Maui 实践：自制轻量级通知组件 NoticeView

zhally2025-08-04 17:57

原创 夏群林

显示弹出消息，Microsoft.Maui.Controls 命名空间下的 Page 类，提供了 DisplayAlert / DisplayActionSheet / DisplayPromptAsync 三种方法，满足一般的对话交互需要，但必须点击类似 "OK" / "Cancel" 的按钮关闭窗口才能结束对话。也可以自定义一个 ContenPage 页，有点麻烦，除非特殊要求，否则没必要。如果单纯显示消息，发送后不管，官方提供了 Snackbar / Toast，会在可配置的持续时间后被消除。

但在我的应用中，发现 Snackbar / Toast 不好用，经常显示反应不及时。更麻烦的是，当有系列的提示密集发送，主体流程早已结束，消息还在慢吞吞的往外嘣，体验很不好。

于是我自己做了一个 NoticeView， 作为 MAUI 应用中的轻量级通知组件，核心目标是实现多优先级消息的有序管理与灵活显示，其解决的关键问题，即后续消息到来，前面不太重要的消息，要让路，要清空。这样，保证消息的及时显示。

具体需求包括：

  • 支持多级优先级（Low/Medium/High/Critical），高优先级消息需"插队"优先显示，低优先级消息无条件让路；
  • 每条消息需保证最小显示时长（避免闪显），无后续消息时按默认时长显示；
  • 自动清理低优先级消息，限制队列最大长度，防止内存溢出；
  • 支持多线程环境下的消息发送，确保队列操作安全；
  • 提供手动清空功能，资源释放时自动清理，避免内存泄漏。

一、架构设计

1. 核心组件

NoticePriority：枚举定义优先级，Critical 为最高级，权压一切，比如，用Critical级确保清空所有消息。

c# 复制代码 
public enum NoticePriority { Low, Medium, High, Critical }

public static void ClearNotice() => DisplayNotice(string.Empty, NoticePriority.Critical);

NoticeMessage：消息载体，包含内容（Value）和优先级（Priority）；

c# 复制代码 
public class NoticeMessage(string value, NoticePriority priority = NoticePriority.Medium)
{
    public string Value { get; } = value;
    public NoticePriority Priority { get; } = priority;
}

NoticeDisplayOptions：配置类，控制显示时长（MinDisplayDuration/DisplayDuration）、队列最大长度（MaxQueueLength）。提供了默认显示样式，包括字体、颜色、旋转、阴影，我喜欢浮雕斜上如同惊鸿一瞥的效果，作为默认配置。各人可自行定义。

c# 复制代码 
public class NoticeDisplayOptions
{
    public TimeSpan DisplayDuration { get; set; } = TimeSpan.FromSeconds(3);
    public TimeSpan MinDisplayDuration { get; set; } = TimeSpan.FromMilliseconds(500);
    public int MaxQueueLength { get; set; } = 50;
    
    public Color FontColor { get; set; } = Colors.DarkOrchid;
    public float FontSize { get; set; } = 16F;
    public float RotationAngle { get; set; } = -20;
    public bool HasShadow { get; set; } = true;
}

QueuedNotice：内部队列消息类，封装优先级、入队序号（Order）和内容，实现 IComparable 接口用于排序；

c# 复制代码 
 private class QueuedNotice(NoticePriority priority, int order, string message) : IComparable<QueuedNotice>
 {
     public NoticePriority Priority { get; } = priority;
     public int Order { get; } = order;
     public string Message { get; } = message;

     public int CompareTo(QueuedNotice? other)
     {
         if (other is null) return 1;
         // 优先级顺序：Critical > High > Medium > Low
         int priorityCompare = other.Priority.CompareTo(Priority);
         return priorityCompare != 0 ? priorityCompare : Order.CompareTo(other.Order);
     }
 }

