深入理解WPF中MVVM的设计思想

简介: 近些年来,随着WPF在生产,制造,工业控制等领域应用越来越广发,很多企业对WPF开发的需求也逐渐增多,使得很多人看到潜在机会,不断从Web,WinForm开发转向了WPF开发,但是WPF开发也有很多新的概念及设计思想,如:数据驱动,数据绑定,依赖属性,命令,控件模板,数据模板,MVVM等,与传统WinForm,ASP.NET WebForm开发,有很大的差异,今天就以一个简单的小例子,简述WPF开发中MVVM设计思想及应用。

近些年来,随着WPF在生产,制造,工业控制等领域应用越来越广发,很多企业对WPF开发的需求也逐渐增多,使得很多人看到潜在机会,不断从Web,WinForm开发转向了WPF开发,但是WPF开发也有很多新的概念及设计思想,如:数据驱动,数据绑定,依赖属性,命令,控件模板,数据模板,MVVM等,与传统WinForm,ASP.NET WebForm开发,有很大的差异,今天就以一个简单的小例子,简述WPF开发中MVVM设计思想及应用。

 

为什么要用MVVM?

 

传统的WinForm开发,一般采用事件驱动,即用户点击事件,触发对应的事件,并在事件中通过唯一标识符获取页面上用户输入的数据,然后进行业务逻辑处理。这样做会有一个弊端,就是用户输入(User Interface)和业务逻辑(Business)是紧密耦合在一起的,无法做到分离,随着项目的业务不断复杂化,这种高度耦合的弊端将会越来越明显。并且会出现分工不明确(如:后端工程师,前端UI),工作无法拆分的现象。所以分层(如:MVC,MVVM),可测试(Unit Test),前后端分离,就成为必须要面对的问题。而今天要讲解的MVVM设计模式,就非常好的解决了我们所面临的问题。

 

什么是MVVM?

 

MVVM即模型(Model)-视图(View)-视图模型(ViewModel) ,是用于解耦 UI 代码和非 UI 代码的 设计模式。 借助 MVVM,可以在 XAML 中以声明方式定义 UI,将 UI使用数据绑定标到包含数据和命令的其他层。 数据绑定提供数据和结构的松散耦合,使 UI 和链接的数据保持同步,同时可以将用户输入路由到相应的命令。具体如下图所示:

如上图所示:

  1. View(用户页面),主要用于向使用者展示信息,并接收用户输入的信息(数据绑定),及响应用户的操作(Command)。
  2. ViewModel(用户视图业务逻辑),主要处理客户请求,以及数据呈现。
  3. Model数据模型,作为存储数据的载体,是一个个的具体的模型类,通过ViewModel进行调用。但是在小型项目中,Model并不是必须的
  4. IService(数据接口),数据访问服务,用于获取各种类型数据的服务。数据的形式有很多种,如网络数据,本地数据,数据库数据,但是在ViewModel调用时,都统一封装成了Service。在小型项目中,IService数据接口也并不是必须的,不属于MVVM的范畴
  5. 在上图中,DataBase,Network,Local等表示不同的数据源形式,并不属于MVVM的范畴。

 

前提条件

 

要实现MVVM,首先需要满足两个条件:

  1. 属性变更通知,在MVVM思想中,由WinForm的事件驱动,转变成了数据驱动。在C#中,普通的属性,并不具备变更通知功能,要实现变更通知功能,必须要实现INotifyPropertyChanged接口。
  2. 绑定命令,在WPF中,为了解决事件响应功能之间的耦合,提出了绑定命令思想,即命令可以绑定的方式与控件建立联系。绑定命令必须实现ICommand接口。

在上述两个条件都满足后,如何将ViewModel中的具备变更通知的属性和命令,与View中的控件关联起来呢?答案就是绑定(Binding)

当View层的数据控件和具备通知功能的属性进行Binding后,Binging就会自动侦听来自接口的PropertyChanged事件。进而达到数据驱动UI的效果,可谓【一桥飞架南北,天堑变通途】。

 

MVVM实例

 

为了进一步感受MVVM的设计思想,验证上述的理论知识,以实例进行说明。本实例的项目架构如下所示:

