用C#实现MVC（Model View Control）模式介绍

用C#实现MVC（Model View Control）模式介绍

作者：Matthew Cochran December 12, 2005
原文地址：http://www.c-sharpcorner.com/UploadFile/rmcochran/MVC_intro12122005162329PM/MVC_intro.aspx?ArticleID=448db537-f236-497d-a16b-46c5d1141e3f

益处

在我们的开发项目中使用MVC（Model-View-Control）模式的益处是，可以完全降低业务层和应用表示层的相互影响。此外，我们会有完全独立的对象来操作表示层。MVC在我们项目中提供的这种对象和层之间的独立，将使我们的维护变得更简单使我们的代码重用变得很容易（下面你将看到）。

作为一般的习惯，我们知道我们希望保持最低的对象间的依赖，这样变化能够很容易的得到满足，而且我们可以重复使用我们辛辛苦苦写的代码。为了达到这个目的我们将遵循一般的原则“对接口编成，而不是对类”来使用MVC模式。

我们的使命，如果我们选择接受它．．．


我们被委任构建一个ACME 2000 Sports Car项目，我们的任务是做一个简单的Windows画面来显示汽车的方向和速度，使终端用户能够改变方向，加速或是减速。当然将会有范围的扩展。

在ACME已经有了传言，如果我们的项目成功，我们最终还要为ACME 2 Pickup Truck 和ACME 1 Tricycle开发一个相似的接口。作为开发人员，我们也知道ACME管理团队最终将问“这样是很棒的，我们能够在我们的intranet上看到它？”所有的这些浮现在脑海中，我们想交付一个产品，使它能够容易的升级以便能够保证将来我们能够有饭吃。

所以，同时我们决定“这是使用MVC的一个绝好情形”

我们的构架概要

好，现在我们知道我们要使用MVC，我们需要指出它的本质。通过我们的试验得出MVC的三个部分：Model，Control和View。在我们的系统中，Model就是我们的汽车，View就是我们的画面，Control将这两个部分联系起来。



为了改变Model（我们的ACME 2000 sports car），我们需要使用Control。我们的Control将会产生给Model（我们的ACME 2000 sports car）的请求，和更新View，View就是我们的画面（UI）。

这看起来很简单，但是这里产生了第一个要解决的问题：当终端用户想做一个对ACME 2000 sports car一个改变将会发生什么，比如说加速或是转向？他们将通过View（our windows form）用Control来提出一个变化的申请。



现在我们就剩下一个未解决问题了。如果View没有必要的信息来显示Model的状态怎么办？我们需要再在我们的图中加入一个箭头：View将能申请Model的状态以便得到它要显示的相关状态信息。



最后，我们的最终用户（司机）将会和我们的ACME Vehicle Control系统通过View来交互。如果他们想发出一个改变系统的申请，比如提高一点加速度，申请将会从View开始发出由Control处理。

Control将会向Model申请改变并将必要的变化反映在View上。比如，如果一个蛮横的司机对ACME 2000 Sports Car做了一个"floor it"申请，而现在行驶的太快不能转向，那么Control将会拒绝这个申请并在View中通知，这样就防止了在交通拥挤是发生悲惨的连环相撞。

Model (the ACME 2000 Sports Car) 将通知View 它的速度已经提高，而View也将做适当的更新。

综上，这就是我们将构建的概要：



开始：


作为总是想的远一点的开发人员，我们想让我们的系统有一个长久并且良好的生命周期。这就是说能够进可能的准备好满足ACME的很多变化。为了做到这一点，我们知道要遵循两条原则．．．“保证你的类低耦合”，要达到这个目标，还要“对接口编程”。

所以我们要做三个接口（正如你所猜测，一个Model接口，一个View接口，一个Control接口）。

经过很多调查研究，和与ACME人的费力咨询，我们得到了很多有关详细设计的信息。我们想确定我们可以设置的最大速度在前进，后退和转弯中。我们也需要能够加速，减速，左转和右转。我们的仪表盘必须显示当前的速度和方向。