NoticeView：核心控件，继承 GraphicsView，实现 IDrawable，用于绘制UI；和 IDisposable，便于资源释放。NoticeView 负责消息接收、队列管理、显示控制。 也提供了发送消息和清除消息的静态方法。

c# 复制代码 
public partial class NoticeView : GraphicsView, IDrawable, IDisposable
{
    private readonly NoticeDisplayOptions _options;
    private readonly ConcurrentDictionary<int, QueuedNotice> _messageQueue = new();
    private readonly Lock _queueSync = new();
    private QueuedNotice? _currentMessage;
    private DateTimeOffset _currentMessageStartTime;
    private int _messageOrder = 0;
    private bool _isTimerRunning;
    private IDispatcherTimer? _timer;

    public NoticeView(NoticeDisplayOptions? options = null)
    {
        _options = options ?? new NoticeDisplayOptions();
        Drawable = this;
        VerticalOptions = LayoutOptions.Fill;
        HorizontalOptions = LayoutOptions.Fill;
        InputTransparent = true;

        WeakReferenceMessenger.Default.Register<NoticeMessage>(this, (_, m) => OnMessageArrive(m));
    }
    
    // ...
    
}

2. 整体架构图

plaintext 复制代码 
┌─────────────────┐      ┌─────────────────┐      ┌─────────────────┐
│   外部调用者    │──┬──>│  NoticeMessage  │──┬──>│   NoticeView    │
└─────────────────┘  │   └─────────────────┘  │   └────────┬────────┘
                     │                        │            │
                     │                        │            ▼
                     │                        │   ┌─────────────────┐
                     │                        └──>│  消息队列管理   │
                     │                             └────────┬────────┘
                     │                                      │
                     └──────────────────────────────────────┘
                                  发送消息

二、关键实现与核心代码

1. 优先级与排序机制

通过自定义排序规则保证消息按"优先级降序+同优先级入队顺序升序"排列，确保高优先级消息先显示，同优先级消息按发送顺序显示。

实现细节：

  • 自定义 QueuedNotice 类并实现 IComparable<QueuedNotice> 接口，排序规则：
    1. 先比较优先级（Critical > High > Medium > Low）；
    2. 优先级相同时，比较入队序号（Order），序号越小（入队越早）越优先。
  • 入队序号通过 Interlocked.Increment 生成，保证多线程环境下的原子性和唯一性，避免序号冲突。
csharp 复制代码 
// 生成唯一入队序号（多线程安全）
int enqueueOrder = Interlocked.Increment(ref _messageOrder);

设计考量：

  • 用 IComparable 封装排序逻辑，避免分散在业务代码中，提高可维护性；
  • 原子操作生成序号，解决多线程并发下的序号重复问题，确保同优先级消息的顺序性。

2. 队列管理策略

通过线程安全容器存储消息，自动清理低优先级消息，控制队列长度，确保高优先级消息"无障碍"显示。

实现细节：

  • 采用 ConcurrentDictionary<int, QueuedNotice> 作为队列容器，以入队序号（Order）为键，支持并发读写，减少锁竞争；
  • 新消息入队时，根据优先级清理低优先级消息：
    • 非 Critical 级：移除队列中所有优先级低于新消息的消息；
    • Critical 级：直接清空队列+清除当前显示的消息（权压一切）；
  • 队列长度超过 MaxQueueLength 时，循环移除"最低优先级中最早入队的消息"，避免队列无限增长。
csharp 复制代码 
private void OnMessageArrive(NoticeMessage message)
{
    int enqueueOrder = Interlocked.Increment(ref _messageOrder);
    var enqueueNotice = new QueuedNotice(message.Priority, enqueueOrder, message.Value);
    bool needImmediateSwitch = false;

    lock (_queueSync) // 加锁保证原子性
    {
        if (message.Priority == NoticePriority.Critical)
        {
            // Critical级：清空队列+清除当前消息，直接抢占显示
            _messageQueue.Clear();
            _currentMessage = null;
            needImmediateSwitch = true;
        }
        else
        {
            // 非Critical级：移除队列中所有低优先级消息
            var lowerPriorityItems = _messageQueue.Values
                .Where(m => m.Priority < message.Priority)
                .ToList();
            foreach (var item in lowerPriorityItems)
                _ = _messageQueue.TryRemove(item.Order, out _);

