Just-DataInspector/Components/Shared/Inc/UiWidget.hpp

#ifndef __UI_WIDGET_HPP__
#define __UI_WIDGET_HPP__

#include <windows.h>
#include <objidl.h>
#include <gdiplus.h>

#include <cstdint>
#include <memory>
#include <vector>

#include "Theme.hpp"
#include "UiLayout.hpp"

namespace jdi
{

	struct Theme;
	struct UiFonts;

	/**
	 * @brief 裁剪时允许超出控件矩形的像素数（逻辑像素 × scale）。
	 *
	 * 边框/描边以矩形边界为中心绘制（1px 笔宽有一半在矩形外），若严格按矩形裁剪
	 * 会把外半侧切掉（控件看起来变细）。因此裁剪区固定外扩这么多。
	 * ⚠️ 它只用于**限制控件画到哪**，不参与脏区判定（脏区始终是精确矩形）。
	 */
	constexpr float kUiClipBleed = 1.0f;

	/**
	 * @brief 布局测量上下文（由根节点统一下发，子节点只读）。
	 */
	struct UiMeasureContext
	{
		const Theme* theme = nullptr;		/**< 主题（子节点可能需要配色相关的尺寸）。 */
		const UiFonts* fonts = nullptr;		/**< 字体（文本尺寸测量必需）。 */
		float scale = 1.0f;					/**< 缩放系数（逻辑像素 → 设备像素）。 */
		float availableWidth = -1.0f;		/**< 父给出的宽度上限（<0 表示不限）。 */
		float availableHeight = -1.0f;		/**< 父给出的高度上限（<0 表示不限）。 */
	};

	/**
	 * @brief 绘制上下文。
	 *
	 * ⚠️ **`dirty` 的语义（重要）**：空矩形表示"脏区未知 ⇒ 全画"；非空表示"只需保证这一块被更新"。
	 * 基类在进入子节点前会把 `dirty` 与子节点矩形求交，为空即**整棵子树跳过** ——
	 * 这是本框架唯一真正省时间的机制，禁止任何派生类把它退化成"父脏 ⇒ 子树全脏"。
	 */
	struct UiPaintContext
	{
		gd::Graphics* g = nullptr;			/**< 绘图上下文（共享的后备缓冲/离屏位图）。 */
		gd::RectF dirty;					/**< 需要重绘的区域（客户区坐标）。 */
		gd::RectF clip;						/**< 当前有效裁剪矩形（= 祖先与本节点矩形的交集）。 */
		float scale = 1.0f;					/**< 缩放系数。 */
		bool fastFrame = false;				/**< 交互帧：允许降级（**几何不得改变**，只允许关抗锯齿等）。 */

		/** @brief 取与给定矩形求交后的绘制上下文（子节点用）。 */
		UiPaintContext WithClip(const gd::RectF& rect) const;
	};

	/**
	 * @brief 事件类型。
	 */
	enum class UiEventKind : int
	{
		NONE = 0,
		MOUSE_MOVE,			/**< 鼠标移动（可能带按键）。 */
		MOUSE_DOWN,			/**< 鼠标按下。 */
		MOUSE_UP,			/**< 鼠标抬起。 */
		MOUSE_DOUBLE_CLICK,	/**< 双击（**只有确实有双击语义的控件才应处理它**）。 */
		MOUSE_WHEEL,		/**< 滚轮。 */
		MOUSE_LEAVE,		/**< 指针离开该控件。 */
		KEY_DOWN,			/**< 键盘按下。 */
		CHAR,				/**< 字符输入。 */
		QUERY_CURSOR		/**< 询问光标形态（结果写回 `cursor`）。 */
	};

	/** @brief 鼠标按键（与 `UiEventKind` 组合使用）。 */
	enum class UiMouseButton : int
	{
		NONE = 0,
		LEFT = 1,
		MIDDLE = 2,
		RIGHT = 3
	};

	/**
	 * @brief 一个 UI 事件（客户区坐标）。
	 */
	struct UiEvent
	{
		UiEventKind kind = UiEventKind::NONE;	/**< 事件类型。 */
		int x = 0;								/**< 鼠标横坐标。 */
		int y = 0;								/**< 鼠标纵坐标。 */
		UiMouseButton button = UiMouseButton::NONE;	/**< 涉及的按键。 */
		int wheelDelta = 0;						/**< 滚轮增量（1 格 = 120）。 */
		bool shift = false;						/**< Shift 是否按下。 */
		bool control = false;					/**< Ctrl 是否按下。 */
		WPARAM key = 0;							/**< 虚拟键码（`KEY_DOWN`）。 */
		wchar_t character = 0;					/**< 字符（`CHAR`）。 */
		HCURSOR cursor = nullptr;				/**< `QUERY_CURSOR` 的输出（nullptr = 未认领）。 */
	};