实现所有这些需求是非常苛刻的，但是我们确信我们能够做到．．．

首先，我们考虑一下基本的项目。我们需要一些东西来表示方向和转动请求。我们做了两个枚举类型：AbsoluteDirection 和RelativeDirection。


public enum AbsoluteDirection


{


North=0, East, South, West


}


public enum RelativeDirection


{


Right, Left, Back


}

下面来解决Control接口。我们知道Control需要将请求传递给Model，这些请求包括：Accelerate, Decelerate, 和Turn。我们建立一个IVehicleControl接口，并加入适当的方法。


public interface IVehicleControl


{


void Accelerate(int paramAmount);


void Decelerate(int paramAmount);


void Turn(RelativeDirection paramDirection);


}

现在我们来整理Model接口。我们需要知道汽车的名字，速度，最大速度，最大倒退速度，最大转弯速度和方向。我们也需要加速，减速，转弯的函数。


public interface IVehicleModel


{


string Name{ get; set;}


int Speed{ get; set;}


int MaxSpeed{ get;}


int MaxTurnSpeed{ get;}


int MaxReverseSpeed { get;}


AbsoluteDirection Direction{get; set;}


void Turn(RelativeDirection paramDirection);


void Accelerate(int paramAmount);


void Decelerate(int paramAmount);


}

最后，我们来整理View接口。我们知道View需要暴露出Control的一些机能，比如允许或禁止加速，减速和转弯申请。


public interface IVehicleView


{


void DisableAcceleration();


void EnableAcceleration();


void DisableDeceleration();


void EnableDeceleration();


void DisableTurning();


void EnableTurning();


}

现在我们需要做一些微调使我们的这些接口能够互相作用。首先，任何一个Control都需要知道它的View和Model，所以在我们的IvehicleControl接口中加入两个函数："SetModel" 和"SetView"：


public interface IVehicleControl


{


void RequestAccelerate(int paramAmount);


void RequestDecelerate(int paramAmount);


void RequestTurn(RelativeDirection paramDirection);


void SetModel(IVehicleModel paramAuto);


void SetView(IVehicleView paramView);


}
下一个部分比较巧妙。我们希望View知道Model中的变化。为了达到这个目的，我们使用观察者模式。

为了实施观察者模式，我们需要将下面的函数加入到Model（被View观察）：AddObserver, RemoveObserver, 和NotifyObservers。


public interface IVehicleModel


{


string Name{ get; set;}


int Speed{ get; set;}


int MaxSpeed{ get;}


int MaxTurnSpeed{ get;}


int MaxReverseSpeed { get;}


AbsoluteDirection Direction{get; set;}


void Turn(RelativeDirection paramDirection);


void Accelerate(int paramAmount);


void Decelerate(int paramAmount);


void AddObserver(IVehicleView paramView);


void RemoveObserver(IVehicleView paramView);


void NotifyObservers();


}

．．．并且将下面的函数加入到View（被Model观察）中。这样做的目的是Model会有一个View的引用。当Model发生变化时，将会调用NotifyObservers()方法，传入一个对其自身的引用并调用Update()通知View这个变化。


public class IVehicleView


{


void DisableAcceleration();


void EnableAcceleration();


void DisableDeceleration();


void EnableDeceleration();


void DisableTurning();


void EnableTurning();


void Update(IVehicleModel paramModel);


}

这样我们就将我们的接口联系起来了。在下面的代码中我们只需要引用我们这些接口，这样就保证了我们代码的低耦合。任何显示汽车状态的用户界面都需要实现IVehicleView，我们所有的ACME都需要实现IVehicleModel，并且我们需要为我们的ACME汽车制作Controls，这些Control将实现IVehicleControl接口。