            // 关键：当前显示的消息若优先级更低，立即清除并标记切换
            if (_currentMessage != null && _currentMessage.Priority < message.Priority)
            {
                _messageQueue.TryRemove(_currentMessage.Order, out _);
                _currentMessage = null;
                needImmediateSwitch = true;
            }
        }

        // 队列长度控制：超过上限时，移除最低优先级中最旧的消息
        while (_messageQueue.Count >= _options.MaxQueueLength)
        {
            var lowestPriority = _messageQueue.Values.Min(m => m.Priority);
            var oldestLow = _messageQueue.Values
                .Where(m => m.Priority == lowestPriority)
                .OrderBy(m => m.Order)
                .FirstOrDefault();
            if (oldestLow != null)
                _messageQueue.TryRemove(oldestLow.Order, out _);
            else
                break; // 极端情况防止死循环
        }

        _messageQueue.TryAdd(enqueueNotice.Order, enqueueNotice);
    }

    // 高优先级消息立即切换显示，无需等待当前消息时长
    if (message.Priority == NoticePriority.Critical || needImmediateSwitch)
        MainThread.BeginInvokeOnMainThread(SwitchToNextMessage);
    else
        MainThread.BeginInvokeOnMainThread(UpdateDisplay);
}

设计考量：

  • 用 ConcurrentDictionary 减少简单操作，如单条添加 / 移除的锁竞争，提高并发性能；
  • 复合操作，如批量清理+添加，用 lock 保证原子性，避免数据不一致；
  • Critical 级消息直接清空队列和当前消息，确保"最高优先级"的绝对权威性；
  • 队列长度控制优先移除"最低优先级中最旧的消息"，平衡了优先级和时效性。

3. 显示与切换逻辑

通过定时器监控消息显示时长，根据"是否有后续消息"动态调整显示时长，高优先级消息可强制打断当前消息显示。

实现细节：

  • 定时器采用 DispatcherTimer，绑定UI线程，间隔100ms高频检查，确保时长判断精准；
  • 显示时长规则： 有后续消息时，当前消息至少显示 MinDisplayDuration，避免闪显； 无后续消息时，显示时长为 MinDisplayDuration 与 DisplayDuration 的最大值，保证用户能看清；
  • 切换逻辑：当满足时长条件或收到更高优先级消息时，移除当前消息，显示队列中优先级最高的下一条消息。
csharp 复制代码 
private void Timer_Tick(object? sender, EventArgs e)
{
    if (_currentMessage == null)
    {
        StopTimer();
        return;
    }

    // 计算当前消息已显示时长（从开始显示时起算）
    var elapsed = DateTimeOffset.Now - _currentMessageStartTime;
    bool hasNextMessage;

    lock (_queueSync)
    {
        // 检查是否有除当前消息外的其他消息
        hasNextMessage = _messageQueue.Count > (_currentMessage != null ? 1 : 0);
    }

    // 动态计算最大显示时长
    var maxDuration = hasNextMessage
        ? _options.MinDisplayDuration
        : TimeSpan.FromMilliseconds(Math.Max(
            _options.MinDisplayDuration.TotalMilliseconds,
            _options.DisplayDuration.TotalMilliseconds));

    // 满足时长条件则切换消息
    if (elapsed >= maxDuration)
        MainThread.BeginInvokeOnMainThread(SwitchToNextMessage);
}

// 切换到下一条消息
private void SwitchToNextMessage()
{
    lock (_queueSync)
    {
        // 移除当前显示的消息
        if (_currentMessage != null)
            _messageQueue.TryRemove(_currentMessage.Order, out _);