	/**
	 * @brief 事件处理结果。
	 *
	 * 与旧架构（返回 `bool 要不要重绘`）的关键差别：**"消费"与"重绘"是两件事**。
	 * 消费决定是否继续上抛；`dirty` 参与本帧脏区并集（为空表示"未知 ⇒ 取自身矩形"）。
	 */
	struct UiEventResult
	{
		bool consumed = false;		/**< 事件已被消费。 */
		bool redraw = false;		/**< 需要重绘。 */
		gd::RectF dirty;			/**< 需要重绘的矩形（客户区坐标；空 + `redraw` ⇒ 取自身矩形）。 */

		/** @brief 构造"已消费且需要重绘自身"的结果。 */
		static UiEventResult Handled();
		/** @brief 构造"已消费但不需重绘"的结果（例如纯状态查询）。 */
		static UiEventResult Swallowed();
	};

	/**
	 * @brief UI 控件基类：树结构 + 两段式布局 + 脏区下探绘制 + 冒泡派发 + 交互仲裁。
	 *
	 * ## 为什么要这一层
	 *
	 * 旧架构是"并列大组件 + 手写优先级链"，每个叠加层都要把"几何 / 命中 / 绘制 / 缓存键"
	 * 各写一遍（`PlotView` 已有 310 个方法 / 203 个成员）。这里把这些重复收敛成基类契约：
	 *
	 * * **布局只算一次**：`Measure` 自下而上、`Arrange` 自上而下；命中/绘制/光标读同一份 `m_bounds`。
	 * * **裁剪契约统一**：`Paint` 进入时收紧 GDI+ 裁剪（`ctx.clip`），派生类必须把它传给
	 *   `UiTextClipped` 等**GDI 绘制辅助函数**（GDI 文本不认 GDI+ 裁剪区，这是本项目反复踩到的坑）。
	 * * **脏区下探**：`dirty ∩ bounds` 为空 ⇒ 整棵子树跳过。
	 * * **交互仲裁**：capture / 模态 / 悬停链 / 光标链由基类提供，派生类只写自己的手势。
	 *
	 * ## 三条硬约束（改代码前先读）
	 *
	 * 1. **禁止"父脏 ⇒ 子树全脏"**：会把"只重绘一个网格/一个面板"打回整块重绘。
	 * 2. **禁止把数据→像素管线（网格/曲线/采样点）做成控件节点**：布局与虚调用会进每帧热路径。
	 * 3. **禁止每个控件自持位图**：内存按面积线性增长（128 网格已是 ≈250MB 量级）。
	 */
	class UiWidget
	{
	public:
		UiWidget();
		virtual ~UiWidget();

		UiWidget(const UiWidget&) = delete;
		UiWidget& operator=(const UiWidget&) = delete;

		// ------------------------------------------------------------------
		// 树结构
		// ------------------------------------------------------------------

		/** @brief 追加子节点（**追加到末尾 = 最上层**，绘制与命中都按此顺序）。 */
		UiWidget& AddChild(std::unique_ptr<UiWidget> child);
		/** @brief 移除子节点（不存在时无操作）。 */
		void RemoveChild(UiWidget* child);
		/** @brief 子节点集合（顺序 = z 序，末尾最上层）。 */
		const std::vector<std::unique_ptr<UiWidget>>& Children() const { return m_children; }
		/** @brief 父节点（根节点为 nullptr）。 */
		UiWidget* Parent() const { return m_parent; }
		/** @brief 根节点。 */
		UiWidget* Root();
		/** @brief 根节点（const）。 */
		const UiWidget* Root() const;

		// ------------------------------------------------------------------
		// 布局
		// ------------------------------------------------------------------

		/** @brief 标记"期望尺寸"失效（会向根冒泡。只失效自己与**祖先**，不影响兄弟）。 */
		void InvalidateMeasure();

		/**
		 * @brief 自下而上求期望尺寸（带缓存）。
		 * @param [IN] ctx 测量上下文。
		 * @return 期望尺寸（**含**自身内边距；不含外边距 —— 本项目没有外边距概念）。
		 */
		gd::SizeF Measure(const UiMeasureContext& ctx);

		/** @brief 定位：写入自身矩形并回调 `OnArrange()`（派生容器在其中摆放子节点）。 */
		void Arrange(const gd::RectF& bounds);

		/** @brief 当前矩形（客户区坐标，整像素对齐由调用方保证）。 */
		const gd::RectF& Bounds() const { return m_bounds; }
		/** @brief 上一帧测量得到的期望尺寸。 */
		gd::SizeF DesiredSize() const { return m_desiredSize; }

		// ------------------------------------------------------------------
		// 绘制
		// ------------------------------------------------------------------

		/** @brief 绘制自身与全部子节点（内部处理裁剪下探与脏区跳过）。 */
		void Paint(UiPaintContext& ctx);