 

MVVM核心代码

 

1. 具备通知功能的属性

 

首先定义一个抽象类ObservableObject,此接口实现INotifyPropertyChanged接口,如下所示:

usingSystem.ComponentModel;
usingSystem.Runtime.CompilerServices;
namespaceDemoMVVM.Core{
/// <summary>/// 可被观测的类/// </summary>publicabstractclassObservableObject : INotifyPropertyChanged    {
/// <summary>/// 属性改变事件/// </summary>publiceventPropertyChangedEventHandler?PropertyChanged;
/// <summary>/// 属性改变触发方法/// </summary>/// <param name="propertyName">属性名称</param>protectedvoidRaisePropertyChanged([CallerMemberName]stringpropertyName=null)
        {
PropertyChanged?.Invoke(this, newPropertyChangedEventArgs(propertyName));
        }
/// <summary>/// 设置属性值,如果发生改变,则调用通知方法/// </summary>/// <typeparam name="T"></typeparam>/// <param name="target"></param>/// <param name="value"></param>/// <param name="propertyName"></param>/// <returns></returns>protectedboolSetProperty<T>(refTtarget,Tvalue, [CallerMemberName] stringpropertyName=null)
        {
if (EqualityComparer<T>.Default.Equals(target, value))
            {
returnfalse;
            }
else            {
target=value;
RaisePropertyChanged(propertyName);
returntrue;
            }
        }
    }
}

注意:上述SetProperty主要用于将普通属性,变为具备通知功能的属性。

 

然后定义一个ViewMode基类,继承自ObservableObject,以备后续扩展,如下所示:

namespaceDemoMVVM.Core{
/// <summary>/// ViewModel基类,继承自ObservableObject/// </summary>publicabstractclassViewModelBase:ObservableObject    {
    }
}

 

2. 具备绑定功能的命令

 

首先定义一个DelegateCommand,实现ICommand接口,如下所示:

namespaceDemoMVVM.Core{
publicclassDelegateCommand : ICommand    {
privateAction<object>execute;
privatePredicate<object>canExecute;
publiceventEventHandler?CanExecuteChanged;
publicDelegateCommand(Action<object>execute, Predicate<object>canExecute)
        {
if (execute==null)
            {
thrownewArgumentNullException("execute 不能为空");
            }
this.execute=execute;
this.canExecute=canExecute;
        }
publicDelegateCommand(Action<object>execute):this(execute,null)
        {
        }
publicboolCanExecute(object?parameter)
        {
returncanExecute?.Invoke(parameter)!=false;
        }
publicvoidExecute(object?parameter)
        {
execute?.Invoke(parameter);
        }
    }
}

注意,DelegateCommand的构造函数,接收两个参数,一个是Execute(干活的),一个是CanExecute(判断是否可以干活的)

 

MVVM应用代码

 

本实例主要实现两个数的运算。如加,减,乘,除等功能。

首先定义ViewModel,继承自ViewModelBase,主要实现具备通知功能的属性和命令,如下所示:

usingDemoMVVM.Core;
usingSystem;
usingSystem.Collections.Generic;
usingSystem.Linq;
usingSystem.Runtime;
usingSystem.Text;
usingSystem.Threading.Tasks;
namespaceDemoMVVM{
publicclassMainWindowViewModel:ViewModelBase    {
#region属性及构造函数privatedoubleleftNumber;
publicdoubleLeftNumber        {
get { returnleftNumber; }
set { SetProperty(refleftNumber , value); }
        }
privatedoublerightNumber;
publicdoubleRightNumber        {
get { returnrightNumber; }
set { SetProperty(refrightNumber , value); }
        }
privatedoubleresultNumber;
publicdoubleResultNumber        {
get { returnresultNumber; }
set { SetProperty(refresultNumber , value); }
        }
publicMainWindowViewModel()
        {
        }
#endregion#region命令privateDelegateCommandoperationCommand;
publicDelegateCommandOperationCommand        {
get {
if (operationCommand==null)
                {
operationCommand=newDelegateCommand(Operate);
                }
returnoperationCommand; }
        }
privatevoidOperate(objectobj)
        {
if(obj==null)
            {
return;
            }
vartype=obj.ToString();
switch (type)
            {
case"+":
this.ResultNumber=this.LeftNumber+this.RightNumber;
break;
case"-":
this.ResultNumber=this.LeftNumber-this.RightNumber;
break;
case"*":
this.ResultNumber=this.LeftNumber*this.RightNumber;
break;
case"/":
if (this.RightNumber==0)
                    {
this.ResultNumber=0;
                    }
else                    {
this.ResultNumber=this.LeftNumber/this.RightNumber;
                    }
break;
            }
        }
#endregion    }
}

