false);
    }

其中核心的就是Render方法了，这个在底层调用 bmp参数的gdi，这个bmp参数就是最终显示给用户的图像。所有在 Plottables 里的对象都会渲染到这张图片上面去。【PlotDimensions】 这个对象表示该元素的长宽 位置等信息。

暴露给用户使用的类是【Plot】类，里面有不同样式的 x y 数据类型，有单一的接受y轴数据，而x轴就平均分取。比如：

public SignalPlot AddSignal(double[] ys, double sampleRate = 1, Color? color = null, string label = null)
        {
            SignalPlot signal = new SignalPlot()
            {
                Ys = ys,
                SampleRate = sampleRate,
                Color = color ?? settings.GetNextColor(),
                Label = label,

                // TODO: FIX THIS!!!
                MinRenderIndex = 0,
                MaxRenderIndex = ys.Length - 1,
            };
            Add(signal);
            return signal;
        }

 最后在返回之前 ，这个Add(signal)会把这个对象加入到Plottables 集合中去 我们还可以添加很多元素，比如：

// plot the data
formsPlot1.Plot.AddScatter(xs, sin);
formsPlot1.Plot.AddScatter(xs, cos);

// customize the axis labels
formsPlot1.Plot.Title("ScottPlot Quickstart");
formsPlot1.Plot.XLabel("Horizontal Axis");
formsPlot1.Plot.YLabel("Vertical Axis");

 最后渲染的时候就用这个：formsPlot1.Refresh(); 它会调用Plot的 Render方法，这个方法会去遍历Plottables 这个集合，然后挨个用gdi画到bitmap上面去。 在formsPlot1控件里，有一个非常重要的类：【ControlBackEnd】，这里面有关于对图像 放大 缩小 移动 ，点击 的基本操作方法。 我们自己还可以注册这些事件写额外的代码 也不会影响。