深入理解WPF中MVVM的設計思想

来源:https://www.cnblogs.com/hsiang/archive/2023/09/18/17709739.html
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近些年來，隨著WPF在生產，製造，工業控制等領域應用越來越廣發，很多企業對WPF開發的需求也逐漸增多，使得很多人看到潛在機會，不斷從Web，WinForm開發轉向了WPF開發，但是WPF開發也有很多新的概念及設計思想，如：數據驅動，數據綁定，依賴屬性，命令，控制項模板，數據模板，MVVM等，與傳統Wi... ...


近些年來，隨著WPF在生產，製造，工業控制等領域應用越來越廣發，很多企業對WPF開發的需求也逐漸增多，使得很多人看到潛在機會，不斷從Web，WinForm開發轉向了WPF開發，但是WPF開發也有很多新的概念及設計思想，如：數據驅動，數據綁定，依賴屬性，命令，控制項模板，數據模板，MVVM等，與傳統WinForm，ASP.NET WebForm開發，有很大的差異，今天就以一個簡單的小例子，簡述WPF開發中MVVM設計思想及應用。

 

為什麼要用MVVM?

 

傳統的WinForm開發，一般採用事件驅動，即用戶點擊事件，觸發對應的事件，併在事件中通過唯一標識符獲取頁面上用戶輸入的數據，然後進行業務邏輯處理。這樣做會有一個弊端，就是用戶輸入(User Interface)和業務邏輯(Business)是緊密耦合在一起的，無法做到分離，隨著項目的業務不斷複雜化，這種高度耦合的弊端將會越來越明顯。並且會出現分工不明確(如：後端工程師，前端UI)，工作無法拆分的現象。所以分層(如：MVC，MVVM)，可測試(Unit Test)，前後端分離，就成為必須要面對的問題。而今天要講解的MVVM設計模式，就非常好的解決了我們所面臨的問題。

 

什麼是MVVM?

 

MVVM即模型(Model)-視圖(View)-視圖模型(ViewModel) ，是用於解耦 UI 代碼和非 UI 代碼的 設計模式。 藉助 MVVM，可以在 XAML 中以聲明方式定義 UI，將 UI使用數據綁定標到包含數據和命令的其他層。 數據綁定提供數據和結構的鬆散耦合，使 UI 和鏈接的數據保持同步，同時可以將用戶輸入路由到相應的命令。具體如下圖所示：

如上圖所示：

  1. View(用戶頁面)，主要用於向使用者展示信息，並接收用戶輸入的信息（數據綁定），及響應用戶的操作（Command）。
  2. ViewModel(用戶視圖業務邏輯)，主要處理客戶請求，以及數據呈現。
  3. Model數據模型，作為存儲數據的載體，是一個個的具體的模型類，通過ViewModel進行調用。但是在小型項目中，Model並不是必須的。
  4. IService(數據介面)，數據訪問服務，用於獲取各種類型數據的服務。數據的形式有很多種，如網路數據，本地數據，資料庫數據，但是在ViewModel調用時，都統一封裝成了Service。在小型項目中，IService數據介面也並不是必須的，不屬於MVVM的範疇。
  5. 在上圖中，DataBase,Network，Local等表示不同的數據源形式，並不屬於MVVM的範疇。

 

前提條件

 

要實現MVVM，首先需要滿足兩個條件：

  1. 屬性變更通知，在MVVM思想中，由WinForm的事件驅動，轉變成了數據驅動。在C#中，普通的屬性，並不具備變更通知功能，要實現變更通知功能，必須要實現INotifyPropertyChanged介面。
  2. 綁定命令，在WPF中，為瞭解決事件響應功能之間的耦合，提出了綁定命令思想，即命令可以綁定的方式與控制項建立聯繫。綁定命令必須實現ICommand介面。