下一步．．．在common中都需要什么

我们知道所有的汽车都做相同的动作，所以我们接下来做一个基于“骨架”的共有的代码来处理这些操作。这是一个抽象类，因为我们不希望任何人在“骨架”上开车（抽象类是不能被实例化的）。我们称其为Automobile。我们将用一个ArrayList (from System.Collections)来保持跟踪所有感兴趣的Views（记住观察者模式了吗？）。我们也可以用老式的数组来记录对IVehicleView的引用，但是现在我们已经很累了想快点结束这篇文章。如果你感兴趣，看一下在观察者模式中AddObserver, RemoveObserver, 和NotifyObservers，这些函数是怎样和IVehicleView互相作用的。任何时间当有速度或方向变化时，Automobile通知所有的IVehicleViews。


public abstract class Automobile: IVehicleModel


{


"Declarations "


"Constructor"


"IVehicleModel Members"


}



最后但不是至少

现在我们的"ACME Framework"已经做好了，我们只需要设立有形的类和接口。首先让我们看看最后两个类：Control 和Model...

这里我们有形的AutomobileControl实现IVehicleControl接口。我们的AutomobileControl也将设置View来依赖Model的状态（当有向Model的申请时检测SetView方法）。

注意，我们只是有对IVehicleModel的引用（而不是抽象类Automobile ）和对IVehicleView的引用（而不是具体的View），这样保证对象间的低耦合。


public class AutomobileControl: IVehicleControl


{


private IVehicleModel Model;


private IVehicleView View;


public AutomobileControl(IVehicleModel paramModel, IVehicleView paramView)


{


this.Model = paramModel;


this.View = paramView;


}


public AutomobileControl()


{


}


IVehicleControl Members


public void SetView()


{


if(Model.Speed >= Model.MaxSpeed)


{


View.DisableAcceleration();


View.EnableDeceleration();


}


else if(Model.Speed <= Model.MaxReverseSpeed)


{


View.DisableDeceleration();


View.EnableAcceleration();


}


else


{


View.EnableAcceleration();


View.EnableDeceleration();


}


if(Model.Speed >= Model.MaxTurnSpeed)


{


View.DisableTurning();


}


else


{


View.EnableTurning();


}


}


}

这里是我们的ACME200SportsCar类（从抽象类Automobile继承，实现了IVehicleModel接口）：


public class ACME2000SportsCar:Automobile


{


public ACME2000SportsCar(string paramName):base(250, 40, -20, paramName){}


public ACME2000SportsCar(string paramName, int paramMaxSpeed, int paramMaxTurnSpeed, int paramMaxReverseSpeed):


base(paramMaxSpeed, paramMaxTurnSpeed, paramMaxReverseSpeed, paramName){}


}

现在轮到我们的View了．．．

现在终于开始建立我们MVC最后一个部分了．．．View！

我们要建立一个AutoView来实现IVehicleView接口。这个AutoView将会有对Control和Model接口的引用。


public class AutoView : System.Windows.Forms.UserControl, IVehicleView


{


private IVehicleControl Control = new ACME.AutomobileControl();


private IVehicleModel Model = new ACME.ACME2000SportsCar("Speedy");


}

我们也需要将所有的东西包装在UserControl的构造函数中。


public AutoView()


{


// This call is required by the Windows.Forms Form Designer.


InitializeComponent();


WireUp(Control, Model);


}


public void WireUp(IVehicleControl paramControl, IVehicleModel paramModel)


{


// If we're switching Models, don't keep watching


// the old one!


if(Model != null)


{


Model.RemoveObserver(this);


}


Model = paramModel;


Control = paramControl;


Control.SetModel(Model);


Control.SetView(this);


Model.AddObserver(this);


}

下面，加入我们的Button和一个label来显示ACME2000 Sports Car的状态还有状态条用来为所有的Buttons来显示编码。




private void btnAccelerate_Click(object sender, System.EventArgs e)


{


Control.RequestAccelerate(int.Parse(this.txtAmount.Text));