		/**
		 * @brief 派发一个事件，并回答"是否需要重绘"。
		 *
		 * 等价于 `Dispatch(event); return UiRectHasArea(TakeDirty());` —— 这是
		 * `Toolbar` / `TabBar` 等容器**唯一**需要的"事件后是否需要重绘"判断。
		 * 收敛成一个函数是为了避免"忘记取脏区"（取脏区同时会清零，漏掉一次就会
		 * 把下一次真实变化误判成"无变化"）。
		 *
		 * @param [IN,OUT] event 事件（`QUERY_CURSOR` 的结果写回 `event.cursor`）。
		 * @return 事件产生了需要重绘的脏区返回 true。
		 */
		bool DispatchRedraw(UiEvent& event);

		/**
		 * @brief 递归绘制本节点与全部子节点的布局边界（调试用）。
		 *
		 * 只读 `m_bounds`，不参与脏区、不进缓存 ⇒ 关闭开关时完全不执行。
		 * 悬停/按下/选中态一律不改变边界（那是外观而非布局），因此不需要额外状态。
		 *
		 * @param [IN,OUT] g 绘图上下文。
		 * @param [IN] scale DPI 缩放系数（只用于对齐，不用于线宽）。
		 * @param [IN] depth 层级（0 = 调用者自身，子节点依次 +1，决定描边颜色）。
		 */
		void PaintDebugBounds(gd::Graphics& g, float scale, int depth = 0) const;

		/** @brief 局部失效：与自身矩形求交后向根冒泡。 */
		virtual void Invalidate(const gd::RectF& rect);
		/** @brief 整棵子树失效。 */
		void InvalidateAll();

		/** @brief 取走累计的脏区（根节点用）。空矩形表示"无失效"。 */
		gd::RectF TakeDirty();

		// ------------------------------------------------------------------
		// 事件
		// ------------------------------------------------------------------

		/** @brief 派发事件：捕获/模态路由 → 命中链（自最深向上冒泡）→ 自身 `OnEvent`。 */
		UiEventResult Dispatch(UiEvent& event);

		/** @brief 点是否落在自身矩形内（不含可见性/透明判断）。 */
		bool Contains(int x, int y) const;

		// ------------------------------------------------------------------
		// 交互仲裁
		// ------------------------------------------------------------------

		/** @brief 请求独占鼠标（根节点记录；等价于 `SetCapture`）。 */
		void CaptureMouse();
		/** @brief 释放独占（**只有当前的捕获者**才会成功，避免错误释放别人的捕获）。 */
		void ReleaseMouse();
		/** @brief 当前持有捕获的控件（无则 nullptr）。 */
		UiWidget* MouseCaptureWidget() const;

		/** @brief 设为模态子树：根节点只向它派发事件（菜单/拾色器等浮层用）。 */
		void SetModal(bool modal);
		/** @brief 当前模态子树（无则 nullptr）。 */
		UiWidget* ModalWidget() const;
		/** @brief 是否处于模态（向上查找到根）。 */
		bool IsModalActive() const { return ModalWidget() != nullptr; }

		/** @brief 设为"命中透明"（纯装饰元素：不参与命中与光标链）。 */
		void SetHitTransparent(bool value) { m_hitTransparent = value; }
		/** @brief 是否命中透明。 */
		bool HitTransparent() const { return m_hitTransparent; }

		/** @brief 设置可见性（不可见 = 不参与绘制与命中，**但不影响布局**）。 */
		void SetVisible(bool visible) { m_visible = visible; }
		/** @brief 是否可见。 */
		bool Visible() const { return m_visible; }

		/** @brief 当前悬停的控件（根节点维护）。 */
		UiWidget* HoverWidget() const;
		/** @brief 本控件当前是否被悬停（由根节点的悬停链维护）。 */
		bool Hovered() const { return m_hovered; }
		/**
		 * @brief 本控件最近一次收到的悬停点（客户区坐标）。
		 *
		 * 派生控件据此自行判断"悬停在自身内部的哪个热区"（例如标签的关闭 ✕）；
		 * 未悬停时返回 false，出参不变。
		 */
		bool HoverPoint(int& x, int& y) const;

		/** @brief 请求键盘焦点（根节点记录；键盘/字符事件沿焦点链派发）。 */
		void RequestFocus();
		/** @brief 释放焦点（**只有当前的焦点持有者**才会成功）。 */
		void ReleaseFocus();
		/** @brief 当前持有焦点的控件（无则 nullptr）。 */
		UiWidget* FocusWidget() const;

		// ------------------------------------------------------------------
		// 动画
		// ------------------------------------------------------------------