在上述兩個條件都滿足後，如何將ViewModel中的具備變更通知的屬性和命令，與View中的控制項關聯起來呢？答案就是綁定(Binding)。

當View層的數據控制項和具備通知功能的屬性進行Binding後，Binging就會自動偵聽來自介面的PropertyChanged事件。進而達到數據驅動UI的效果，可謂【一橋飛架南北，天塹變通途】。

 

MVVM實例

 

為了進一步感受MVVM的設計思想，驗證上述的理論知識，以實例進行說明。本實例的項目架構如下所示：

 

MVVM核心代碼

 

1. 具備通知功能的屬性

 

首先定義一個抽象類ObservableObject，此介面實現INotifyPropertyChanged介面，如下所示：

using System.ComponentModel;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace DemoMVVM.Core
{
    /// <summary>
    /// 可被觀測的類
    /// </summary>
    public abstract class ObservableObject : INotifyPropertyChanged
    {
        /// <summary>
        /// 屬性改變事件
        /// </summary>
        public event PropertyChangedEventHandler? PropertyChanged;

        /// <summary>
        /// 屬性改變觸發方法
        /// </summary>
        /// <param name="propertyName">屬性名稱</param>
        protected void RaisePropertyChanged([CallerMemberName]string propertyName=null)
        {
            PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
        }

        /// <summary>
        /// 設置屬性值，如果發生改變，則調用通知方法
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T"></typeparam>
        /// <param name="target"></param>
        /// <param name="value"></param>
        /// <param name="propertyName"></param>
        /// <returns></returns>
        protected bool SetProperty<T>(ref T target,T value, [CallerMemberName] string propertyName = null)
        {
            if (EqualityComparer<T>.Default.Equals(target, value))
            {
                return false;
            }
            else
            {
                target=value;
                RaisePropertyChanged(propertyName);
                return true;
            }
        }
    }
}

註意：上述SetProperty主要用於將普通屬性，變為具備通知功能的屬性。

 

然後定義一個ViewMode基類，繼承自ObservableObject，以備後續擴展，如下所示：

namespace DemoMVVM.Core
{
    /// <summary>
    /// ViewModel基類，繼承自ObservableObject
    /// </summary>
    public abstract class ViewModelBase:ObservableObject
    {

    }
}

 

2. 具備綁定功能的命令

 

首先定義一個DelegateCommand，實現ICommand介面，如下所示：

namespace DemoMVVM.Core
{
    public class DelegateCommand : ICommand
    {
        private Action<object> execute;
        private Predicate<object> canExecute;


        public event EventHandler? CanExecuteChanged;

        public DelegateCommand(Action<object> execute, Predicate<object> canExecute)
        {
            if (execute == null)
            {
                throw new ArgumentNullException("execute 不能為空");
            }
            this.execute = execute;
            this.canExecute = canExecute;
        }

        public DelegateCommand(Action<object> execute):this(execute,null)
        {

        }

        public bool CanExecute(object? parameter)
        {
            return  canExecute?.Invoke(parameter)!=false;
        }

        public void Execute(object? parameter)
        {
            execute?.Invoke(parameter);
        }
    }
}

註意，DelegateCommand的構造函數，接收兩個參數，一個是Execute(幹活的)，一個是CanExecute(判斷是否可以幹活的)。

 

MVVM應用代碼

 

本實例主要實現兩個數的運算。如加，減，乘，除等功能。

首先定義ViewModel，繼承自ViewModelBase，主要實現具備通知功能的屬性和命令，如下所示：

using DemoMVVM.Core;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Runtime;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace DemoMVVM
{
    public class MainWindowViewModel:ViewModelBase
    {
        #region 屬性及構造函數

        private double leftNumber;

		public double LeftNumber
		{
			get { return leftNumber; }
			set { SetProperty(ref leftNumber , value); }
		}

		private double rightNumber;

		public double RightNumber
		{
			get { return rightNumber; }
			set { SetProperty(ref rightNumber , value); }
		}

		private double resultNumber;

		public double ResultNumber
		{
			get { return resultNumber; }
			set { SetProperty(ref resultNumber , value); }
		}


		public MainWindowViewModel()
		{

		}

		#endregion

		#region 命令

		private DelegateCommand operationCommand;

		public DelegateCommand OperationCommand
		{
			get {

				if (operationCommand == null)
				{
					operationCommand = new DelegateCommand(Operate);
				}
				return operationCommand; }
		}

		private void Operate(object obj)
		{
			if(obj == null)
			{
				return;
			}
			var type=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