}


private void btnDecelerate_Click(object sender, System.EventArgs e)


{


Control.RequestDecelerate(int.Parse(this.txtAmount.Text));


}


private void btnLeft_Click(object sender, System.EventArgs e)


{


Control.RequestTurn(RelativeDirection.Left);


}


private void btnRight_Click(object sender, System.EventArgs e)


{


Control.RequestTurn(RelativeDirection.Right);


}

加入一个方法来更新接口．．．


public void UpdateInterface(IVehicleModel auto)


{


this.label1.Text = auto.Name + " heading " + auto.Direction.ToString() + " at speed: " + auto.Speed.ToString();


this.pBar.Value = (auto.Speed>0)? auto.Speed*100/auto.MaxSpeed : auto.Speed*100/auto.MaxReverseSpeed;


}

最后我们实现IVehicleView接口的方法。


public void DisableAcceleration()


{


this.btnAccelerate.Enabled = false;


}


public void EnableAcceleration()


{


this.btnAccelerate.Enabled = true;


}


public void DisableDeceleration()


{


this.btnDecelerate.Enabled = false;


}


public void EnableDeceleration()


{


this.btnDecelerate.Enabled = true;


}


public void DisableTurning()


{


this.btnRight.Enabled = this.btnLeft.Enabled = false;


}


public void EnableTurning()


{


this.btnRight.Enabled = this.btnLeft.Enabled = true;


}


public void Update(IVehicleModel paramModel)


{


this.UpdateInterface(paramModel);


}

我们终于结束了！！！
现在我们可以来测试ACME2000 Sports Car了。一切按计划进行，然后我们找到ACME的主管人员，但他想要开一个载货卡车而不是运动车。

幸运的是我们用的是MVC!我们需要做的所有工作就是建立一个新的ACMETruck类，包装一下，完事！


public class ACME2000Truck: Automobile


{


public ACME2000Truck(string paramName):base(80, 25, -12, paramName){}


public ACME2000Truck(string paramName, int paramMaxSpeed, int paramMaxTurnSpeed, int paramMaxReverseSpeed):


base(paramMaxSpeed, paramMaxTurnSpeed, paramMaxReverseSpeed, paramName){}


}

在AutoView中，我们只需要建立卡车包装一下！


private void btnBuildNew_Click(object sender, System.EventArgs e)


{


this.autoView1.WireUp(new ACME.AutomobileControl(), new ACME.ACME2000Truck(this.txtName.Text));


}

如果我们想要一个新Control只允许我们来每次加速或减速最大５mph，小意思！做一个SlowPokeControl（和我们的AutoControl相同，但是在申请加速度中做了限制）。


public void RequestAccelerate(int paramAmount)


{


if(Model != null)


{


int amount = paramAmount;


if(amount > 5) amount = 5;


Model.Accelerate(amount);


if(View != null) SetView();


}


}


public void RequestDecelerate(int paramAmount)


{


if(Model != null)


{


int amount = paramAmount;


if(amount > 5) amount = 5;


Model.Accelerate(amount);


Model.Decelerate(amount);


if(View != null) SetView();


}


}



如果我们想让我们的ACME2000 Truck变得迟钝，只需要在AutoView中包装。


private void btnBuildNew_Click(object sender, System.EventArgs e)


{


this.autoView1.WireUp(new ACME.SlowPokeControl(), new ACME.ACME2000Truck(this.txtName.Text));


}

最后，如果我们需要一个在web上的接口，我们要做的所有工作就是建立一个Web项目在UserControl中实现IVehicleView接口。

结论
正如你所看到的，使用MVC来构建代码控制接口耦合性很低，很容易适应需求的改变。它也能使变化的影响减小，而且你可以在任何地方重用你的虚函数和接口。有很多时候我们可以在我们的项目中实现伸缩性，特别是在那些需求变化的时候，但是这需要下次再说了。