数据虚拟化：通知DataGrid更新时抛出「指定方法不支持」异常

问题背景 #

要构建一个从异步源获取数据的随机访问虚拟数据源，目前正在开发基础验证原型——从文件读取数据并在DataGrid中展示，为此自定义了实现IList和INotifyCollectionChanged接口的BufferRandomAccessVirtualiser集合类。

相关代码 #

XAML中的DataGrid定义

<controls:DataGrid controls:DockPanel.Dock="Right" x:Name="HexDump" ItemsSource="{Binding DataRows, Mode=OneWay}" AutoGenerateColumns="false" CanUserReorderColumns="False" CanUserResizeColumns="False" CanUserSortColumns="False" DataFetchSize="32">
    <controls:DataGrid.Columns>
        <controls:DataGridTextColumn Header="Addr" Binding="{Binding startAdr, Converter={StaticResource x4Converter}}"/>
        <controls:DataGridTextColumn Header="Bytes" Binding="{Binding data, Converter={StaticResource x2Converter}}"/>
        <controls:DataGridTextColumn Header="Chars" Binding="{Binding data, Converter={StaticResource cConverter}}"/>
    </controls:DataGrid.Columns>
</controls:DataGrid>

BufferRandomAccessVirtualiser部分实现

public class BufferRandomAccessVirtualiser : IList, INotifyCollectionChanged 
{
    // INotifyCollectionChanged impl
    public event NotifyCollectionChangedEventHandler CollectionChanged;

    // IList impl
    Dictionary<int, BufferedBlock> tempBlocks = new Dictionary<int, BufferedBlock>();

    public BufferedBlock this[int index] {
        get {
            if (index >= Count) throw new IndexOutOfRangeException();

            if (tempBlocks.ContainsKey(index)) {
                Debug.Write(index); Debug.Write("& ");
                return tempBlocks[index]; 
            }

            Debug.Write(index); Debug.Write("? ");
            var oldItem = tempBlocks[index] = new BufferedBlock(); // placeholder
            loadRowsTask.ContinueWith(rowsResult => { 
                var row = index % rowsPerPage;
                var newItem = new BufferedBlock(rowsResult[row]);
                
                Debug.Write(index); Debug.Write("<");
                tempBlocks[index] = newItem;
                CollectionChanged(this, new NotifyCollectionChangedEventArgs(NotifyCollectionChangedAction.Replace, newItem, oldItem, index));
                Debug.Write("> ");
            });
            return tempBlocks[index];
        } 
        set => throw new NotImplementedException();
    }

    // other parts of IList impl - just boilerplate really
}

遇到的问题 #

• 初始化阶段，索引0的元素被反复调用，调试输出显示多次访问；
• 触发CollectionChanged的Replace动作时，DataGrid调用索引器验证新值后抛出System.NotSupportedException（提示「指定方法不支持」），移除所有列后问题仍存在，已排除绑定转换器问题。

一、System.NotSupportedException异常原因 #

核心问题 #

1. IList接口实现不全：DataGrid在处理Replace类型的集合变更通知时，会调用IList的Contains、IndexOf等方法做验证。如果这些方法是抛出NotImplementedException的样板代码，就会触发该异常。
2. 跨线程访问问题：异步任务的ContinueWith默认在非UI线程执行，直接触发CollectionChanged事件属于跨线程操作UI控件，会引发隐藏异常，也可能间接导致不支持的操作提示。

修复方案 #

• 完善IList核心方法：至少实现Contains和IndexOf方法，返回合理值而非抛出异常：

  public bool Contains(object value)
  {
      if (value is BufferedBlock block)
      {
          return tempBlocks.Values.Contains(block);
      }
      return false;
  }
  
  public int IndexOf(object value)
  {
      if (value is BufferedBlock block)
      {
          foreach (var pair in tempBlocks)
          {
              if (pair.Value == block) return pair.Key;
          }
      }
      return -1;
  }
  

• 切换到UI线程触发变更事件：使用Dispatcher确保CollectionChanged在UI线程执行：

  loadRowsTask.ContinueWith(rowsResult => {
      var row = index % rowsPerPage;
      var newItem = new BufferedBlock(rowsResult[row]);
      
      Application.Current.Dispatcher.Invoke(() => {
          tempBlocks[index] = newItem;
          CollectionChanged?.Invoke(this, new NotifyCollectionChangedEventArgs(NotifyCollectionChangedAction.Replace, newItem, oldItem, index));
      });
  });
  

二、初始化时反复调用索引0的原因 #

核心原因 #

1. DataGrid布局测量需求：初始化时，DataGrid会多次访问索引0的元素——第一次用于测量行高，第二次用于验证数据源有效性；
2. 占位符无属性变更通知：返回的空BufferedBlock未实现INotifyPropertyChanged，DataGrid无法感知到后续数据更新，会重复调用索引器确认值是否变化；
3. 异步加载时序问题：首次返回占位符后，若变更事件触发不及时，DataGrid会再次请求索引0的数据。

修复方案 #

• 让BufferedBlock实现INotifyPropertyChanged接口，异步加载完成后更新属性并触发PropertyChanged事件，而非直接替换整个对象。这样DataGrid会通过属性变更更新UI，无需反复调用索引器，也能避免集合Replace动作带来的验证问题。

额外注意事项 #

• 你使用的DataGrid带有DataFetchSize属性，属于自定义虚拟化DataGrid（如WPF Toolkit版本），需确认控件文档中对虚拟数据源的要求，是否需要额外实现ICollectionView等接口；
• 在索引器中添加加载状态标记，避免同一索引被多次触发异步加载逻辑，防止重复请求数据。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jules May