		/**
		 * @brief 推进动画。
		 * @param [IN] nowMs 当前时间（`GetTickCount64()`）。
		 * @return 仍有动画进行中返回 true（宿主据此保持定时器）。
		 */
		bool AdvanceAnimation(std::int64_t nowMs);
		/** @brief 是否仍有动画（不推进）。 */
		bool AnimationActive() const;

	protected:
		/** @brief 推进**自身**动画（派生类覆写；返回"我这一层是否仍需继续推进"）。 */
		virtual bool AdvanceAnimationSelf(std::int64_t nowMs) { (void)nowMs; return false; }
		/** @brief **自身**是否仍有动画（派生类覆写）。 */
		virtual bool AnimationActiveSelf() const { return false; }

		/** @brief 计算期望尺寸（派生类实现；**不得**修改子节点集合或自身矩形）。 */
		virtual gd::SizeF OnMeasure(const UiMeasureContext& ctx) = 0;
		/** @brief 自身矩形已更新：派生容器在这里摆放子节点。 */
		virtual void OnArrange() {}
		/** @brief 绘制自身（**不要**在这里遍历子节点；基类会负责）。 */
		virtual void OnPaint(UiPaintContext& ctx) = 0;
		/** @brief 自身处理事件（子节点都未消费时才会被调用）。 */
		virtual UiEventResult OnEvent(UiEvent& event) { (void)event; return UiEventResult(); }
		/** @brief 该位置的光标形态（nullptr = 不认领，交给下层/宿主）。 */
		virtual HCURSOR OnQueryCursor(int x, int y) { (void)x; (void)y; return nullptr; }

		/**
		 * @brief 内容指纹（缓存键的**唯一来源**）。
		 *
		 * 派生类必须把"会改变像素的**全部**状态"混进来；父层只负责聚合子节点的键。
		 * 漏字段的症状是"贴旧像素"（本项目历史上至少 4 次真实 BUG 都是这个原因）。
		 */
		virtual std::uint64_t ContentKey() const { return 0; }
		/** @brief 基类能提供的那部分键（矩形/可见性）。 */
		std::uint64_t BaseContentKey() const;

		/** @brief 把子节点 `Measure` 一遍（派生容器在 `OnMeasure` 里调用）。 */
		void MeasureChildren(const UiMeasureContext& ctx);
		/** @brief 子节点的期望尺寸（需先 `MeasureChildren`）。 */
		gd::SizeF ChildDesiredSize(std::size_t index) const;

		/** @brief 命中测试：返回最上层（z 序末尾）且包含该点的子孙控件。 */
		UiWidget* HitTestDeep(int x, int y);
		/** @brief 悬停链变化通知（默认无操作；需要"指针进入/离开"语义的控件可覆写）。 */
		virtual void OnHoverChanged(bool entered) { (void)entered; }

	private:
		/** @brief 沿命中链派发（位置事件）；非位置事件沿子树顺序派发。 */
		UiEventResult DispatchAlongHitPath(UiEvent& event);
		/**
		 * @brief 命中链（自**最深**的命中节点开始，逐个回溯到本节点）。
		 *
		 * 只把事件交给"鼠标真正压住的那一条路径"，**绝不**分发给同层兄弟 ——
		 * 否则一个点击可能同时被视觉上位于下方的控件处理（两层都改状态）。
		 */
		void CollectHitChain(int x, int y, std::vector<UiWidget*>& chain);
		/** @brief 更新悬停链（只在根节点调用）。 */
		void UpdateHover(int x, int y);
		/** @brief 是否需要重绘（脏区与自身矩形求交）。 */
		bool DirtyIntersects(const gd::RectF& dirty) const;

		UiWidget* m_parent = nullptr;						/**< 父节点。 */
		std::vector<std::unique_ptr<UiWidget>> m_children;	/**< 子节点（顺序 = z 序）。 */
		gd::RectF m_bounds;									/**< 当前矩形（客户区坐标）。 */
		gd::SizeF m_desiredSize;							/**< 期望尺寸。 */
		gd::RectF m_dirty;									/**< 累计脏区（自身坐标系）。 */
		bool m_visible = true;								/**< 是否可见。 */
		bool m_hitTransparent = false;						/**< 是否命中透明。 */
		bool m_measureValid = false;						/**< 期望尺寸是否有效。 */
		bool m_hovered = false;								/**< 是否被悬停（悬停链写入）。 */
		int m_hoverX = 0;								/**< 最近一次悬停点横坐标（悬停链写入）。 */
		int m_hoverY = 0;								/**< 最近一次悬停点纵坐标（悬停链写入）。 */

		// 根节点专用状态。
		UiWidget* m_capture = nullptr;						/**< 鼠标捕获者。 */
		UiWidget* m_modal = nullptr;						/**< 模态子树。 */
		UiWidget* m_hover = nullptr;						/**< 当前悬停控件。 */		UiWidget* m_focus = nullptr;							/**< 键盘焦点控件。 */	};

} // namespace jdi

#endif // __UI_WIDGET_HPP__