创建视图,并在视图中进行数据绑定,将ViewModel和UI关联起来,如下所示:

<Windowx:Class="DemoMVVM.MainWindow"xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"xmlns:local="clr-namespace:DemoMVVM"mc:Ignorable="d"Title="MVVM示例"Height="350"Width="600"><Grid><Grid.ColumnDefinitions><ColumnDefinition></ColumnDefinition><ColumnDefinition></ColumnDefinition><ColumnDefinitionWidth="0.3*"></ColumnDefinition><ColumnDefinition></ColumnDefinition></Grid.ColumnDefinitions><Grid.RowDefinitions><RowDefinition></RowDefinition><RowDefinition></RowDefinition><RowDefinition></RowDefinition><RowDefinition></RowDefinition></Grid.RowDefinitions><StackPanelGrid.Row="1"Grid.Column="0"Orientation="Horizontal"><TextBlockText="A1:"VerticalAlignment="Center"></TextBlock><TextBoxMargin="10"Width="120"Height="35"Text="{Binding LeftNumber, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}"VerticalContentAlignment="Center"></TextBox></StackPanel><StackPanelGrid.Row="1"Grid.Column="1"Orientation="Horizontal"><TextBlockText="A2:"VerticalAlignment="Center"></TextBlock><TextBoxMargin="10"Width="120"Height="35"Text="{Binding RightNumber, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}"VerticalContentAlignment="Center"></TextBox></StackPanel><TextBlockGrid.Row="1"Grid.Column="2"Text="="VerticalAlignment="Center"HorizontalAlignment="Center"></TextBlock><StackPanelGrid.Row="1"Grid.Column="3"Orientation="Horizontal"><TextBlockText="A3:"VerticalAlignment="Center"></TextBlock><TextBoxMargin="10"Width="120"Height="35"Text="{Binding ResultNumber, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}"VerticalContentAlignment="Center"></TextBox></StackPanel><StackPanelGrid.Row="2"Grid.ColumnSpan="4"Orientation="Horizontal"HorizontalAlignment="Center"><ButtonContent="+"Width="100"Height="35"Margin="10"Command="{Binding OperationCommand}"CommandParameter="+"></Button><ButtonContent="-"Width="100"Height="35"Margin="10"Command="{Binding OperationCommand}"CommandParameter="-"></Button><ButtonContent="*"Width="100"Height="35"Margin="10"Command="{Binding OperationCommand}"CommandParameter="*"></Button><ButtonContent="/"Width="100"Height="35"Margin="10"Command="{Binding OperationCommand}"CommandParameter="/"></Button></StackPanel></Grid></Window>

注意,在xaml前端UI代码中,分别对TextBox的Text和Button的Command进行了绑定,已达到数据驱动UI,以及UI响应客户的功能

在UI的构造函数中,将DataContext数据上下文和ViewModel进行关联,如下所示:

namespaceDemoMVVM{
/// <summary>/// Interaction logic for MainWindow.xaml/// </summary>publicpartialclassMainWindow : Window    {
privateMainWindowViewModelviewModel;
publicMainWindow()
        {
InitializeComponent();
viewModel=newMainWindowViewModel();
this.DataContext=viewModel;
        }
    }
}

 

MVVM实例演示

 

通过以上步骤,已经完成了MVVM的简单应用。实例演示如下:

以上就是深入理解WPF中MVVM的设计思想的全部内容。希望可以抛砖引玉,一起学习,共同进步。

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