    }
}

 創建視圖，併在視圖中進行數據綁定，將ViewModel和UI關聯起來，如下所示：

<Window x: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>
            <ColumnDefinition Width="0.3*"></ColumnDefinition>
            <ColumnDefinition></ColumnDefinition>
        </Grid.ColumnDefinitions>
        <Grid.RowDefinitions>
            <RowDefinition></RowDefinition>
            <RowDefinition></RowDefinition>
            <RowDefinition></RowDefinition>
            <RowDefinition></RowDefinition>
        </Grid.RowDefinitions>
        <StackPanel Grid.Row="1" Grid.Column="0" Orientation="Horizontal">
            <TextBlock Text="A1:" VerticalAlignment="Center" ></TextBlock>
            <TextBox  Margin="10" Width="120" Height="35" Text="{Binding LeftNumber, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}" VerticalContentAlignment="Center"></TextBox>
        </StackPanel>
        <StackPanel Grid.Row="1" Grid.Column="1" Orientation="Horizontal">
            <TextBlock Text="A2:" VerticalAlignment="Center" ></TextBlock>
            <TextBox  Margin="10" Width="120" Height="35" Text="{Binding RightNumber, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}" VerticalContentAlignment="Center"></TextBox>
        </StackPanel>
        <TextBlock Grid.Row="1" Grid.Column="2" Text="=" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Center"></TextBlock>
        <StackPanel Grid.Row="1" Grid.Column="3" Orientation="Horizontal">
            <TextBlock Text="A3:" VerticalAlignment="Center" ></TextBlock>
            <TextBox  Margin="10" Width="120" Height="35" Text="{Binding ResultNumber, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}" VerticalContentAlignment="Center"></TextBox>
        </StackPanel>
        <StackPanel Grid.Row="2" Grid.ColumnSpan="4" Orientation="Horizontal" HorizontalAlignment="Center">
            <Button Content="+" Width="100" Height="35" Margin="10" Command="{Binding OperationCommand}" CommandParameter="+"></Button>
            <Button Content="-" Width="100" Height="35" Margin="10" Command="{Binding OperationCommand}" CommandParameter="-"></Button>
            <Button Content="*" Width="100" Height="35" Margin="10" Command="{Binding OperationCommand}" CommandParameter="*"></Button>
            <Button Content="/" Width="100" Height="35" Margin="10" Command="{Binding OperationCommand}" CommandParameter="/"></Button>
        </StackPanel>                                               
    </Grid>
</Window>

註意，在xaml前端UI代碼中，分別對TextBox的Text和Button的Command進行了綁定，已達到數據驅動UI，以及UI響應客戶的功能。

在UI的構造函數中，將DataContext數據上下文和ViewModel進行關聯，如下所示：

namespace DemoMVVM
{
    /// <summary>
    /// Interaction logic for MainWindow.xaml
    /// </summary>
    public partial class MainWindow : Window
    {
        private MainWindowViewModel viewModel;

        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            viewModel = new MainWindowViewModel();
            this.DataContext = viewModel;
        }
    }
}

 

MVVM實例演示

 

通過以上步驟，已經完成了MVVM的簡單應用。實例演示如下：

以上就是深入理解WPF中MVVM的設計思想的全部內容。希望可以拋磚引玉，一起學習，共同進步。


作者：小六公子
出處：http://www.cnblogs.com/hsiang/
本文版權歸作者和博客園共有，寫文不易，支持原創，歡迎轉載【點贊】，轉載請保留此段聲明，且在文章頁面明顯位置給出原文連接，謝謝。
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