        // 显示下一条消息（队列中优先级最高的）
        var nextNotice = !_messageQueue.IsEmpty
            ? _messageQueue.Values.OrderBy(m => m).FirstOrDefault()
            : null;

        if (nextNotice != null)
        {
            _currentMessage = nextNotice;
            _currentMessageStartTime = DateTimeOffset.Now; // 从显示时开始计时
            Notice = nextNotice.Message;
            Invalidate(); // 触发UI重绘
        }
        else
        {
            ClearCurrentMessage(); // 队列空则清除显示
        }
    }
}

设计考量：

  • _currentMessageStartTime 仅在消息开始显示时赋值，确保计时起点与用户可见时间一致；
  • 高频定时器（100ms）减少时长判断的延迟，提升用户体验；
  • 动态调整显示时长（区分有/无后续消息），既避免消息闪显，又防止无后续消息时显示过短。

4. 线程安全与资源管理

通过锁机制和线程隔离保证多线程安全，通过 IDisposable 接口和手动清理方法确保资源释放。

实现细节：

  • 线程安全：
    • 简单操作（单条消息的添加/移除）依赖 ConcurrentDictionary 的线程安全特性；
    • 复合操作（批量清理、队列长度控制）用 lock (_queueSync) 保证原子性；
    • 所有UI操作（如刷新显示、切换消息）通过 MainThread.BeginInvokeOnMainThread 限制在主线程，避免跨线程异常。
  • 资源管理：
    • 实现 IDisposable 接口，释放时注销消息订阅、停止定时器、清空队列；
    • 提供 ClearQueue 手动清空方法，支持主动清理；
    • ClearNotice 方法通过发送 Critical 级空消息，利用其"清空一切"特性快速清理。
csharp 复制代码 
public void Dispose()
{
    // 注销消息订阅，避免内存泄漏
    WeakReferenceMessenger.Default.UnregisterAll(this);
    StopTimer(); // 停止定时器
    ClearQueue(); // 清空队列和当前消息
    GC.SuppressFinalize(this);
}

// 手动清空队列
public void ClearQueue()
{
    lock (_queueSync)
    {
        _messageQueue.Clear();
        ClearCurrentMessage();
    }
}

// 清空通知（利用Critical级特性）
public static void ClearNotice() => DisplayNotice(string.Empty, NoticePriority.Critical);

设计考量：

  • 最小化锁范围（仅复合操作加锁），平衡线程安全和性能；
  • 消息订阅使用弱引用 WeakReferenceMessenger，配合 Dispose 注销，避免组件销毁后仍接收消息导致的内存泄漏；
  • ClearNotice 复用 Critical 级消息的清理逻辑，减少代码冗余，同时保证清理彻底性。

三、使用示例

使用很方便。在需要显示的页面，放一个 NoticeView 实例即可：

c# 复制代码 
public partial class SearchPage : ContentPage
{

    public SearchPage(SearchViewModel viewModel)
    {
        InitializeComponent();
        this.contentPageLayout.Children.Add(new NoticeView() { ZIndex = 3, InputTransparent = true });
    }
    
	// ...
}

并且，可在多个显示页面放置 NoticeView 实例。

在任何需要的地方调用：

c# 复制代码 
NoticeView.DisplayNotice($"Neither found nor suggested",NoticePriority.High);

四、得意之处

通过"优先级排序+队列动态清理+即时切换+线程安全"的设计，NoticeView 实现了高优先级消息优先显示、低优先级消息自动让路的核心需求。其设计亮点在于：

  • 用 IComparable 和原子序号保证了多线程下的消息顺序；
  • 区分简单/复合操作的线程安全策略，平衡了性能和安全性；
  • 动态时长控制和强制切换机制，兼顾了用户体验和优先级权威性；
  • 完善的资源清理机制，避免了内存泄漏风险。

该组件可直接集成到 MAUI 应用中，支持自定义样式和时长，适用于各类轻量级通知场景，如操作提示、状态更新等。

本方案源代码开源，按照 MIT 协议许可。我会放在地址 https://github.com/xiaql/Zhally.Toolkit，敬请关注。

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